摘要：为响应华能营口仙人岛热电创建燃料管理标杆电厂，实现燃料管理信息化、数字化，燃料全过程闭环管理的要求。在电厂建设阶段，从设计方面对运煤系统中的计量设施、采样设施、煤场设施及防堵抑尘设施等进行了设计优化。本文就上述四方面的所进行的设计优化做以介绍。
关键词：火电厂；燃料管理；设计优化
1、引言
火电企业燃料部门肩负着保证企业生产的重要任务，同时也是资金占用的大户，火力发电厂中燃料成本占发电成本的70%左右，燃料管理水平的高低直接影响着火电企业的燃料成本控制和经济效益。目前国内大部分火电厂对于燃料的计量、取样、煤场管理等方面自动化和信息化程度较低，人工管理和手动记录的方式较多，信息收集、处理缓慢，人为因素干扰较多，导致数据的准确性差、工作效率低。仙人岛热电从设计方面对上述问题做了针对性的设计优化，以满足管理信息化、数字化、全过程闭环管理的要求。
2、计量设施优化
2.1 入厂煤计量
本工程由于铁路建设相对滞后，因此电厂投运初期采用汽车运输进厂，入厂煤计量装置采用2台电子汽车衡，1重1空布置。
汽车入厂煤计量要实现智能化，其核心是无人值守、自动计量。即在无人值守状态下，不需要任何人工干预就可以完成称重和磅单的自动打印。
现场系统功能主要有：
1、基于RFID的自动称重系统。传统的磅房称重系统需要工作人员输入车号、票号再进行称重，效率低且存在监管漏洞。结合RFID电子车牌识别后，车辆在入口检查、皮重称量、毛重称量、出口检查的时候刷卡确认，系统根据卡片信息自动检索数据进行核查，确保数据的准确性；完全避免因误输入车号、票号等造成的人为错误，也保障了检查的执行力度，缩短了车辆过磅的计量时间。
系统实现了仪表联机取数，能够彻底避免人工读数登记的误差和一些其他的人为错误，是计量管理的基础。系统同时能够自动读取车辆毛重、皮重数据，自动计算出净重。
2、红外线车辆定位系统。采用红外线定位技术对汽车停车位进行定位，可以彻底杜绝车辆不完全上称和多台车辆同时上称的现象。
3、信号控制与智能道闸控制系统。用于提示司机是否可以上、下磅；在称重系统中，红绿灯的亮灭由操作人员通过计算机操作控制。车辆在上磅的时候通过地感线圈控制道闸和红绿灯，通过这些设备对现场称重车辆进行管理，可有效防止车辆有意闯磅和不规则上磅等现象。
4、自助人机交互系统，运煤车辆回空后，系统自动检测运煤车辆是否按流程完成所有验收工作，检测合格后可自助打印磅单并放行出厂。
2.2 入炉煤计量
本工程入炉煤计量装置采用2台电子皮带秤及循环链码校验装置。
为实现各原煤仓存煤情况的精确化管理，系统可根据电子皮带秤、电动犁式卸料器、料位计以及给煤机信号，将各原煤仓的存煤状态实时的反应到页面中，包括各仓的剩余煤量和料位，煤仓中的煤质（热值、挥发分、硫分）和单价情况，可以耗用的时间等，实现分炉计量功能。
3、采样设施优化
3.1 煤样自动打包
本工程入厂煤采样装置采用1台桥式汽车采样机，入炉煤采样装置采用2台皮带中部采样机。
传统采样机的集样桶因保密性差，存在人为因素干扰，导致煤样代表性差。本工程采用自动打包机对煤样进行自动封装打包，杜绝人为因素干扰，提高煤样代表性。
设备主要组成及工作流程如下：
1、供袋机：为装袋机提供空包装袋，给袋器可存储50个以上空袋，包装袋容积～15㎏。工作人员只需将空包装袋放置在给袋器上后，其余的动作均由设备自动完成。取袋时配有真空检测系统。空袋的放置情况由检测装置进行检测，空袋用完时能自动报警提示操作人员添置包装袋，同时子样收集机停止卸料。
2、装袋机：自动装袋机能自动连续取袋、开袋、自动检测、自动装袋等。
3、夹口整形机：立袋输送机将样品袋自动送入整形机工位，整形机完成样袋的收口，保证袋口平整，顺利地进入热合封口机。
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4、缝口机：对包装袋进行缝口，减少试样储存和运输传递中的水分损失。
