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大开厂:燃料“数字时代”的新飞跃
发布时间:2019-12-24 来源:大开厂 作者:王悦

配煤掺烧全年节省燃料成本3212万元、入厂入炉煤热值差控制在0.28兆焦/千克以内、减少损耗实现“颗粒归仓”4000余吨……这是大开厂2019年燃料管理的成绩单,更是实现“数字化煤场”一年来取得成效的有力证明。

从2016年初绘“数字化煤场”蓝图,到2018年7月通过验收正式投入运行,到如今智慧化堆取料系统和汽车煤智能化建设的调试验收,三年时间,该厂走出了一条“试点引领、破冰前行”智慧燃料管理的新路子。

布局——绘制管控的新蓝图

长期以来,传统火电企业燃料自动化水平和工作效率较低,劳动强度和人为干扰因素较大,同时,因煤场管理粗放、掺配方法原始,不能有效指导配煤掺烧工作和煤场科学储存管理。

“即便操作过程完全按照国标和集团公司的制度执行,但是由于各环节之间数据关联度不强、信息交换较差,实现燃料全过程管控非常困难。”这是一直困扰火电企业燃料管理的症结所在。

随着大数据、物联网、人工智能技术的不断发展和成熟,针对燃料管理存在问题和需求,集团公司于2016年提出了燃料全过程科学化、数字化管控设想,随后确定了“业务量化、集成集中、统一平台、智能协同”的实施途径和“减少人力需求、减轻重复工作、保障本质安全、优化生产过程、提升企业效益”的建设总目标。

数字化煤场可以实时掌握煤场信息,利用燃煤入厂计量设备、煤质、盘存设备等多种渠道获取入煤资料,经过智能计算分析,以三维数字化模型动态显示煤场煤量、煤质等重要信息,从而实现堆取料指导的多元化管理、煤场存煤的精细化管理和配煤掺烧的的智能化管理。

其建设包含圆形煤场动态测量系统、堆取料指导系统等硬件改造,以及煤量统计分析、煤场堆密度管理、煤场防自燃温度监测等功能模块的软件系统改造两部分。

“最终的目的就是建立这样一个系统,通过智能化、信息化、流程化管控方式取代人为作业模式,改变传统燃料入厂、计量、采样、制样、煤场等管理现状,加强燃料业务过程的闭锁控制,有效提升燃料管理水平。”集团公司燃料管理负责人描绘出燃料管理的未来构想。

至此,燃料“数字时代”建设的崭新“蓝图”浮出了水面。

试点——引领行业的新标杆

早在2015年入厂煤智能化改造项目中,大开厂就曾将数字化煤场建设项目包含其中,并进行了调查研究和方案探索。基于此,集团公司又从煤种、地域、运输方式以及企业综合实力等多角度考量,将该厂选作“数字化煤场”建设试点之一。

技术越先进,“动手术”的地方就越多。无论是硬件改造还是软件系统升级,都需要大量的人力和技术支持,而且加持在“澳门皇冠手机免费网址首例”的光环里,这对一直致力于打造“科技创新”靓丽名片的大开厂而言,虽是挑战,更是动力。

“整个技改全程严把安全、质量、进度关,特别是要对施工设计、材料物资、技术措施等各方面因素进行全过程控制,一定要保证此项任务安全高效完成!”2016年10月,该厂正式开始进行项目策划实施;2016年11月1日,项目正式开工建设。

图为该厂利用数字化煤场进行科学卸煤作业

试点建设过程中,该厂从项目实施的方式、项目进展的节点控制、建立项目推进工作机制等方面作了系统性的整体策划、统筹安排。在方案的实施上,该厂没有盲目照搬厂商的技术方案,而是认真消化理解实际需求和技术难点。在方案制定过程中,该厂精心组织现场推进会,不断探讨技术优化方案,积极有序地开展系统研发。

为了提高盘煤的绝对精度,该厂认真分析产生误差原因,并从三维动态参数设置优化和算法两方面进行优化,同时新增三维动态断面展示,将8%的绝对精度下降至3%;为了彻底解决车号识别器丢车问题,该厂反复调整信号接收装置,将智能化系统翻车机前车号识别器故障率降至最低,最大限度减少批次数据错误,有效提高煤场数据的准确性……

功夫不负有心人。2018年7月3日,该厂数字化煤场建设顺利完成了168小时试运正式投入运行,成为澳门皇冠手机免费网址首家实现燃料采、制、存、烧的智慧运行企业。

系统上线后,燃煤人员通过煤场燃煤储存分布的详细信息数据制定出科学的入厂煤接卸方案;运行人员一目了然入炉煤煤质指标,根据负荷工况及时调整设备运行方案,避免了锅炉“营养不良”和“营养过剩”;营销人员结合当前市场煤价情况,动态计算出配煤掺烧后降低的成本,实现了指导合理采购的功能……数字化煤场真正实现了进厂、堆取、入炉煤数据联动,为各专业生产运行都提供了最佳方案。

