电厂燃煤采制化系统发生偏差的原因分析改进与智能化验收的探讨

电厂燃煤采制化系统发生偏差的原因分析改进与智能化验收的探讨

赵建国

内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司  026000

摘要：电力燃料是火电厂的第一生产要素，煤炭在中国的国民经济发展过程中一直扮演着举足轻重的角色。虽然煤炭作为发电燃料的低位将在未来40年的时间内逐步弱化，但目前仍作为主要能源提供者的煤电，在实现“双碳”目标和更加深入的节能、提效、减排潜力的要求下，需要更加全面了解和深入掌握煤炭的发电利用特性，充分利用好每一粒煤炭，在上述要求下，对煤炭的采制化提出了更高的要求，才能保证基础数据的提供的可靠性、准确性，通过加快推进智能化验收系统势在必行。

精密度；管理体系；偏倚；智能化验收体系

1. 推进采制化系统智能化验收的目的意义

国内电厂目前验收系统多是在人工参与下的半机械化煤炭质量验收。从煤炭入厂过衡、采样、样品转运、制样、检测、存查、弃样、报告编写审核到质量控制环节，涉及多个岗位的数十名人员轮班作业，不仅工作量大、作业周期长，而且劳动强度大、环境噪音粉尘污染严重，对于复杂采样方案的实施难度大。工作人员频繁与样品和检查数据密切接触，易发生误操作或人为干预。

通过机器换人、数字赋能，推动煤炭质量验收的自动化、信息化和智能化工作进程，不仅能提高电力用煤质量验收的科学性、便捷性、精准性，而且可以大幅度的减员增效，排除人为因素对大宗物资质量验收的干预，推动燃料发电的高质量发展，开启燃料只能化验收新局面。

2. 电厂燃煤采制化管理存在的问题

1.1监督管理机构不够健全

电厂燃煤采制化所涉及到的工序繁多，如果任何一个环节出现失误，都可能会对最终的工作质量产生影响，因此构建完善的监督管理机制对采制化工作予以管理就显得极为有必要了。然而，结合我国当前诸多火电厂的实际情况来看，火电厂要么根本就没有设置监督管理机构，要么就是建立了监督管理机制，但是机制不健全或者是存在有缺陷和漏洞，运行效果不佳。火电厂内采样、制样操作员的各项工作没有严格分离开立，这样一旦燃煤在采样、制样环节出现问题，也难以技术的采取有效措施予以规避，无法及时追责，燃煤采制化管理质量将会因此而降低。同时，在燃煤采制化工作执行期间，对于监督工作中发生的各类问题，也没有及时采取措施有效的予以优化和解决，因此相关工作实施效果不够理想。

1.2采制化过程管理盲区多

电厂燃煤采制化过程管理所涉及到的内容繁杂，为了更好的推进相关工作的实施，提高燃煤燃烧质量，就需要对采制化环节的各项工作运用监控系统进行监督管理。但是由于电厂对于相关工作的重视度不足，或者是资金投入有限等多种因素的影响，导致监控系统设置不足，在监控环节存在的盲区相对比较多，难以对采制化过程中的各项工作予以实时监督管理，在煤样发生异常有争议的情况下，也无法及时的溯源和取证。

此外，当前，我国电厂生产经营工作执行过程中，智能化技术的应用范围和深度虽然有所提升，但是由于资金以及技术等因素的制约，许多火电厂燃煤智能采制化信息系统没有建设，或者是自动化程度比较低，在对电厂燃煤智能采制化管理进行监督和管理时，只能进行现场监督，无法做到远程监控，而且监控范围比较小，监控的盲区比较多，在监控工作实施期间，存在的不可控因素相对比较多。

