施 琪

（國家能源集團(tuán)銅陵發(fā)電有限公司，安徽 銅陵 244153）

煤炭作為火電企業(yè)發(fā)電的主要燃料，約占發(fā)電總成本的70%以上，是火電企業(yè)降本增效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而人們普遍對(duì)其認(rèn)識(shí)不高，常常忽略其重要性，導(dǎo)致燃料管理缺少科學(xué)定制的采購策略、不能優(yōu)化電煤采購結(jié)構(gòu)；燃料驗(yàn)收以人防為主，缺乏先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)來煤量、質(zhì)驗(yàn)收進(jìn)行監(jiān)管；生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備多樣，安全事故得不到較好的控制。

因此結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)手段，采取多種策略和舉措，把相對(duì)分散的設(shè)備、業(yè)務(wù)，按流程統(tǒng)一起來，建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)管控體系，通過實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化、過程自動(dòng)化、管理信息化，來加強(qiáng)對(duì)燃料生產(chǎn)過程的監(jiān)控與協(xié)同，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化，提高燃料管理水平的總體目標(biāo)，是火力發(fā)電廠的重點(diǎn)工作之一。

針對(duì)以上常見問題，銅陵公司結(jié)合自身情況，秉承國電集團(tuán)價(jià)值思維理念，為進(jìn)一步提升燃料精益化管理水平、防范風(fēng)險(xiǎn)能力，結(jié)合國電集團(tuán)燃料管理智能化建設(shè)的專項(xiàng)活動(dòng)，提出燃料智能化系統(tǒng)的建設(shè)方案。

方案的制定本著燃料管理高度自動(dòng)化、智能化的發(fā)展方向，充分發(fā)揮智能化管理的優(yōu)勢，做到少人值守，達(dá)到有效降低燃料成本，持續(xù)提升公司盈利能力的目的。

1 建設(shè)前燃料管理現(xiàn)狀

銅陵公司年耗煤量在300萬噸左右。來煤方式有2種：鐵路、水路，水路來煤占比80%左右，鐵路來煤占比20%左右。全月平均來煤批次為 100個(gè)左右。

1.1 入廠調(diào)運(yùn)管理

火車來煤一列在50節(jié)左右，入廠全靠人工進(jìn)行調(diào)度，車皮數(shù)量、車號(hào)信息全靠人工現(xiàn)場清點(diǎn)、抄寫，效率低，易出錯(cuò)；水運(yùn)煤來船?？垮^地、靠岸由人工進(jìn)行調(diào)度，一般通過手機(jī)進(jìn)行通訊。

1.2 計(jì)量環(huán)節(jié)

火車來煤采用翻車機(jī)下的靜態(tài)軌道衡進(jìn)行計(jì)量稱重；水運(yùn)來煤和入爐煤采用皮帶秤進(jìn)行計(jì)量，量數(shù)據(jù)通過SIS上傳到“日利潤系統(tǒng)”中。

1.3 采樣環(huán)節(jié)

銅陵公司現(xiàn)有火車煤、水路煤實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化采樣，都為皮帶煤流采樣裝置，能實(shí)現(xiàn)煤流橫斷面取樣，但只有采樣頭，無破碎、縮分功能，由人工在采樣間制樣出13mm，勞動(dòng)強(qiáng)度大，入廠采樣設(shè)備不能滿足智能化管理要求，未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制樣、封裝和標(biāo)識(shí)。

1.4 制樣環(huán)節(jié)

采用傳統(tǒng)人工制樣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人為因素大。

1.5 存查樣環(huán)節(jié)

存查樣有獨(dú)立的存樣室，使用普通櫥柜進(jìn)行存查樣存儲(chǔ)，有條碼編號(hào)，使用“日利潤系統(tǒng)”進(jìn)行管理，但靠人工進(jìn)行擺放，容易出錯(cuò)。

1.6 化驗(yàn)環(huán)節(jié)

煤化驗(yàn)與油化驗(yàn)設(shè)置在同一層，化驗(yàn)室不獨(dú)立?；?yàn)數(shù)據(jù)沒有實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，化驗(yàn)結(jié)果靠人工錄入到“日利潤系統(tǒng)”中，易出錯(cuò)。

