燃煤电厂智能燃料系统整体解决方案探讨宋淑新

发表时间:2020/6/16   来源:《当代电力文化》2020年03期   作者:宋淑新
[导读] 近年来,社会进步迅速,燃料费用在燃煤发电厂经营成本中占60%~70%的比例,燃煤对电厂机组安全经济环保运行和电厂经营有着举足轻重的影响。
        摘要:近年来,社会进步迅速,燃料费用在燃煤发电厂经营成本中占60%~70%的比例,燃煤对电厂机组安全经济环保运行和电厂经营有着举足轻重的影响。因此,如何有效、高效地利用配煤掺烧,提升电厂运行和经营效率,是国内各大发电集团一直在研究解决的课题。随着科技的进步,电厂的自动化、信息化、智能化程度在国内各行业中已经走在前列。电厂在燃料生产和管理上不断改造和完善,在输煤程控建设、斗轮机的全自动控制、电子皮带秤的测量精度、采制化全自动等方面均进行了大量的研究和改造,使输煤系统实现了部分设备的自动化、信息化。但是,在接卸、输送、存储、配煤掺烧过程中,由于大型设备自动化程度不高,如卸船机的自动化尚处于前期试点研究阶段、斗轮机全自动鲜有成功的工程应用。煤场盘点还不具备实时性。燃煤的堆损分析及控制、上煤方式的精细策划缺乏有效的技术手段。锅炉机组的配煤掺烧也以运行人员经验为主;从燃煤入厂、采制化、堆场、输送到入炉,各系统数据无法实现全区共享而难以有效利用,导致管理与运行控制脱节。因此,电厂燃料生产和管理还存在不少需要研究和挖掘潜力的地带,整体管理水平相对于主辅机设备管理而言水平较低。
        关键词:燃煤电厂;智能燃料系统;整体解决方案探讨
        引言
        机组能耗诊断的方法是以统计数据或监督指标为基础,以分析计算为主、以试验测试为辅的综合研究方法。具体是将设备或系统的主要性能指标值与历史值或设计值相比较,判断设备或系统的性能状况,通过对影响机组经济性的可控因素进行分析整理,将可控因素对机组经济性的影响量可作为机组的节能潜力;并根据可控因素分析结果提出具体的节能措施,优先采用投入小回报大的技术。如考虑运行方式调整,采用临时停机或小修实施的措施,以及采用只有利用大修方可实施的技术改造。根据现场经验和有关监督制度,针对燃料和输煤专业的关键控制指标,进行针对性分析,切实提升机组经济性。
        1基本安全运行规则简介
        (1)每一位从事燃料输煤系统的工作人员一定要充分了解传送带的运行方向,这是运行的重要基础,当输送系统初步启动时,此时需要控制煤流方向与传送带启动的方向相反。(2)整个输煤系统启动的重要前提是启动其他相关的小型设备,如除尘设备、电磁除铁器等,确保这些设备启动完全后再启动皮带运行,一定要严格遵守这个顺序,不可随意更改。(3)当输送系统完全启动之后,工作人员需要距离运行设备一定的距离,不可直接用手或者身体其他的部位接触,必须要用计算机进行远程操作系统运行,这样能够保证工作人员的生命安全,防止发生安全事故。利用计算机在终端设备进行控制能够便于工作人员了解每一处设备的运行状态,提高控制的准确性,同时还能够大大延长输送系统的使用寿命。(4)在输送系统开启之前,工作人员需要在停机状态对整个设备进行常规的检修工作,这种检查工作一定要一次性都完成。当设备开始运行后,及时发现有落下的检查项目也不可在设备周围进行检修,这种操作十分危险,当输送系统完全启动之后,整个设备形成了串联的运行模式,互相联系在一起。如果对其中的一个设备进行调试很可能会影响其他设备的稳定运行,工作人员对此一定要进行重视,不可出现失误。(5)输煤系统运行过程中经常会发生堵煤的情况,因此在落煤管处都应该防止一个专门的管理器,如果运行过程中出现堵煤的情况,信号就会立即启动,将其传输给报警系统和防堵塞系统,这两个系统也能够自动传向终端的管理人员,工作人员能够及时作出科学的反应,快速解决发生堵煤的情况。(6)各个设备在运行过程中形成了一个大的连锁型反应,如果其中任何一个设备运行出现故障,那么也会影响其他设备的运行,导致整个系统停止输送工作,这样能够更好地保证检修人员的生命安全,还会将设备运行的不利影响降到最低。(7)为了保证整个输煤系统的稳定运行,工作人员进场会在每一段皮带上设置专门的控制开关,如果运行过程中发生威胁到工作人员生命安全的事故时,其他人员能够立即调整开关控制皮带的运行,保障人员的生命安全。

