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光远软件股份有限公司共创:原煤样转运系统在火力发电厂光远软件股份有限公司中的设计与应用

时间:2017-04-13    点击:186光远软件股份有限公司次     来源:光远软件股份有限公司共创    

光远软件股份有限公司共创专注火电企业光远软件股份有限公司管理系统研发、实施、服务,是经认定的国家高新技术企业,是国内知名的光远软件股份有限公司整体解决方案提供商。日前,光远软件股份有限公司共创技术专家关于原煤样转运系统在火力发电厂光远软件股份有限公司中的设计与应用研究成果在《煤质技术》发布,文中针对火力发电厂大质量原煤样的管理现状,深入探讨了当前入厂及入炉原煤样转运作业模式存 在的问题。在运输线、样品线、燃料线、业务流的业务研究模型基础上,系统地阐述了样品线管理 中采样到制样环节基于气动传输的原煤样转运系统的设计思路、系统的硬件构成及转运方式,并结 合实际应用案例分析了原煤样转运系统的相关应用优点及在实际运行应用中遇到的相关问题。

引言

光远软件股份有限公司共创建立的 “三线一流” (运输线、样品线、燃料线、业务流) 业务研究模型, 从全新的角度来设计、开发、运行、管理燃料业务体系 , 提供基于运输管理、燃煤管理、样品管理、业务管理、智能分析于一体的光远软件股份有限公司整体解决方案, 为大型发电企业从集团—分子公司—电厂的各级光远软件股份有限公司创建一个纵向管控、横向贯通的大数据展示平台, 可实现管理环节无缝对接、无人值守, 管理数据自动生成、网络传输, 工作全程实时在线监控, 彻底改变过去以人为主导、信息滞后、问题颇多的传统光远软件股份有限公司模式, 为燃料智能管理带来了全新的里程碑式的革命。

上述业务研究模型中的样品线管理则是基础的实物流管理过程之一, 主要包含煤样的“采、制、封、存、取、化“各环节流转的样品流管理。在目前国内火力发电厂的光远软件股份有限公司改进设计中, 光远软件股份有限公司共创在样品管理中率先引入智能存样系统和气动传输系统, 实现了燃煤样品的智能存储以及样品在各流转环节间的自动传输。 全程无需人工参与, 彻底 解决了煤样的传输及存储的安全风险问题, 并有效管控采样、制样、样品封装、取样等自动化设备及样品流程。

背景技术

目前国内多数火力发电厂入厂和入炉煤的采样、制样环节分别独立运行。传统的管理模式基本均由人工将采集的煤样装入不同形式的集样桶, 再将集样桶加锁或封条。此类集样桶在各环节均通过 人工进行转运, 最后送至制样间进行煤样制备; 部分火力发电厂为解决采制样环节工作量大、效率低、 管理盲区多的问题, 对现有采制化流程进行智能化改造, 在入厂煤采样和制样间采用密封式皮带 传输大质量原煤样, 实现了入厂环节的采制一体化 和自动封装。但由于入炉采样区域距离制样机较远,无法用皮带长距离对接, 仍采取人工送样。

作业现状

目前主要存在2种原煤样转运方式, 即闭锁集样桶转运方式和密闭式皮带转运方式。      
(1) 闭锁集样桶转运方式。该方式多用于未实现入厂采制一体化布局的原煤样转运和入炉原煤样转运, 主要用于解决长距离、复杂环境下大质量原 煤样的输送问题。系统结构由闭锁集样桶 (一般要求采样机配置)、 人工小车及下料仓构成, 全过程人工作业。 采样机将采集的煤样分批通过旋转接料 盘装入煤样桶, 待桶满后, 人工将桶取出, 给集样 桶贴上封条和标签, 或给集样桶加明锁, 由人工体 力搬运或借助转运车辆转运到制样间。 闭锁集样桶 转运方式如图1所示。
 


图1 闭锁集样桶转运方式

闭锁集样桶转运方式生产效率底, 人员配置 多, 生产成本高; 转运过程不可控, 尽管样桶进行 了密封, 但仍存在偷样、 换样、 混样的风险; 取换 桶和离线制样均由人工操作, 易出错; 在制样系统 出现故障不能及时制样时, 需准备足够的替换桶, 不便于实现多批次煤样暂存。

  (2) 密闭式皮带转运方式。 该方式多用于入厂采制一体化布局的原煤样转运, 如图2所示, 主要是解决近距离、大质量原煤样自动密闭输送。 系统结构由底开门集样桶 (一般要求采样机配置)、皮带转运系统及下料仓构成。下料仓一般设计为底开门集样桶与自动制样机的入料口对接。采样机将采集的煤样暂存在底开门集样桶内, 待桶满后自动打 开, 将煤样卸到密闭式的输煤皮带上, 经输煤皮带 多级转运后, 最终将煤样转运到下料仓。 然后下料仓将煤样卸至制样机的入料斗内。
 


