摘要：燃料成本占火力发电企业生产成本65%以上，燃料管理的精细与否关系到企业能否有更高的利润。本文从燃料智能化系统对燃煤的车辆入厂、自动采样系统、自动计量、自动制样、化验等现场实际运行状况进行介绍，对构建智能燃料管理系统全流程进行探讨和展望。
关键词：火力发电企业；燃料管理；智能化；自动采样；自动制样；管理系统
引言
火电企业燃料管理的核心环节就是燃煤的采制化，燃煤采制化管理的水平与企业的效益息息相关，多年来，火电企业也一直在努力改变传统的采制化模式，打造智慧燃料与燃料管理相结合已经成为必然趋势。
一、火电企业燃料管理现状分析
目前，火电企业燃料管理的各个环节还存在着一些问题，这些问题严重影响了企业的燃料管理效率，在以下几个环节还需要有针对性的提出改进措施：
1.计量环节。大部分火电企业燃料需要人工计量，中间环节效率很低且存在数据安全问题。同时，衡器不能自动辨识车辆和矿别等信息，可能会出现重复过衡或遥控衡器等问题。
2.采样环节。部分火电企业机械采样自动化程度不够，在管理方面存在漏洞。人工操作机械采样则存在劳动强度过高、流程不够规范、存在人为失误及廉洁风险等情况。
3.制样环节。目前，绝大多数企业还采用机械采样完毕后，通过人工方式进行制样，制样过程不可控，代表性不强，管理风险较大。
4.煤样送样、存样环节。煤样在环节交接中，采取样桶或样袋的封闭等手段简单，样品安全无法得到保障，存在换样、污染等风险。
5.化验环节。火电企业化验室在样品化验过程中，各种化验数据均由人工进行计算和记录，存在人为误差和改动的风险。
6.燃料信息系统环节。部分企业燃料管理人员还在使用人工手段进行燃料计量、化验、结算数据的统计，容易出现人为失误，且效率较低，各种日报和报表全部人工统计和计算，工作量大且容易出现统计失误。
二、燃料智能化管理系统的应用
1.入厂无人值守系统
入厂煤信息与管控采用无线射频技术对入厂运煤车辆信息进行识别，实现车辆与矿别信息相匹配，为入厂煤计量、采样环节提供信息支持。对首次入厂办理信息注册，将车号、皮重、外形尺寸、拉筋位置等信息录入燃料智能化管控系统，安装RFID电子标签，通过自助选矿机、IC卡、矿票信息录入等方式采集入厂煤的矿别信息，设置矿别信息复核程序，确保入厂煤矿别与车辆的正确匹配，系统自动判断入厂煤是否符合采购计划、运煤车辆是否合规，并提示是否允许入厂，系统利用拦车器、信号灯、语音提示、LED屏文字提示等控制车辆入厂。
2.自动计量系统
车辆通过无线射频识别（RFID）技术自动识别车辆、矿别信息，系统利用拦车器、信号灯、语音提示、LED屏文字提示、红外定位等设备控制车辆上衡、停车到位、计量完毕自动放行。计量数据自动生成、实时上传，防止人为修改，且具备计量数据本地加密保存、断点续传及防止车辆重复计量功能。车辆回皮时毛重超差异常报警功能（超差=注册皮重+矿发重量-毛重）。
3.自动采样系统
车辆进入指定采样范围后，读卡器识别车辆后，与数据库信息核对后，开始对车辆位置进行定位计算。系统利用拦车器、信号灯、语音提示、LED屏文字提示、红外定位等控制车辆进入采样区、停车到位，确定车辆位置后接收并执行燃料智能化管理系统自动生成的采样方案，然后将采样命令 下发到全自动采样机，实现全车厢覆盖无盲区、随机布点、全断面自动采样、粒度破碎、刮板缩分等环节，这些煤样按户别自动储存到采样桶中为煤 样制样作准备。
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4.自动制样系统
