河北大唐国际唐山北郊热电有限责任公司 河北唐山 063000
摘要：火电企业燃煤管理如采取机械辅助人工的半自动化模式，就极大地影响了企业整体自动化和信息化技术水平的提升，并导致企业内不同部门间无法实现工作无缝对接，严重影响企业生产的连续性｡故火电行业需要自动化程度高的作业方式，数据全区共享的管理方式，需要实时监控各个环节工作状态，在统一的信息服务平台上直观展现，实现企业内部不同部门之间工作连续性对接，以提高燃煤管理效率，实现电厂高效卓越的管理水平｡
关键词：高效卓越；火电厂管理；数字化煤场
引言
数字化煤场是将先进的实时定位技术､三维建模技术､无线传感技术､激光测距技术､红外测温技术､数据叠加技术等应用于火电厂煤场管理工作，从而形成的一种能够对燃煤在火电厂整个生命周期进行在线直观感知，并辅助决策的管理系统｡通过对火电厂燃煤从入厂到存放到掺烧入炉的全程实时数据采集，建立一种自动化､数化､信息化的全新管理模式，将提高火力发电厂燃煤管理水平和成本控制能力｡
1火电厂数字化煤场实现高效运行管理的意义
在国家大力倡导的环保条件下节能减排工程的推行与落实，如火电厂对煤的种类､热值变化､每日来煤和用煤量等数据无法全面掌控，会导致电厂燃煤出现丰存枯用､存煤周期较长等问题；煤场管理动作频繁，如翻烧､转运､混烧带来效益低下；燃煤入厂､入炉､内部转运倒场，测量､统计和报算实时性差；存煤时间长造成煤耗损失和污染环境；煤质指标无法与存､取煤位置准确及时对接，既不利于分堆､分层存取，又对经济掺配脱硫环保不利；煤场实际储煤分布与储量情况也无法实时准确掌握｡没有基于统一平台的燃料信息收集､存储､处理､输出的辅助决策综合信息服务系统，易造成燃料采购与生产脱节､反应滞后､查询统计不便，不利于从经营的高度做好煤场管理｡
2高效运行管理的火电厂数字化煤场建设与应用
火电厂数字化煤场燃料管控系统建设的目标是将燃料生产全过程的实时数据和生产调度管理有机集成并优化，对目前分散的燃料设备和业务环节进行集中管控，将输煤皮带机控制系统及附属设备､堆取料机RCMS､卸船机RCMS､计量系统､采样制样化验系统､煤场定位及测温系统､电力监控系统､视频监控系统等子系统整合到同一软件平台上，扭转当前生产作业环节中“信息孤岛”林立的局面，提高燃料生产管理各环节集成度，实现燃料生产信息的共享和有效利用，实现燃料生产管理过程的整体优化｡
2.1数字化煤场管理系统建设与应用
架构采用C/S+B/S混合架构技术，利用node-webkit平台，比C#的网络传输更高效，界面渲染更快速，且客户端升级不用下载整个程序升级｡燃料生产管理系统是管控系统架构中管理层功能的具体实现｡燃料生产管理系统采用框架结构设计，将权限管理､界面定制､工作流引擎､报表定制化､数据库访问接口､历史数据备份､GIS地理信息查询､视频流服务等基础功能封装成模块｡燃料生产管理系统从信息系统接收车船预报信息和掺配方案等指令信息。
2.2煤场三维动态管理
（1）煤场三维动态展示｡该功能实时动态呈现煤场范围内煤堆的真实三维图形，实现煤场计量数据的可视化｡通过选中煤堆的不同区域，可以查看所选煤的相关属性信息，包括煤种､煤质参数､煤量､来源､存放日期､温度等一系列相关数据｡斗轮堆取料煤场斗轮机的位置､姿态也可以在图上实时展示｡对斗轮堆取料煤场，通过安装在干煤棚顶部和煤场边高塔上的激光扫描仪､红外测温仪获取煤场当前的外形数据和温度数据，通过斗轮机上的姿态传感器获取斗轮机的姿态信息｡对辅助散料场，可以通过便携式激光盘煤仪和便携式红外测温仪进行扫描测量测温，建立散堆煤场的三维图形｡
