摘要：目前，我国主要的燃料能源仍然是煤炭，在电厂或者煤矿一般都建有一个或多个储煤场，煤与空气的接触，不仅会风化，使煤的质量变坏，还会经常发生煤堆发热和自燃现象，从而造成能源的浪费，环境的污染，同时给安全生产带来了相当大的隐患，使企业利益受到损失。基于此，本文就针对储煤场安全监测系统在电厂的应用展开分析，对今后进一步推广使用具有一定的借鉴意义。
关键词：煤场安全监测系统；电厂；应用；
引言：
封闭煤场以其占地小、环保、造型美观等特点逐步受到电厂的青睐，并在大型机组设计中得到广泛应用。煤场安全综合监测系统的研究，加强了各分子系统之间的信息交互和联锁启动，让系统更智能，减少事故的发生率。随着储煤场安全监测系统在煤矿及电厂等企业应用越来越广泛，担负着保障企业煤场安全的重任。
一、煤场环境监测的必要性
在煤矿、火力发电厂、热电厂等需要对煤炭进行存储、周转的场所，煤与空气长期接触会发生氧化反应，释放热量。煤堆外层的热量虽然能够得到散发，但由于煤堆内部空气流动缓慢、通风差、造成内部热量的积累，煤堆内部的温度越来越高，当温度超过煤的自燃点时，就会产生自燃，对人员、设备造成极大的损害。同时，伴随煤的自燃也会产生一氧化碳、甲烷等有毒有害气体，在目前国家大力实施环境治理的形式下，对煤堆温度进行实时有效的监测具有巨大的社会效益与经济效益，是实施“电子煤场”的重要组成部分，具有非常大的必要性。
二、煤场安全监测系统的组成及其功能要求
1.组成
封闭煤场综合安全监控系统由红外测温子系统，可燃气体监测子系统、壁温监测子系统、全自动激光盘煤子系统、水炮控制子系统、喷淋控制子系统、通风照明控制子系统等组成。每个煤场可根据自身的实际情况可以选配全套或其中几套子系统。封闭煤场燃料安全信息平台通过数据接口与各子系统进行命令交互、数据交换，并在后台实现温度数据的报表统计、分析及辅助决策，可燃气体监测，封闭煤场燃料安全信息平台具备实时温度状态可视、可燃气体侦测、异常报警、三维显示、系统用户管理、历史记录查询等主要功能。封闭煤场共用两台操作员站计算机，布置于输煤程控室内。操作员站计算机上还配有实时/历史数据库，用于煤场安全信息的自动采集、存储和监视，可在线存储每个工艺过程点的多年数据，可以提供清晰、精确的操作情况画面，用户既可浏览当前的煤场安全信息情况，也可回顾过去的生产情况。此外，操作员站计算机上还运行三维图形展示应用软件，动态显示煤场3D表面形状。
2.功能要求
（1）红外测温子系统
红外测温子系统对整个煤场进行全方位监控，并在在线式红外测温仪旁搭载可见光摄像机，以便获取可见光视频图像，对目标区域进行定位、放大全面地进行观测分析。同时在监控中心上研制一套红外图像分析与处理软件，自动或半自动的对获得的红外图像进行分析，查找自燃隐患点。并在网络上的查询终端可以实时调出相关结果和状态，操控站上还可以手工进行远程的温度测量和红外图像采集与控制。
（2）可燃气体监测系统
可燃气体探测器探测到附近煤场可燃气体或有毒气体的浓度达到报警值时，可燃气体探测器发出报警信号，同时将气体浓度值通过区域控制器上传至封闭煤场安全监控系统，该系统根据气体探测器的位置联动通风照明控制子系统，开启相应的通风风机，加速煤场内空气的循环，降低气体浓度，防止危险情况的发生。
（3）明火煤检测系统
明火煤监测子系统安装在煤场带式输送皮带上，红外探测装置安装在输煤皮带上用来监视和发现煤炭在输送过程中的温度状态，红外探测器实时将煤炭监测数据传送给控制单元，当皮带上煤炭温度超过系统报警温度时，控制单元既可接受封闭煤场安全监控系统命令，也可直接指令控制喷淋电磁阀动作，由喷淋头喷出消防水，实现灭火降温的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时当监测温度达到预设的温度阀值时通过封闭煤场安全监控系统可发出报警信息，最终达到消除煤炭因温度过高引起设备损坏或发生火灾的安全隐患。