1.7 門禁和設(shè)備監(jiān)控

銅陵公司目前燃料各主要區(qū)域都有監(jiān)控視頻。但未設(shè)置相關(guān)門禁，不能有效禁止無關(guān)人員進(jìn)出，無法形成人員進(jìn)出記錄；未建立集中的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，未能實(shí)現(xiàn)入廠、計(jì)量、采制樣、化驗(yàn)等設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障報(bào)警。

1.8 信息化環(huán)節(jié)

由國電安徽省公司統(tǒng)一建立了燃料管理“日利潤”系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行正常，涵蓋計(jì)劃、合同、結(jié)算、煤樣三級(jí)編碼、統(tǒng)計(jì)等功能，并與省公司側(cè)燃料系統(tǒng)通過VPN實(shí)現(xiàn)了連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互和共享。

2 智能化建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)及建設(shè)成果

從集中部署、集中管控的角度出發(fā)，根據(jù)銅陵公司實(shí)地情況，將水運(yùn)入廠采、制集中布置，提高入廠煤驗(yàn)收效率及自動(dòng)化程度，火車入廠及入爐采、制考慮距離較遠(yuǎn)，采用新型原煤樣轉(zhuǎn)運(yùn)方案，實(shí)現(xiàn)煤樣自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.1 入廠閉環(huán)管理

火車入廠閉環(huán)管理：廠主軌道上安裝一套輪軌識(shí)別及車號(hào)識(shí)別裝置，自動(dòng)識(shí)別入廠和出廠車廂車號(hào)。該設(shè)備具有防止車皮掉碼，不遺漏車廂，能記錄車輛上下行進(jìn)、出時(shí)間。 與后續(xù)計(jì)量、采樣等環(huán)節(jié)形成火車閉環(huán)管理。

水運(yùn)來煤實(shí)時(shí)跟蹤：水運(yùn)煤來船信息實(shí)時(shí)掌握。 通過高清視頻異動(dòng)識(shí)別技術(shù)，對(duì)來船靠岸及異動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。 通過手機(jī)APP應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)水運(yùn)煤來船的調(diào)度管理。

2.2 采制一體化建設(shè)

水運(yùn)入廠煤采制一體化：入廠煤采樣與制樣就近布置，采用密閉傳輸皮帶，將原煤自動(dòng)傳輸至制樣機(jī)進(jìn)行制樣，實(shí)現(xiàn)水運(yùn)入廠煤采樣一體化建設(shè)。提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)輕度，減少人為干預(yù)，實(shí)現(xiàn)采制樣自動(dòng)化作業(yè)。

圖1 采制一體化廠房

火車煤樣自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：火車入廠煤皮帶采樣機(jī)通過氣動(dòng)傳輸裝置與全自動(dòng)制樣機(jī)建立密閉連接，火車煤樣通過傳輸管道自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，傳輸距離約250米，實(shí)現(xiàn)火車入廠煤采制一體化。很大程度上提高了火車入廠煤采制樣工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少人為干預(yù)，實(shí)現(xiàn)火車入廠煤采制樣自動(dòng)化作業(yè)。

圖2 煤采制樣自動(dòng)化作業(yè)車間

入爐煤樣自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)： 煤皮帶采樣機(jī)通過氣動(dòng)傳輸裝置與全自動(dòng)制樣機(jī)建立密閉連接，入爐煤樣通過傳輸管道自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，傳輸距離約300米，實(shí)現(xiàn)入爐煤采制一體化。提高入爐煤采制樣工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)入爐煤采制樣自動(dòng)化作業(yè)。

圖3 入爐煤采制樣自動(dòng)化作業(yè)

全自動(dòng)無人值守制樣：新型全自動(dòng)制樣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水運(yùn)、火車入廠煤、入爐煤自動(dòng)無人值守制樣，全自動(dòng)制出的煤樣經(jīng)封裝設(shè)備自動(dòng)封裝，自動(dòng)存入智能存樣柜。實(shí)現(xiàn)制樣全過程全自動(dòng)、環(huán)保、無人值守。