（2）煤场分区管理｡系统支持按煤质､地域､矿点等多种堆煤方式｡煤场区域默认进行自动编号，可根据需要进行修改编辑｡分区管理不仅可以指导来煤存储，还可以提示用户哪个区域的存煤时间过长，需要优先调取，以防自燃｡
（3）煤量监测｡对斗轮堆取料机煤场，通过安装在干煤棚顶部和煤场边高塔上的激光扫描仪实现对煤场快速､精确的堆煤测量；对散料场，通过便携式激光盘煤仪，动态获取煤场表面三维数据并输出逼真的三维煤场图形，实现不同煤种在煤场空间内的分堆体积动态测量并根据现场实际堆料情况更新煤场三维模型｡同时，为确保获取完整的全煤场数据，对可能存在的因堆取料机的移动距离､煤场干煤棚等其他外在因素限制产生的测量盲区，采用便携式激光盘煤仪对盲区进行补充测量，系统整合所测的数据，完善全煤场三维模型，实现全煤场的三维图形显示和煤量计算｡
（4）温度监测以固定红外扫描仪或便携式红外测温仪来监测煤场表面温度，对温度和位置信息进行采集回传，在三维图形表面以不同颜色表示不同温度分布｡对长期存放的位置，用测温杆插入煤层，通过无线自组网方式自动传回温度，对不同深度煤层的温度进行监测｡
（5）取煤管理取煤量可从斗轮机上的激光扫描仪或皮带测量动态测量出，同时煤场动态更新三维信息和剩余库存量｡煤场预警可设定煤场的储煤容量和上下限的预警值，当储煤量超过设定煤场储煤上限值时，系统发出预警信号，提醒工作人员和管理人员为保证储煤场储煤安全，停止继续存煤；当煤场储煤量低于下限阈值时，系统发出预警信号，提醒相关工作人员做好进煤相关工作，保证生产持续有效进行｡
2.2.2智能配煤掺烧管理
掺烧方案管理系统提供神经网络算法等多种最优方案求解的算法模型，最经济､环保､综合最优等方案作为设定目标，在保证锅炉稳定燃烧的前提下，进行水分､灰分､灰熔融性､灰成分的配比计算｡对求解得到的优化掺配结果，按原则（成本､环保､综合）进行排序｡入炉煤热值､机组负荷与供电煤耗等高线绘制，用于智能化上煤指导基于特定负荷下的热值要求，根据负荷要求，系统自动形成分机组智能化掺配方案､配仓方案｡通过对掺烧方案的分析､典型配比表､掺烧历史记录､上煤调度单管理等来计算一段时间内的最优上煤调度方案，系统自动生成上煤调度单（Word文档），燃料管理人员确认调度确认后，处于执行状态，煤场图形化界面对应煤堆发生动态变化｡通过试烧记录和统计报表来完成计量统计报表（历史曲线､历史数据查询）､采制化报表和主要经济指标完成情况分析[3]｡根据相关系统数据和其他人工录入数据对进厂煤成本分析､对库存煤进行分析，经系统综合分析做出煤综合经济活动分析，对数据进行同比和环比分析，做出管理分析辅助决策调用，包括煤经济活动分析､煤管理指标､主要经济指标完成情况分析｡
2.3火电厂数字化煤场建设应用效益分析
通过燃料生产管理系统软件建立的管控一体化平台，充分发挥了“管”“控”紧密结合的优势，能在整个生产过程中所获得的实时数据实现提前计划､动态跟踪､事后追溯，每一吨煤所处的位置､煤源､品质等信息，为燃料信息系统提供基础数据，以此作为数据挖掘､成本分析､绩效提升的依据｡
3结语
为响应国家节能减排的政策，“管理出效益”便体现在火电厂日常生产的各个细节中，华巴蜀江油电厂以C/S+B/S混合架构技术对煤场实施三维动态管理，并对配煤掺烧实现智能管理，系统的可持续性开发与应用极大地提高火电厂数字化煤场的建设效率｡
参考文献：
[1]张学孟，刘智铭.数字化电厂建设的关键技术及发展[J].广东电力，2012，25（9）：35-39.
[2]贾震江.协同､三维设计技术在数字化电厂建设中的应用[J].电力建设，2011，32（4）：83-86.
[3]李政谦，徐楠楠.基于数字煤场的混配掺烧及其应用[J].计算机仿真，2015，32（1）：169-173.