1.3采制化人员综合素质参差不齐

当前部分电厂的资金并不是十分充裕，因此机械设备的质量水平并不是很高，许多火电厂的机械采样装置没有一级破碎缩分功能，在采样过程中采样量比较大，导致机械化制样的工作量比较大，制样劳动强度相对比较大，人工操作环节比较多，不可控因素比较多，制样过程中的误差范围大。此外，采制化管理工作质量效果不佳，与采制化人员综合素质不高有一定的联系，当前参与燃煤采制工作的人员并没有从业资格证，或者取证过于流程化，综合素质并不是很高，其对于设备的操作方法了解不够深入，工作随意性大，培训不够深入，因此导致相关工作的开展质量效果不佳如采样代表性不足，导致的后续结果的代表性不足。

1.4采样方面存在问题

采样环节的问题主要体现在以下方面：一是在采样时，所选取的样品不够全面，样品的代表性不足，因此使得最终的采样工作不够理想。二是采样设备质量不达标，在采样时，数据分析准确度比较低，因此导致采样误差明显。

1.5采制化设备的系统偏差没有检定机构的合格报告

高质量的设备是保证采样工作有序实施，优化采样质量效果的关键所在，但是结合当前情况来看许多火电厂由于资金不够充足等，对相关工作的重视度不足，导致设备整机精密度、偏倚高于标准方法，检定机构费用过高导致鉴定不及时或不检定，因此采样检测效果并不是十分的理想。

1.6日常采制设备维护问题

采制化设备不是燃煤电厂的主体设备，导致设备管理部门对设备的点检定修不及时，导致一系列的问题，如设备故障缺陷不能及时处理后倒用旁路采样等，增加采制流程而导致总精密度下降，入厂煤代表性不足。

2.试验数据与结果及调整措施

2.1设备性能试验及偏倚试验

燃料管理部门相关负责人定期牵头对采制化系统整体开展设备性能试验，核验整个系统的精密度及分系统的方差、系统偏倚等，从而检验采制化系统的精密度、偏倚是否达到国标《GB_T 19494.3煤炭机械化采样 第3部分_精密度测定和偏倚试验》相关要求，根据试验结果及过程对设备进行调整直至设备符合要求，此项工作进行全程记录工作形成闭环。例如：

选取原煤（1/3原煤、1/3筛选煤、113煤泥、少量矸石）配合而成，粒度≤25mm，分成4组煤样进行试验。其中4号试验样品矸石煤泥含量较其他3组减少一半。（由于6mm弃样灰分值最接近于参比样灰分值，故在以下试验中以6mm弃样灰分暂时代替参比样灰分，进行比较）试验目的：通过收集6mm弃样、6mm存查、3mm弃样、3mm存查、0.2mm分析、0.2mm备查，对比各收集样品灰分差值，检查设备出样是否超差。第一组试验根据试验结果发现整机存在明显的负偏倚，从6mm弃样到3mm弃样，3mm弃样到0.2mm分析样，每一级缩分后留样较弃样灰分明显偏低，故猜想可能是在整机的破碎缩分过程中存在固定性偏倚。对6mm，3mm弃样、存查样进行过筛，数据显示6mm 过筛率达标，3mm筛上物为17%，根据国标要求筛上物应小于5%。因此在当天与设备厂家协商并调整了3mm对锟破碎机的辊轮间距，通过试验调整为3mm筛上物占总重的3%-4%，符合国标标准。[1]

2.2人工采样方案的完善和调整

为了很好地更进一步地核对机械化自动采样装置的准确性，同时也为了有效排除采样人员人为因数的干扰，本厂还适时辅之于人工采样方案。依据GB/T475-2008《商品煤样人工采取方法》，我们完善了目前本厂的采样方案。为了达到规定的采样精密度，在采样方案中我们采取了增加子样量，合理进行子样点位置的布置，增加子样数等措施。另外，根据国标，坚决在采样中贯彻随机采样的原则，使每一个点（包括底部）的煤都有可能被采取。我们还改进了采样铲，保证大块煤也能被采到，以有效地降低采样偏差，解决热值虚高的问题。针对到厂煤掺混劣质煤的实际情况，我们经过认真的研究，采取了与其相应的对策措施，主要措施如下：对于经常存在夹层煤问题的煤车我们采取了多点采样、全深度采样、分层采样的采样方式。煤质分析报告是将几次煤样的数据进行加权平均后得出[2]。