（4）盘煤系统
对于整个区域的盘煤，只需要将盘煤系统将整个料场扫描一遍，并根据x坐标实现对料场的区域划分，自动区分和计算不同区域的体积。对于部分区域的局部盘煤，只需要将盘煤系统扫描所需要盘存的局部位置，获取对应的区域测量数据，并将局部数据导入之前测量的数据中，覆盖同位置的数据，就可以实现煤场对取料数据的快速更新。
三、煤场安全监测系统在电厂中的配置方案
1.温度监测系统的合理选择和配置
温度监测系统的功能和作用是正确如实地反映出圆形煤场煤体的温度并及时通报可能的煤炭自燃点。现在市场上最为常见的温度监测系统测温方式有很多种：传统的仓壁插入式测温传感器、煤层多点缆式测温传感器、光纤测温传感器以及红外线热像仪等。对于传统的仓壁插入式测温传感器来讲，由于煤炭的自燃都是产生于煤层内部温度过高，所以它不能够对煤炭的自燃情况及时有效地检测到。
相较而言，煤层多点缆式测温传感器就克服了这个问题，由于它的多层构造使得它具有耐磨性强、抗拉性强、抗冲击、便于维护的特点，能够通过对各个煤层的全方位温度监测，全方位、立体化地保护筒仓的煤。传感器的外套由抗磨性很强的特殊材料制成，对于料度形状不均、大小各异的高强度介质，像煤炭、焦炭和兰炭等都非常适合这种传感器。煤层多点缆式测温传感器的耐压性强，抗拉力大，能够承受很强冲击力的工作环境。而且，这种传感器能够一直保持垂直状态，不受煤仓内任何其它介质的干扰和影响。
2.明火监测安全系统的正确选择和配置
明火监测安全系统的测温装置一般采用的是红外线测温设备，位置安装在圆形煤场的进出皮带入料端附近。在距离圆形煤场的进出皮带上部1米到1.5米处，设置一个远红外线测温装置，目的在于监测煤场进出皮带上方的煤堆表面是否有热斑残留，红外线测温装置的预警报警温度值设置在70°左右，范围大小可以上下调节。明火监测安全系统工作时，测温传感器在采集温度数据时使用温度采集仪表把温度信号直接输出至温度数据采集箱当中，温度数据经由现场声光报警反馈到上位机显示屏和输煤的程控系统。这样就实现了明火监测数据的采集和传输。它的功能在于正确反映当把圆形煤场的储存煤炭运出煤场时煤体是否带有明火，消除安全隐患和预防火灾事故的发生。
3.是及时对煤场堆取料机的有毒气体进行监测
对包括CO和CH4在内的有毒气体实行监测的传感器和氧气浓度进行监测的传感器安装在圆形煤场的堆取料机操作室周围，一旦传感器发出报警信号，电厂操作人员要马上采取应急防护措施并迅速撤出工作现场。
4.关于数据采集箱的配置和管理
为了及时采集煤层多点缆式测温传感器信号以及远红外线输煤监测信号，在每一个电厂的圆形煤场内都配置有一套相应的数据采集系统和煤场的堆取料机有毒气体安全监测系统。数据采集系统的采集箱按照电厂工程的实际来确定具体分配数量，采集箱内应装有报警灯及警报器，一旦出现危险信号通过声光装置发出预警。数据采集箱把采集到的数据信号经由通信接口输送到安装在输煤集控室内的上位机，上位机通过专门的软件会模拟再现出施工现场的真实画面，方便圆形煤场的操作人员和管理人员及时掌握安全报警情况。
结语：
总之，目前，在电厂中，煤场安全监测系统得到越来越广泛的应用。为了能够做到有效地防止煤炭自燃，如果煤场出现安全隐患预警提示时，我们要通过输煤集控室的操作监控人员及时地提醒煤场内所有人员及时撤离，以保证煤场负责人及煤炭搬运人员的人身安全。
参考文献：
[1]张春光，李波，欧阳兴东等.圆形煤场防自燃监测系统设计[J].2018.
[2]季伟.煤炭储运过程中自燃的防治研究进展[J].2014.
[3]罗宇东，谭卫国.燃煤电厂新型方形全封闭煤场与现有煤场形式的比较[J].2015.
论文作者:何贵华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：煤场论文; 测温论文; 温度论文; 子系统论文; 传感器论文; 电厂论文; 煤炭论文; 《电力设备》2018年第26期论文;