成效——煤中掘金的新深度

走进该厂燃料智能化管控中心,7块监控大屏幕、4块小屏幕实时“紧盯”输煤战线上的每个生产环节。大屏幕前排,6台排列整齐的电脑上显示着煤场、皮带等生产运行状态,燃料作业情况和设备运行状况尽收眼底。

偌大的管控中心只有2名值班员,许阳就是其一。他原是一名翻车机司机,因火车煤减少转岗担任集控值班员。谈起新岗位,许阳笑道:“我是燃料系统20多年的老兵了,没想到有一天我们‘煤黑子’也能坐在电脑旁监控2个圆形煤场和24条皮带,远程控制、无人值守的智能化梦想竟然成真了!”

图为该厂利用燃料智能化系统对数字煤场进行监控

从数字化煤场投运至今,改造取得了阶段性成果。今年以来,该厂混配掺烧小组根据数字化煤场自动计算出的煤源价格、煤质、锅炉负荷等多项指标,利用混配掺烧模型,合理优化混配掺煤比例,积极掺烧偏离设计煤种的烟煤86.4万吨,最高时烟煤混配比例达51%,累计烟煤价格低于火车褐煤43.19元/吨,节省燃料采购成本3212万元,“煤中掘金”的效益越发显著。

“主控人员在做争抢电量和深度调峰决策时,避免了‘盲人骑瞎马’。顶尖峰、压低谷,数字化煤场都有计划、有预测地调整煤种、煤量,有效保证锅炉安全经济运行,环保指标实现达标排放。”今年该厂获得深调奖励2700万元,“数字化煤场”功不可没。

过去,煤场存煤管理是一项工作量和难度系数都很大的工作,位置及重量、发热量、挥发分等每一项数据都需要及时统计更新,盘煤更是多依靠经验。现在,系统自动生成煤场存煤三维展示界面,实现存煤及化验分析数据动态展示;过去,需要委派专人严盯煤场,谨防自燃发生造成热量损失。现在,自动测温仪、有毒气体及粉尘浓度在线监测技术“实时在线”,两个圆形煤场再未出现存煤自燃现象。

“系统采用大数据分析技术,实现了燃料各专业生产数据的智能化管理,工作量下去了,管理效益上来了,这就是信息化与工业化完美融合的典范!”该厂燃料专业人员们啧啧称赞道。

展望——数字时代的新尝试

今年8月,澳门皇冠手机免费网址正式发布《火电智慧企业建设规范》,确立了“两平台三网络”的整体架构。探索整个燃料系统的智慧化、全过程管理之路,大开厂又开始了新一轮的尝试。

智慧化堆取料系统,便是该厂在今年立项的一项重要的技改项目。过去,该厂采用的是人工四班三倒的堆取料操作方式,不仅人工作业强度繁重,输煤环境的粉尘、噪音、高温也威胁作业人员的职业健康。此外,由于人工堆料存在空挖率高、出力不均衡等原因,煤型很难精确到位,储备空间也很难得到高效利用。在配煤掺烧的任务日益繁重情况下,“老司机”感到力不从心。

“堆取料机的发展分为四个历程:司机操控、半自动化、自动化、智慧化。”负责智慧化堆取料系统改造的项目经理介绍道:“也就是要从传统的靠人工经验、人为操作升级为自动控制、自动识别的智慧指令。”

图为该厂正在进行汽车煤智能化调试工作

该厂采用的是三维激光测控处理技术,由激光扫描器、安装平台、智能控制器和数据采集器等组成。这种基于计划、指令的无人化作业方式,每年减少人工 成本75万,节约电力成本约50万,设备损耗成本约35万;利用堆料算法、智能取煤算法和模型控制,以料堆三维模型实现实时采集、自动计算、均衡配煤,加仓流量稳定性和堆取料精度提高20%以上。

作为开辟“多条腿”走路的火电企业,运费较低的船运煤已经占到84%,全年百余万吨船运煤通过汽车短倒入厂,但是燃料管控手段就稍显乏力。为了促进汽车煤入厂的全过程、规范化管理,该厂于4月又着手汽车煤智能化建设,两项技改项目齐头并进、紧锣密鼓地进行中。

“此次改造分为入厂计量、汽车机械采样装置、煤样桶自动筛选系统和汽车管控系统四部分改造项目。项目正式投运后,我厂的火车煤、汽车煤都能够实现从计量、采样、制样全过程的全自动、无人值守,全程数据‘不落地’,各设备之间无缝对接。”燃料智能化改造负责人盖晶说道。

“目前,两项技术改造均已完成调试进入到试运行阶段,实现‘自动化、数字化、信息化、标准化、智能化、可视化’六化智慧燃料管理系统的美好蓝图已经跃然纸上!”该厂厂长对全面打开燃料数字化革新的新局面信心满满。

责任编辑:吴威威


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