2.3矸石的影响

试验目的：一体机的缩分系统采用圆盘缩分，6mm 粒度缩分与3mm粒度缩分均是圆盘缩分方式，故猜想是否在缩分系统上出现问题。期间设备厂家派来售后工作人员对现场是否存在机器运行故障、各环节是否有残留的煤样等问题进行检查，检查无误后进行第三阶段试验。1-4组0.2mm分析样与6mm弃样灰分差值平均值：-1.0275。由于第4组试验样品矸石量减半，各粒度级煤样灰分差较之前3组有了明显变化，怀疑矸石在破碎机腔体中存在破碎滞留现象，不能与煤流同时进入缩分系统进行缩分，导致缩分系统不准[3]。

2.4提高量热仪准确度的措施

提高量热仪准确度首先关键在于加强人员技能培训，要结合国标和日常问题，完善和规范操作标准，比如：在试验前检查充氧压力表和氧弹气密性，试验后检查是否有喷溅现象。要提高化验人员的故障判断和处理能力、防止出现人为因素造成的误差；其次是技术人员要建立和规范量热仪的校验工作制度，可以采用质量控制图等方法加强设备的质量控制监测；由部门专工按照规定定期检查校验执行情况和设备使用情况；另外在设备的维护保养方面，要为设备部件做好使用周期的技术台账，在关键部件未发生问题之前进行更换，可以有效的防止试验过程中出现大的问题。

3.火电厂燃煤智能采制化管理措施

3.1建立完善的管理制度

完善的采制化管理制度是保证智能化在相关工作中发挥作用的关键，所以说，在相关工作开展期间，为了保证各项数据不受到任何影响，可以建立一套密码管理程序，所有传输数据都需要通过输入密码进行传输，这样在传输工作中，可以避免数据传输错误，即便数据传输出现错误也可以第一时间找到问题的所在。其次，为了保证采样过程中不出现失误，一切工作公平有序的实施，还可以让供应商与火电厂燃煤管理部门共同参与到相关工作之中，在相关工作实施期间需要由专业人员予以监督和管理，在监督管理工作事实期间，必须要安排专业人员予以监督和管理，工作人员在监督管理期间要做好动态和静态监督管理工作，在监督时，为了优化监督质量，不能始终安排同一班组或者是监督管理人员负责相关工作，而是应当发挥轮岗制的作用，安排不同班组监督人员进行管理。在监督管理工作时，如果发现有监督不力的情况时，必须要第一时间采取惩处措施，这样才可以从根本上提高监督质量。

此外，还需要制定详细的化验管理制度。在煤样交接过程中，不能人单独进行采制样交接，最好是由两人安排采制样交接。对于煤样的分析至少要由两个人以上进行，在化验完成之后，需要对所有的化验数据每天进行分析审批，这样可以保证化验数据的准确性。检验工作实施期间，还应当严格遵守各项规章制度，减少检验工作的差错率。对于最终的化验数据，需要定期制作成为报表，上交给相关部门进行审核分析。

3.2设置燃料监督管理机构

为了更好的保证燃煤采制化工作的质量和效率，发挥智能管理的作用优势，火电厂还可以设置燃料监督管理机构，实现对燃煤采制工作的全方位监督和控制，最大限度的提高燃料监督力度，避免燃料采制化过程中受到外界环境和人员的干扰。采样、制样、化验设置独立的班组，这样可以保证各项工作独立完成，而且不同班组之间还可以相互监督和约束，可以避免在不同环节中煤样信息泄露，采样工作中的数据真实性可以得到有效保证。同时，针对燃料的采制化管理还可以设置专门的技术指导以及技术监督岗位，针对相关工作进行有效的指导和监督，这样一旦发现工作中存在的问题和不足，就可以第一时间予以优化解决，可以使得燃料采制化工作的规范性提高，执行力度增强。

