燃煤电厂智能气动存取样系统建设研究

燃煤电厂智能气动存取样系统建设研究

刘冀平

宁夏电投银川热电有限公司    宁夏回族自治区银川市    750021

摘要：燃煤作为电厂的主要燃料，约占生产成本的70%～80%左右，燃煤的质量直接影响的电厂的经济效益，因此需严格把控入厂煤煤质的管理工作。燃煤电厂智能气动存取样系统的建设能有效解决煤样采样、制样、传输、存储等环节中遇到的瓶颈技术，通过自动化管理提高对煤炭燃料质检工作的处理能力，包括取样管理、存样管理、弃样管理、样品盘点等业务的智能化处理，该系统集管控、数据分析与展示和监控功能于一体，旨在实现汽车入厂煤管理智能化、自动化、信息化的目标。

关键词：燃煤电厂；智能气动存取样系统；建设思路；综合效益

0引言

煤炭是我国的基础能源之一，也是火电企业的主要原料。但煤炭市场的变化和煤炭政策的调整，使得火电企业采购煤炭的品种增多，这直接导致入厂煤煤质的质量变差，进而导致火电企业的生产经营成本上升。因此，燃料管理成为火电企业经营管理的重要环节，其中入厂煤的采制和验收更是重中之重。

1企业概况

宁夏电投银川热电有限公司成立于1997年10月15日，公司建设规模为2×200MW+2×350MW发电机组，其中一期（2×200MW）工程项目2008年建成投运，二期（2×350MW）工程项目#3、4机组分别于2017年12月、2018年2月建成投运。一、二期工程设计年发电量60.5亿千瓦时，供热能力1391MW，2020-2021年度供暖期实际供热面积达3320万平方米，是首府银川市和银川经济技术开发区重要的基础设施项目。

2设备使用现状

传统的火力发电企业燃料入场采制化过程主要包括以下几部分可如图1：

图1 传统燃料入场采制化流程

我公司主要采用火车和汽车两种方式来运输煤炭。火车来煤计量和数据存储使用的是一套独立的系统，能够确保数据的准确性和及时性。

此外，我公司还建立了煤场智能车辆管理系统，用于管理汽车进入煤场的称重计量和管理，同时配备了一台汽车煤采样机，可以自动按比例采集样品。在实际使用过程中，汽车来煤采煤样、#4A、#4B皮带煤采煤样则需通过2名工作人员进行监督、人工取样、制样、送样。此外，制完的煤样还需要放入煤样箱并加双锁后才能按指定路线人工运至存样间、化验室完成煤样交接。

另外，公司存样管理采用传统样品存储柜，导致存样管理工作繁琐并且无法实现“盲存盲取”的管理目标。

3存在问题

对于银川热电有限公司而言，目前燃煤采制化设备较老旧，各环节自动化程度较低，主要存在以下问题：

采样精度低：传统的采样方法主要是依靠人员操作，但是这种方法存在采样精度低的问题。人工操作需要耗费大量的劳动力，而且工作环境往往不理想，这会导致采样精度不够高。如果采样人员出现操作错误，就很容易导致入厂煤质检的关键指标和信息不准确，同时还存在廉政风险点。

采制流程不规范：采样和制样流程中的人工操作往往不规范，这会导致样品质量不稳定，从而影响生产。因为采样和制样过程中需要人员进行多次操作，如果操作不规范，就会对样品的质量造成负面影响。

采样周期长：传统的采样方法需要手动操作，这种方法采样周期长，效率低下。因为采样需要人工操作，而且操作过程比较繁琐，需要耗费大量的时间，从而导致采样周期较长，效率不高。

数据维护不及时：传统的数据记录和管理方法通常是手工和纸质记录，不仅效率低下，而且容易出现数据丢失等错误。

4建设思路

燃煤电厂智能气动存取样系统项目建设覆盖采样、制样、煤场管理等各个环节，是集管控、数据分析与展示和监控为一体的，以实现汽车入厂煤管理智能化、自动化、信息化为目标的燃煤管理系统。针对实际情况，本项目建设方案围绕入厂煤采、制、输、存查一体化进行设计。

人样分离——全自动煤样存储、送检，盲存盲取，从根本上消除了人为因素干扰。煤样气动传输，无需人员值守，系统实时监控，解决了燃料管控难度大，风险高的问题。

安全可靠——系统自动化程度高，气动高速传输，大大缩短运送时间，提高作业效率，减少人力投入。煤样自动读码，存样、送检等煤样信息同步存储、管理。

快速高效——存查样柜通过刷卡或人脸识别打开，系统自动记录开启人及时间等信息，安全等级高。具备系统停电或设备故障时紧急存(取)样功能，待系统恢复后，设备自动自检，识别人工存(取)煤样，同步更新上传数据。

5建设内容

燃煤电厂智能气动存取样系统是一种智能化的样品质检管理系统，通过气动物流管道将燃煤样品（煤样）传输至存查样柜、化验室、人工制样间、自动制样间等仓储物流管理系统。

本次建设主要用于解决从采样、制样、化验、存查等环节中煤样的智能传输和智能仓储中遇到的问题。同时本系统通常作为燃煤智能管理的子系统，将为后期接入入厂煤样存储及传输、入炉样存储及传输、原煤样传输等环节信息化奠定基础。

6项目周期

7项目预算

本项目概算304.402万元，自主建设，自筹资金。

8效益分析

8.1经济效益

通过数字化、智能化生产模式，实现了生产线无人化操作，降低了人力成本，每年节约成本超过60万元。同时，由于煤样制样速度提升了33%，生产效率得到了大幅提升，这将进一步提高企业的生产效益，增强企业的竞争力。

8.2社会效益

作为宁夏乃至西北地区的大型热电公司，火电厂原煤采制化智能气动存取样系统改造项目率先实现了智能化、自动化和信息化为目标的数字燃煤生产模式的应用研究。这不仅在能源互联网相关领域起到了模范带头作用，也为其他企业的智能化建设提供了经验和参考。

8.3生态效益

数字化、智能化生产模式可以有效地控制煤尘扬尘等污染物的排放，实现了燃煤采制过程的环保化改造，对保护环境和生态建设作出了积极贡献。

8.4安全效益

数字化、智能化生产模式可以降低生产过程中的人为操作失误概率，从而有效防止有害事故的发生，保障企业的安全生产。

8.5企业形象效益

通过数字化、智能化的生产模式，实现了火电企业采制化环节的无人化操作，提高了生产效率和产品质量，同时也为环保事业作出了贡献。这不仅提升了企业的形象，还为企业树立了良好的社会形象和品牌形象。

9结束语

综上所述，火电企业原煤采制化采用智能气动存取样系统具有重要的示范意义。它可以促进现代化采样技术的推广和应用，提高企业的竞争力和形象，推动环保产业的发展，为可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]刘永忠.智能气动存取样系统在火电企业燃料智能化建设的应用[J].物流工程与管理,2019,41(02):110-113.

[2]成佳慧,张冬练,王亚琼.火电厂燃料智能管理系统设计方案研究[J].内蒙古煤炭经济,2021(12):39-40.