[发明专利]一种水运燃煤电厂的实时智能燃料系统

说明书

本发明公开了一种水运燃煤电厂的实时智能燃料系统，该系统在硬件设备组成上包括斗轮堆取料机全自动控制系统、实时盘煤系统、煤温检测装置、服务器等；在软件组成上包括系统平台、智能配煤掺烧系统、燃料智能调度管理系统、燃料智能运行管理系统、锅炉实时运行管理系统、数据分析系统等。在智能电厂的框架下，利用精准三维定位的全自动斗轮机打通了燃料管理全流程的数据断层，利用基于燃烧特性预测的智能配煤技术实现了煤场智能堆煤与入炉煤智能掺配掺烧，利用煤仓智能分层技术实现了锅炉实时燃烧煤种、煤质的自动关联，利用自动盘煤技术、全流程多个计量设备和入炉煤分煤种采样技术实现了燃料管理全流程的煤量、煤质的智能平衡分析。

技术领域

本发明涉及一种燃煤火力发电智能化管控系统，特别涉及一种水运燃煤电厂的实时智能燃料系统。

背景技术

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。如何有效、高效地利用配煤掺烧，解决火电厂燃煤供应紧张、煤种复杂多变、运行性能欠佳的问题，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。

由于应用技术和管理手段的欠缺，长期以来燃煤电厂采用的是粗放式的燃料管理方式。

输煤设备的自动化和智能化不足：电厂的输煤系统已经建设了输煤程控，对输煤皮带及辅助设备实现了远程控制的功能，但对燃煤管控而言，关键设备煤场的斗轮堆取料机仍然是人工或半自动作业，使得很多堆取煤作业数据无法实时上传、作业指令只能人工传递和执行。同时入炉煤质化验也是以人工或半自动为主，特别是煤质化验数据与入炉燃烧煤种不能自动进行一一对应，使得配煤掺烧及锅炉燃烧效果的评估难以有效实施。煤场的盘点，部分电厂通过盘煤仪实现了自动化，但通常是在斗轮堆取料机非作业时间完成，因此缺乏实时性。

燃煤管控平台不统一：电厂的主辅机基本实现了SIS的统一监控平台，但对燃煤管理而言，由于上述的主要输煤设备的自动化、智能化程度不高，使得燃煤相关的数据难以实现统一实时的管理，输煤程控数据、煤质数据、煤场盘点数据等分别归属不同的管理平台，无法实现互通共享。运行调度的管控也以人工为主，无法实现真正的调度智能化、自动化。

配煤掺烧过程简单：由于缺乏统一的燃煤数据平台，无法获得有效的实时燃煤数据，电厂的配煤掺烧系统也主要以人工经验为主，少数实现了“配煤掺烧系统”的电厂，实现的是简单的配煤掺烧，通过煤质指标的简单加权平均进行混煤煤质预测，但对混煤的燃烧特性则缺乏科学预测手段，因此必然会影响锅炉实际燃烧效果，无法实现经济性的最大化。

燃煤数据的利用不足：由于上述的状况，电厂在燃煤数据的处理和利用上难以发挥真正的有效性和实时性。通常情况燃煤数据只能用来做事后评估分析，其有效性也要通过大量的人力完成，不能用来做事前预测和分析，对发电生产过程如配煤掺烧决策不能实现有效的实时指导。少数实现“配煤掺烧系统”的电厂，煤场的煤种、煤量、煤质等数据主要是手工录入或者导入，其管理过程从煤场开始，没有覆盖燃煤从入厂开始的全部过程，而且输入数据的过程容易导致错误的发生。

燃料管理的经济性评估缺乏：由于燃料主要依靠人工管理，各种数据缺乏统一有效的挖掘和分析。燃煤在煤场存储过程中的折损，包括煤量的损失和热值的损失，由于缺乏监测和分析手段，其经济性损失难以评估。同时，在各种配煤掺烧煤的组合当中，在不同负荷下各种配煤掺烧方案的发电煤耗、厂用电、输煤能耗、环保费用、采购成本、运输成本、燃料损耗等由于缺乏数据或数据难以汇总，综合经济性评估难以实现。这样厂级层面的经营决策缺少坚强有力的技术支撑。

发明内容

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种水运燃煤电厂的实时智能燃料系统，其在智能电厂的框架下，从整个燃料系统的数据源入手，利用输煤设备的智能化和自动化改造，打通原有相互独立的各子系统，建立自动实时、完整和准确的统一数据平台；利用科学的智能配煤掺烧方法，实现对不同煤种的配煤掺烧的科学预测，寻优最佳的入炉配煤掺烧方案；通过智能化的调度和控制系统，实现配煤掺烧方案及堆煤方案的智能执行。