程俊莉 大唐太原第二熱電廠

一、應(yīng)用背景及意義

大唐集團(tuán)公司本著“價(jià)值思維、效益導(dǎo)向”的理念，為提高燃料管理水平，推進(jìn)燃料管理現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)向燃料管理要效益。經(jīng)過前期調(diào)研周密策劃，創(chuàng)造性地部署試點(diǎn)推進(jìn)燃料自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)、數(shù)字化煤場和數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)室建設(shè)，即“三大項(xiàng)目”建設(shè)。鑒于燃料“三大項(xiàng)目”技術(shù)性強(qiáng)、牽渉面廣、差異性大，集團(tuán)公司堅(jiān)持“頂層設(shè)計(jì)、試點(diǎn)先行、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、有序推進(jìn)”的原則，組織編制了燃料“三大項(xiàng)目”相關(guān)技術(shù)規(guī)范，并從使用煤種、運(yùn)輸方式、配煤難度、機(jī)組容量、地域特點(diǎn)的代表性以及電廠已經(jīng)具備的條件等方面考慮，在系統(tǒng)內(nèi)選定5家單位作為試點(diǎn)單位，集中組織關(guān)鍵流程、重要環(huán)節(jié)的技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，直至全面推廣應(yīng)用。

為有效解決燃料管理中遇到的問題，按照“科技引領(lǐng)，管理創(chuàng)新，流程再造”的總體要求，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，運(yùn)用電力DCS控制理論，對入廠驗(yàn)收監(jiān)管系統(tǒng)、數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)室、數(shù)字化煤場進(jìn)行硬件聯(lián)動(dòng)、軟件邏輯閉鎖管理，是行業(yè)內(nèi)首個(gè)燃料管理工業(yè)化、信息化“兩化融合”項(xiàng)目，這就是大唐集團(tuán)公司提出燃料“三大項(xiàng)目”。

大唐太原第二熱電廠意識(shí)到燃料“三大項(xiàng)目”管控系統(tǒng)的建設(shè)必將使燃料管理水平發(fā)生質(zhì)的轉(zhuǎn)變，在上級(jí)單位的指導(dǎo)下，太原二熱積極配合、建設(shè)、試用燃料“三大項(xiàng)目”管控系統(tǒng)，取得良好效果。

太原二熱為百萬機(jī)級(jí)供熱機(jī)組，相對于大部分同級(jí)別電廠來說，在燃料管理上有三大特點(diǎn)，一是既有長協(xié)煤，又有市場煤，驗(yàn)收監(jiān)督壓力大；二是既有火車煤，又有汽車煤，車車采樣驗(yàn)收，接卸壓力大；三是地處太原市上風(fēng)口，環(huán)保壓力大，燃煤摻配要求高。太原二熱的燃料管理面臨入廠煤質(zhì)煤量驗(yàn)收、配煤摻燒、熱值差控制、及保供應(yīng)、控煤價(jià)等等問題，燃料“三大項(xiàng)目”的建設(shè)成功，為解決以上問題提供了有效抓手。通過一年多的運(yùn)行，雖然還有不盡如人意的地方，但總體來說，燃料“三大項(xiàng)目”管控平臺(tái)設(shè)計(jì)思維嚴(yán)密，功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)可追溯性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了燃料管理由事后管控向事前管理、過程管控的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了“過程保證結(jié)果，結(jié)果檢驗(yàn)過程”，使燃料管理水平有了質(zhì)的飛躍。

二、太原二熱燃料“三大項(xiàng)目”管控功能介紹

（一）燃料入廠驗(yàn)收監(jiān)管系統(tǒng)

按照國標(biāo)對入廠驗(yàn)收相關(guān)作業(yè)環(huán)節(jié)的要求，太原二熱通過對現(xiàn)有汽車衡、火車衡、汽車采樣機(jī)、火車采樣機(jī)等硬件設(shè)備改造和新增部分設(shè)備與程序，已實(shí)現(xiàn)對進(jìn)廠煤入廠登記、過衡計(jì)量、機(jī)械采樣、集樣制樣、接卸指揮及煤場驗(yàn)收等業(yè)務(wù)流程進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)閉環(huán)控制和視頻全程監(jiān)控，并能通過該網(wǎng)絡(luò)信息手段將現(xiàn)場實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到燃料管理信息系統(tǒng)中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異?，F(xiàn)象，減少人為干擾，提高工作效率，加大監(jiān)管力度，確保燃料驗(yàn)收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確安全。