自动制样环节实现煤样自动称量，制备全水分煤样、存查煤样、0.2mm分析煤样并自动封装、标识，具有除尘环保功能，整个制样过程实现全自动、环保、无人值守。当日的煤样在次日零点之前开始自动制样。自动识别系统下发自动制样命令，采样机样桶中煤样已经自动编码，默认从#1桶开始放样然后制备。整个制样过程完成煤样的自动输送、缩分、破碎、烘干、磨制。破碎由锤式破碎机完成，最终制出合格的6mm全水样、3mm存查样以及0.2mm的粉样，并自动封装及标识。
5.煤样自动封装、标识、传输及存储系统
系统能够实现机采煤样、全水分煤样、存查煤样、0.2mm分析煤样的自动封装、自动标识，防止水分损失、煤样污染，保证煤样的代表性。
5.1封装。采样、制样环节实现一体化设计，机采煤样从集样桶直接传输到制样机入口。采样、制样环节分离，煤样进行密封包装，保证煤样的代表性。煤样的包装方式能够适应传输和存储的技术要求。
5.2标识。采用射频芯片对煤样进行标识，标识编码具有唯一性，保证煤样编码在流转环节能够被正确读取，同时煤样标识方法能够防止不同煤样及标识信息发生混淆。
5.3传输及存储。煤样采用气动传输或皮带等传输方式进入自动存取样柜，根据需要调取煤样时能够自动取样并传输。自动存取样柜安装电子安防锁，经审批后方可开启，系统记录开启人及时间等信息。
6.智能化验系统。
化验仪器联网运行，化验数据自动采集、自动传输。化验原始记录、化验报告自动生成，并实现网上审批。化验仪器实现网络化管理，数据自动上传，电子天平称量数据自动采集上传。
7、燃料管理信息系统。
燃料管理信息系统覆盖燃料计划、合同、调运、入厂数量质量验收、接卸、煤场管理、耗用、结算、厂内费用、标煤单价核算和供应商管理等燃料管理各环节，实现燃料管理全过程信息化。系统能够实时分析展示燃料供应、耗用、库存的数量、质量和价格等信息，自动核算标煤单价。具有按照供应商、时段、采购类型、运输方式、煤种等不同维度综合查询功能。能够对各业务环节细节数据进行实时查询，对燃料重要指标动态分析。能自动生成日报、周报、月报、年报等报表，
三.燃料智能化系统目前存在问题
1各系统设备属于不同生产厂家，导致运行过程不稳定，经常出现设备频繁故障，设备在设计上也存在一定缺陷。
2燃料智能化设备属于近几年来火电厂新推广的项目，从检修维护方面的要求高了，人员素质达不到要求。
3对一些湿煤和粘性较大的煤种适应性较差。
四.燃料智能化系统的展望
燃料智能化系统近几年开始在火电企业大面积推广应用，大部分企业燃料智能化系统已正式投入使用，燃料智能化设备也更新了好几代产品，未来燃料智能化系统的发展前景是非常乐观的，但是一定要根据电厂实际情况，如北方电厂和南方电厂、汽车运输电厂和火车运输电厂，褐煤电厂和烟煤电厂以及掺烧煤泥的电厂等不同情况，进行分类总结、制定出不同的智能化方案，不断满足电厂个性化的需求。
五.结语
总之，随着智慧火电企业工作的推进，燃料智能化系统解决了火电企业从燃料采购、自动计量，自动采样、自动制样、自动传输、自动储存等全流程管理难题，从过去传统人工采样、制样、再到人工操作机械采样、制样，燃料数据人工统计上报，到现在实现来煤采制化等数据全程自动计量、自动采样、自动制样、存样、化验数据自动上传燃料智能化系统，整体燃料管理水平有了质的飞跃。后期希望生产厂家能够进一步总结经验，结合一些具有典型代表性的电厂中存在的一些问题，不断优化完善，进一步提升燃料智能化系统的水平。
参考文献：
[1].18666-2002，商品煤质量抽查和验.
[2].GB 474-2008，煤样的制备方法.
[3].中国国电集团公司燃料智能化管理系统建设标准.
[4]国电集燃〔2015〕281号.中国国电集团公司燃料技术监督管理办法.
论文作者:杨健
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
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