5、读写码机：可对采样信息以加密方式进行自动读写。
6、立袋带式输送机：将装满料的编织袋整形，以立姿向下一工位输送。
7、安全操作装置：
（a）装袋机上设由正、负压检测装置，保证空袋不会进入下一工序；
（b）包装机的抓手和开袋吸盘上带有正、负压检测装置，当袋口的位置发生异常时，能立即检测出来并报警，弃袋；
（c）组成包装机组的各部机都配有保护接地和静电引出装置。
8、包装袋能满足一个样量的要求，并能方便实现打包封口。
9、全自动包装及随机码读写系统安装在封闭的储样室内，储样室安装通风除尘设施并具有监视系统，在现场条件下运行可靠。当系统出现故障时，能报警并将信息反馈到计算机，同时整个采样机自动停止作业。
3.2 入厂煤采样与计量装置的合并布置
该布置方式优点如下：
1、由于入厂煤的采样与计量过程均需要对煤车进行车牌识别及红外线定位等操作，采用此布置方式可简化工作流程，提高运行效率等。
2、入厂煤采样装置控制室与汽车衡磅房合并布置，可减少操作人员数量。
3、减少占地。
4、煤场管理
由于历史的原因，整个电力行业散装料场的管理一直处于滞后状态，大部分采用人工盘存的方式来解决库存问题，不仅盘存的时间长，参与人员多，劳动强度高，而且精度较低，无法准确地核算发电的成本。随着企业水平的进一步提高，同时燃料价格的不断上涨，这种局部技术滞后与整体先进水平不相匹配的矛盾日益突出。
本工程煤场设备采用1台悬臂斗轮堆取料机，为了更好的解决上述问题，使盘煤管理更为精确，本工程在斗轮机的悬臂上安装激光盘煤仪对煤场进行三维激光测量。
该系统是一个多传感器集成的自动化测量系统。将二维高频率的激光扫描仪对料场表面进行高频率的断面扫描，获得高密度的扫描数据，结合行程测量器获得的料场长度，和回程测量器获得的扫描仪偏转角度数据，通过软件对数据进行系统的分析和处理，实现煤场的体积计算，煤场三维模型的显示，并将测量的结果和图形以报表的形式打印输出，行成一套全新的测量方法。
该技术特点如下：
1、系统相对精度极高，可达0.7%以内；
2、扫描频率较高，5分钟或30分钟完成全场数据更新，主动更新；
3、全场，综合属性动态更新；
4、可实现煤场分堆、分层展现，可通过接口获取燃煤入场信息、煤质信息等，关联三维模型，实现燃料数量、位置、品质、形状等信息综合展现，实时反映煤场存煤情况，为科学配煤掺烧提供依据；
5、完全无人干预。
5、防堵抑尘设施
为落实输煤系统防尘措施满足安全、环保、文明生产的要求，本工程各转运点内均采用曲线落煤管。
曲线落煤管的设计以离散元（DEM）方法为基础，采用三维设计和立体建模技术，借助于先进的颗粒学仿真分析软件，对散状物料输送过程中颗粒体系的行为特征进行真实的模拟及分析。曲线落煤管的高度及曲率半径等均由模拟软件计算模拟实际工况得出，能够有效防止堵煤的情况发生；通过模拟软件设计的落煤管能够有效地控制煤流的速度和方向，控制煤流冲击部位落煤管的安息角角度，防止堵煤；使物料出口速度的方向和速度同皮带机运行速度相近，起到抑制粉尘飞扬、防止皮带机跑偏及保护皮带的作用。
6、结束语
综上所述，采用先进可靠的计量、采样及煤场设施，以减少人为因素影响，杜绝系统漏洞，从而实现燃料管理信息化、数字化，燃料全过程闭环管理。采用曲线落煤管以提高防堵抑尘的能力，从而满足输煤系统防尘措施满足安全、环保、文明生产的要求。为华能营口仙人岛热电创建燃料管理标杆电厂打下了坚实的技术基础。
论文作者:李靓
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/17
标签：煤场论文; 燃料论文; 系统论文; 装置论文; 称重论文; 设施论文; 车辆论文; 《电力设备》2018年第13期论文;