（二）數(shù)字化煤場

按照安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的配煤摻燒方案及煤場管理、采購供應(yīng)的實(shí)際需求，對不同煤場按煤種或煤質(zhì)區(qū)間進(jìn)行堆放區(qū)域劃分，通過一定裝置精準(zhǔn)識(shí)別卸煤車輛、取送設(shè)備作業(yè)的堆放、取送區(qū)域，以入廠汽車衡、火車衡、斗輪機(jī)等設(shè)備采集入廠煤分區(qū)堆放的數(shù)量；以煤場斗輪機(jī)、推煤機(jī)等設(shè)備（加裝計(jì)量裝置）及原煤倉、入爐電子皮帶秤等設(shè)備采集入爐煤從煤場各分區(qū)取送的數(shù)量。每個(gè)入廠、入爐數(shù)量都能自動(dòng)匹配相應(yīng)的煤質(zhì)及煤價(jià)參數(shù)，并以三維數(shù)字化方式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示各煤場和煤場各分區(qū)收、耗、存煤相對應(yīng)的量、質(zhì)、價(jià)等參數(shù)狀態(tài)，自動(dòng)提供最優(yōu)的配煤摻燒方案并控制、指導(dǎo)實(shí)施，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化。能夠自動(dòng)計(jì)算標(biāo)單等指標(biāo)，通過與煤場實(shí)盤數(shù)據(jù)的對比，自動(dòng)計(jì)算煤場盈虧。

（三）數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)室

通過改造，完善燃料入廠、化學(xué)入爐化驗(yàn)室（含采樣、制樣環(huán)節(jié)）的相關(guān)設(shè)備、儀器、環(huán)境溫濕度等達(dá)到國標(biāo)要求；同時(shí)能實(shí)現(xiàn)按國標(biāo)逐個(gè)對應(yīng)的化驗(yàn)各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵流程的時(shí)間、質(zhì)量、溫濕度、標(biāo)定物質(zhì)等因素通過計(jì)算機(jī)程序數(shù)字化控制和視頻監(jiān)控，減少環(huán)境、人工等因素對化驗(yàn)結(jié)果的干擾和誤差，實(shí)時(shí)可靠地傳輸?shù)饺剂先霃S驗(yàn)收監(jiān)管系統(tǒng)、數(shù)字化煤場、燃料管理信息系統(tǒng)等，達(dá)到化驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化。

三、太原二熱燃料“三大項(xiàng)目”管控系統(tǒng)應(yīng)用分析

太原二熱燃料“三大項(xiàng)目”自通過驗(yàn)收以來，燃料相關(guān)關(guān)人員積極學(xué)習(xí)、不斷摸索并使用，確保工作流程順暢、量質(zhì)數(shù)據(jù)上傳準(zhǔn)確。

（一）入廠驗(yàn)收監(jiān)管系統(tǒng)的應(yīng)用

以進(jìn)煤計(jì)劃為前提，以采樣代表性和計(jì)量準(zhǔn)確性為中心，視頻和門禁雙重監(jiān)控，通過人防與技防有機(jī)結(jié)合，把好燃煤入廠關(guān)，使得燃料入廠驗(yàn)收監(jiān)管真正實(shí)現(xiàn)可控在控。例如：

1.實(shí)現(xiàn)日計(jì)劃管控，根據(jù)合同制定每日進(jìn)煤計(jì)劃，系統(tǒng)自動(dòng)生成相應(yīng)數(shù)量的二維碼計(jì)劃卡，車輛憑計(jì)劃卡進(jìn)廠，保證進(jìn)煤計(jì)劃的時(shí)效性和嚴(yán)肅性，為配煤摻燒提供保證。

2.實(shí)現(xiàn)全斷面采樣，通過技術(shù)改造，采樣頭下降深度隨來煤車輛的車底板高度不同而不同，解決了縱深采樣盲點(diǎn)的問題，有效杜絕了供應(yīng)商劣質(zhì)煤鋪底的摻雜使假的情況發(fā)生。

3.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)隨機(jī)采樣，燃料“三大項(xiàng)目”投用后，系統(tǒng)根據(jù)來煤計(jì)劃設(shè)定采樣方案隨機(jī)選取采樣點(diǎn)，這樣可以避免人為故意采樣選點(diǎn)，保證了所采煤樣的代表性。

4.實(shí)現(xiàn)合樣、交接樣全過程控制充分利用好合并樣查詢，可以復(fù)原合樣和交接樣全過程，有效杜絕不規(guī)范操作及作弊行為，在合樣查詢內(nèi)，可以查看每個(gè)合樣桶的合樣信息。

（二）數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)室的應(yīng)用

通過計(jì)算機(jī)程序?qū)χ茦?、化?yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的時(shí)間、質(zhì)量、溫度、標(biāo)定物質(zhì)等因素按照國標(biāo)、行標(biāo)要求進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)交接樣、制樣、化驗(yàn)、數(shù)據(jù)審核等過程的數(shù)字化管控。通過制樣管理、化驗(yàn)管理、化驗(yàn)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備標(biāo)定檢驗(yàn)管理四個(gè)模塊的50多項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)過程管控，結(jié)果比對，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.煤樣制備嚴(yán)格按制樣方案執(zhí)行，每個(gè)環(huán)節(jié)都要掃描相應(yīng)設(shè)備的二維碼，通過時(shí)間和步驟控制，規(guī)范每個(gè)制樣環(huán)節(jié)，一樣一制，按序進(jìn)行，不會(huì)出錯(cuò)。