图2 密闭式皮带转运方式

密闭式皮带传输方式实现了煤样的采制一体化, 同时也对煤样进行了有效屏蔽, 减少了人为干预。但由于要综合考虑采样机和制样机的布置, 对场地和空间要求较高, 需新建采样间或制样间的厂房, 基建投资大; 密闭式传输皮带两侧分别连接采样机和制样机, 无法避免机械转动带来的空气对流, 煤样存在一定水分损失, 皮带传输线越长, 煤样水分损失越大。据测算, 输送全水分30%左右的褐煤煤样, 每延长1米水分损失约为0.03%。

基于气动传输的系统设计

系统针对当前原煤样转运的运行要求和特点, 设计开发出一套煤样自动封装及转运的自动化设备, 实现采样到制样的原煤样全自动封装、 暂存、转运及卸料功能。原煤样转运系统由上料仓、卸料仓、缓存仓、 气动传输管道及煤样容器 (样瓶) 5 个部分组成。
(1)上料仓与采样机对接, 主要完成煤样收集, 分瓶封装、样瓶信息的读写及样瓶收发。
(2)卸料仓与制样机入料斗对接, 主要完成开瓶、卸料、清理、样瓶信息的读写及样瓶收发工作。
(3)缓存仓用于存储、管理样瓶。
(4)气动传输管道采用D160-UPVC室外专用传输管, 作为传输高速公路连接各设备。
(5)样瓶用于盛装煤样。作为煤样的运输载体, 确保煤样在密封的容器内, 并在传输管道中自由传输。整个系统设计构成及连接如图3所示。


实际应用及总结

国电吉林江南热电有限公司于2015年底在入炉煤采制环节应用该系统, 该电厂每天入炉煤采集3个批次, 每批次采集出料粒度13mm 的原煤样约30kg~50kg, 传统人工转运来回搬运一次距离约1km且有爬破路程, 人工作业强度大, 样品安全也存在一定风险。自2016年3月份该系统完成调试并投运至今, 运行情况良好, 实现了入炉煤采样、 制样设备的无缝对接。原煤样的转运全过程自动化, 无人干预。系统设计了40个缓存仓位。 在制样机故障情况下, 可实现3~4个入炉煤批次暂存。 除国电江南公司外, 国电铜陵发电有限公司、国电泰安等电厂原煤样转运系统也相继投入建设和使用中。江南电厂现场如图4所示。
 


图4 江南电厂现场

在原煤样转运系统的施工和运行过程中, 总结 了以下5个方面应注意的问题。

(1) 与采样设备对接时, 应尽量减少样品转运距离, 避免样品质量损 失和水分损失, 理想的布置方式是采样机集样器与上料仓采取上下布置;
(2) 某些单位有多个采样点, 却只对应1个卸料仓的应用, 同时也有一个卸料点对应多个制样点的应用需求。
(3) 需根据采样批次以及采样机与制样机位置距离, 合理确定原煤样缓 存仓的仓位数和安装位置, 仓位数量应至少满足同 时暂存3个批次煤样的需要。
(4) 因天气原因, 大部分电厂出于煤厂安全考虑会给煤场洒水, 从而导致煤样太湿, 上料仓运行时容易发生堵煤。
(5) 在室外气动传输管路设计中, 应充分考虑北方极寒极冷地区冬季管道内结冰问题, 需适当增加管道伴热 和保温的设计。

应用前景展望

基于气动传输的原煤样转运系统通过与采样机、制样机无缝连接,实现了大质量原煤样的封装、暂存、转运、卸料以及样品瓶的自动循环使用,彻底解决了6mm以上出料粒度的大质量煤样输送过程中的一系列难题。设备高度智能化, 体积小, 管道系统布局灵活, 实现了原煤样长距离无损输送, 使火力发电厂光远软件股份有限公司改造布局更加优化; 实现了原煤样全程密闭传输, 煤样水分损失降至最低, 避免了火力发电厂煤炭结算损失; 实现了多批次原煤样自动暂存, 入厂煤和入炉煤可共用1台制样机, 减少了制样机和相应土建配套投资。    
 
原煤样转运系统自动化程度高、 性能可靠、 改造布局简单易实现的优点已被越来越多的火力发电 企业认可, 在当前国内火力发电厂多数还未实施光远软件股份有限公司改造的背景下, 未来将有广阔的应用前景。 相信通过不断地改进与完善该系统, 必能为火力发电厂光远软件股份有限公司建设提供更好的解决方案。

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