3.3全程监控管理，规范采制化监控盲区

如上文所述，当前火电厂燃煤采制化管理工作存在的突出问题之一，就是采制化过程中监控盲区多，难以真正的实时了解采制化工作中存在的失误和不足，诸多工作执行效果不佳。而且，随着时代的不断发展和进步，燃煤采制化工作执行过程中所应用到的各项机械设备，智能化水平不断提高，现场人员操作行为是否规范、采样位置设置是否合理、制样过程、化验过程等是否都按照规定要求执行，这些工作如果单纯的依靠人工监督和管理，那么许多方面往往难以有效的顾及，这样不仅会降低工作监督的质量和效率，与此同时还容易引发各类安全事故。所以说，在火电厂燃煤智能采制化管理工作实施期间，还应当积极的引人现代化信息技术，构建全程监控管理系统，在所有需要监控的区域都设置安装监控设备，设置一个主监控室，将所有的监控数据每天定时上传到监控室，监控系统应当具有远程监控，24小时不间断监控的功能，这样的话，可以更加及时准确的发现工作中存在的问题和不足，使得相关工作朝着更好的方向发展，在发生异常情况之后，可以及时的追踪溯源。

3.4构建智能化的燃煤采制化管理系统

为了更好的实现对火电厂燃煤智能采制化管理，解决相关工作中存在的缺陷和不足，在采煤工作实施过程中，需要尽早构建智能化的燃煤采制化管理系统。在具体的构建过程中，首先需要对火电厂现有的采制化系统进行优化升级改造，因为智能化技术在火电厂中的应用时间并不是很长，许多技术还不是十分的成熟，部分火电厂由于资金不够充裕，采制化系统更新换代次数比较少，系统设备老化现象比较严重。因此，要实现燃煤智能化采制管理，就必须要需要对采制化管理系统进行升级改造，在升级时，需要从以下方面着手进行，首先针对燃煤机械采样间隔要设置权限，以保证采样的子样数满足国际要求标准。其次要实现燃煤的采样不落地，这样可以有效的标准燃煤质量，而要达到这一标准要求，就应当设置自动化采集系统，使得所有煤样都可以自动封装打包，这样也可以有效的避免采样过程中过多的人为干预，影响最终的采样结果。再次在制样环节，也可以应用信息自动化技术，如可以通过接样后扫卡识别分样，屏蔽来煤信息，要保证向相关工作更加高效的实施，减少外界干扰。最后，在化验环节，所有分析煤样的数据都应当自动化实时上传，这样可以有效的避免人工数据录入的失误，保证数据的准确性。

3.5保证制样员操作规范化

当前，大部分火电厂所采取的都是离线制样，也就是使用不与机械采样系统构成一体的设备进行制样，而是通过人工或者是机械化的方式对机械采样系统采取的煤样进行制备，这就使得制样员在工作中将会频繁长期的接触煤样，因此在相关工作实施期间对于制样员的责任心、操作行为的规范就显得极为有必要了，其可以保证制样工作高效合理的实施，提高制样效率。而在实际工作中制样员的劳动强度通常都比较大，工作环境的粉尘污染严重，从事该工作的职工流动性相对比较大，因此在对相关工作予以管理时，不仅需要加强对制样员的技能培训，与此同时还需要提高工作人员的责任意识，使他们认识到自身工作的价值和作用，在工作中以更加积极的态度解决工作中存在的种种问题。

4.结束语

总之，随着智能化技术的不断发展和进步，应用范围越来越广泛，在碳达峰碳中和的大环境下，采制化管理将会更加的规范化、标准化，火电厂燃煤智能采制化管理已经成为时代发展的必然趋势，但是要发挥智能化技术的作用优势，也需要结合火电厂的实际发展情况，对各项设备以及系统予以优化，将智能化信息技术融入其中，以保证采制化管理工作科学合理的实施。

参考文献：

[1]李明，倪澍晨，浅谈电厂燃料的采制化管理团化工管理：2015，

（32）.46-47.

[2]线建民，火电厂燃煤智能采、侧、化管理探讨  大科技，2018，(3).58-59.

[3]曹志俊，试析火电厂燃料管理存在的问题及对策