2.化驗(yàn)任務(wù)在線分配：在燃料“三大項(xiàng)目”進(jìn)行化驗(yàn)任務(wù)分配，各化驗(yàn)員根據(jù)任務(wù)分配在實(shí)驗(yàn)儀器登錄，定人定責(zé)管理，異常數(shù)據(jù)責(zé)任到人，同時(shí)便于工作量統(tǒng)計(jì)，績效考評更科學(xué)。

3.在化驗(yàn)管理中，測定煤樣的全水、分析水、灰分、揮發(fā)分、全硫、彈筒熱值等，煤樣編號(hào)只能掃描二維碼，不能手動(dòng)錄入，防止錯(cuò)樣，系統(tǒng)自動(dòng)提取電子天平的煤樣稱量數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)不落地，實(shí)時(shí)采集，自動(dòng)上傳，同一分析項(xiàng)至少做兩次測定，自動(dòng)判斷結(jié)果的重復(fù)性，如果重復(fù)測定結(jié)果不合格，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)閉鎖，就不能生成化驗(yàn)報(bào)告，確保化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確。

4.在設(shè)備標(biāo)定校驗(yàn)管理中，儀器性能狀態(tài)影響化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，關(guān)系到煤炭供求雙方的利益，必須定期用高、中、低標(biāo)煤進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)不合格的儀器，系統(tǒng)拒絕采集數(shù)據(jù)，超過校驗(yàn)周期，系統(tǒng)報(bào)警提示，確保使用設(shè)備合格。

5.對存查樣進(jìn)行定置存放管理，存樣柜內(nèi)位置二維碼與煤樣瓶上的存樣碼由系統(tǒng)建立一一對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)定置管理的同時(shí)可盲存盲取，到期系統(tǒng)自動(dòng)提示，掃描煤樣瓶上存樣碼棄樣，以防棄錯(cuò)。

（三）數(shù)字化煤場的應(yīng)用

通過數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，對煤場入庫存儲(chǔ)、出庫調(diào)度、煤場盤點(diǎn)、智能配煤、智能采購、收耗存統(tǒng)計(jì)等實(shí)行數(shù)字化、精細(xì)化管理，確保鍋爐穩(wěn)定燃燒、達(dá)標(biāo)排放，提高鍋爐效率，降低供電標(biāo)煤耗，助力企業(yè)節(jié)能減排、提質(zhì)增效。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.數(shù)字化煤場：對3個(gè)煤場分9個(gè)卸煤區(qū)，按照煤種、礦別、煤質(zhì)熱值高低和硫分高低分別接卸存放分別，對煤場實(shí)行數(shù)字化管控，實(shí)時(shí)顯示各區(qū)來煤的量和質(zhì)，是數(shù)字化煤場和精確配煤摻燒的前提和基礎(chǔ)。

2.分區(qū)存放：對不同煤種，按優(yōu)化運(yùn)行、配煤摻燒的要求分區(qū)存放，通過準(zhǔn)確計(jì)量和識(shí)址定位，確保每個(gè)分區(qū)的煤不會(huì)亂存亂放。

3.配煤摻燒：根據(jù)不同季節(jié)典型工況、熱力試驗(yàn)數(shù)據(jù)、機(jī)組日負(fù)荷曲線和煤場基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及當(dāng)前可采購煤源信息，系統(tǒng)生成配煤摻燒初次方案，值長根據(jù)脫硫設(shè)施、取煤設(shè)備是否正常及分區(qū)存煤是否潮濕的實(shí)際情況修改確認(rèn)摻燒方案，下達(dá)取煤指令，輸煤專業(yè)根據(jù)摻配方案 “照方抓藥”。

4.精準(zhǔn)取煤：根據(jù)配煤摻燒方案，通過準(zhǔn)確計(jì)量和識(shí)址定位，實(shí)現(xiàn)分爐分倉輸煤、計(jì)量、采樣、化驗(yàn)，精準(zhǔn)摻配取得良好經(jīng)濟(jì)效益。

四．結(jié)語

燃料“三大項(xiàng)目”管控平臺(tái)投用后，系統(tǒng)采集的燃料流程全過程數(shù)據(jù)非常全面，系統(tǒng)功能強(qiáng)大，350個(gè)模塊，640項(xiàng)功能，電廠相關(guān)人員需要維護(hù)好配套設(shè)備，確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，并通過不斷地應(yīng)用管控平臺(tái)的相關(guān)功能，才能找出符合本單位實(shí)際的有效分析方法和監(jiān)管手段。目前數(shù)字燃料管控平臺(tái)的功能仍在不斷完善中，只有通過不斷使用才能發(fā)現(xiàn)其中的不足，提出更好的修改建議。

[1]《中國大唐集團(tuán)公司全面推進(jìn)燃料“三大項(xiàng)目”全面推進(jìn)實(shí)施工作安排》（大唐集團(tuán)燃［2014］25號(hào)文件）.

[2]《中國大唐集團(tuán)公司全面應(yīng)用燃料“三大項(xiàng)目”的通知》（大唐集團(tuán)燃［2017］323號(hào)文件）.