这些开关的设置也能够便于工作人员对整个系统进行安全操控。(8)输送系统正常运行过程中,普遍采用单路的运行模式,只有当系统中的设备发生意外情况导致运行故障时才可能启动双路运行模式,这也是为工作人员的生命安全所考虑的。(9)整个输送系统周围一定要配备足够的视频监控设备,这样能够便于工作人员更好地了解周围的施工情况,发生紧急情况时也能够立即做出反应。
        2系统关键技术
        2.1?智能配煤掺烧技术
        作为整个系统的核心功能,通过理论研究、大量的锅炉煤种配煤掺烧适烧试验、试验分析和建模,建立基于锅炉燃烧预测的智能配煤掺烧底层数学模型。主要目标如下。(1)更精准的配煤燃烧预测与优化:根据煤种/煤质、上磨方式预测燃烧NOx浓度、飞灰含碳量、排烟温度→计算锅炉效率、发电煤耗→优化煤种选择、优化配煤掺烧比例、优化上磨方式。(2)更精准的配煤灰熔点预测→结渣倾向性预测:原煤灰分差异。(3)更精准的配煤SO2浓度预测:考虑不同煤种的固硫率和灰分。(4)更精准的煤场堆取煤优化:为入炉配煤和煤场储备服务的堆煤场地优化、减少热损的煤场流转优化。
        2.2?煤场智能感知技术
        燃煤在其厂外运输和厂内流转过程中,如何对其质和量的信息进行实时采集、获得和处理,是解决智能燃料系统的实时可用性的基础。解决这个问题,通过后续的智能数据分析,智能配煤掺烧、智能调度、智能控制等功能,即可实现燃料管理和运行的智能化管控。主要目标如下:(1)利用斗轮机煤垛检测装置,实现斗轮机实时盘煤。(2)利用无人机自动测绘技术,实现无人机盘煤。(3)利用三维建模和图像处理技术实现煤场和煤堆的三维重现。(4)利用煤温监测技术,形成堆损分析模型。(5)利用电子皮带秤在线校准技术,实现电子皮带秤的高精密度及高可靠性。(6)利用输煤设备电量在线采集技术,实现电量分体在线采集。(7)利用采制化在线管理技术,实现分煤种采制化。
        2.3?煤场智能生产线技术
        利用先进的探测、检测、测量、测绘等先进感知技术和现代控制技术,改造卸船机、斗轮机、输煤程控等,将传统执行机构升级为智能工业机器人;同时开发和集成船运管理、上煤调度等模块,实现输煤生产线智能化。主要目标如下:(1)对输煤系统设备进行自动化、智能化升级改造,提升输煤系统自动化、智能化程度,实现高效节能、减人等目标,同时丰富输煤现场感知能力。(2)基于锅炉燃煤智能掺烧要求和煤场储运要求,建立基于规则调度的专家系统,实现智能调度。
        结语
        通过对燃料和输煤系统节能指标分析和影响因素及产生后果,不仅影响设备可靠性,而且更主要是影响机组经济性,因此,对燃料和输煤系统中影响机组经济性的关键指标,作为节能管理的主要内容,希望能够引起节能专业高度重视,切实提升机组经济性。
        参考文献
        [1]陈永辉,?吴永朋,?沈炳华.?斗轮机远程控制系统在燃煤发电厂的应用[J].?浙江电力,?2016(08):53-55.
        [2]赵红蕾.?电子皮带秤在线远程自动校验系统的应用[J].?衡器,2016(06):9-12.
        [3]赵忠辉,?王阳阳.?机械化采制样现状与发展趋势分析[J].?煤炭工程,?2018(7):124-128.
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