圖4 新型全自動(dòng)制樣系統(tǒng)

智能存樣管理：建立智能存樣系統(tǒng)，入廠、入爐煤樣經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)煤樣瓶封裝標(biāo)識(shí)后自動(dòng)傳輸至智能存樣柜，實(shí)現(xiàn)樣品盲存盲取，棄樣預(yù)警，無人干預(yù)。

圖5 智能存樣管理倉庫

化驗(yàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)取樣：在存樣間與化驗(yàn)室之間建立密閉傳輸管道，待化驗(yàn)樣品經(jīng)存樣柜自動(dòng)取出后自動(dòng)送至化驗(yàn)室，由化驗(yàn)人員對(duì)樣品進(jìn)行化驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送樣，人員隔離作業(yè)。

圖6 自動(dòng)取樣化驗(yàn)室

棄料自動(dòng)回收：

（1）制樣棄料自動(dòng)回收：采用斗式提升裝置，與全自動(dòng)制樣機(jī)棄料口建立無縫連接，將制樣機(jī)棄料自動(dòng)提升至就近輸送皮帶，實(shí)現(xiàn)制樣棄料自動(dòng)回收。

（2）存樣柜棄料自動(dòng)回收：在存樣柜棄料口安裝拆瓶洗瓶裝置，對(duì)到期棄樣進(jìn)行自動(dòng)拆瓶、清洗，空瓶自動(dòng)回收。斗式提升裝置與拆瓶洗瓶裝置建立無縫連接，將存樣柜棄料自動(dòng)提升至就近輸煤皮帶，實(shí)現(xiàn)存樣柜棄料自動(dòng)回收。

標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)室：在燃料智能管控中心樓的二樓建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室，將煤炭與油化驗(yàn)分開。采用最新型設(shè)備，提高化驗(yàn)準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)室各房間墻采用透明玻璃，實(shí)現(xiàn)可視化作業(yè)。

圖7 標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室

化驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)化管理：化驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)化驗(yàn)儀器聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，化驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、自動(dòng)傳輸。化驗(yàn)原始記錄、化驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)生成，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上審批。實(shí)現(xiàn)化驗(yàn)數(shù)據(jù)不落地，化驗(yàn)結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確。

燃料集中管控：對(duì)銅陵公司燃料入廠、入爐計(jì)量、樣品采集、樣品管理、進(jìn)行實(shí)時(shí)管控，集中調(diào)控各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)設(shè)備，配合視頻圖像的監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)燃料無人值守標(biāo)準(zhǔn)化自動(dòng)化作業(yè)管理。

系統(tǒng)根據(jù)燃料各個(gè)業(yè)務(wù)流程，并針對(duì)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)涉及所有設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)通過設(shè)備控制模塊，與各個(gè)設(shè)備進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣、制樣、稱重、輸送、存樣、取樣、化驗(yàn)、視頻、門禁等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制及畫面顯示。

圖8 系統(tǒng)設(shè)備控制模塊設(shè)計(jì)

3 實(shí)施燃料智能化管理的成效

（1）實(shí)施燃料智能化管理實(shí)現(xiàn)了煤炭從入廠到采樣、制樣、棄樣、存樣、送樣等各環(huán)節(jié)工作的自動(dòng)化，從根本上消除了人為因素干擾，有效防范了風(fēng)險(xiǎn)。

（2）改善了相關(guān)崗位工作環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）提高了煤樣代表性，保證了煤炭檢驗(yàn)的精度。采用全斷面煤流采樣方式，以及全自動(dòng)制樣機(jī)，提高了煤樣代表性，精密度實(shí)驗(yàn)均優(yōu)于人工制樣。

（4）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營指標(biāo)的精準(zhǔn)分析。

（5）提升企業(yè)形象，取得綜合效益。實(shí)施燃料智能化管理改變了原有的工作方式，極大提升了公司燃料管理的水平和形象，保證貿(mào)易公平、公正，減少了糾紛，使供應(yīng)商也樂于與我們合作。