火电厂智慧燃料管控系统浅析

火电厂智慧燃料管控系统浅析

摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，作为我国电力最重要的能源供给，火电厂占有很大比重。而火力发电厂燃料主要以煤炭为主，燃料成本在火电厂总

成本中占比很大，如何管理好燃料的成本，成为每个火力发电企业的重要工作。

同时，随着工业4.0时代的到来，物联网、大数据、人工智能等信息技术在不断

更新。本文以此为背景，探讨建立一套完善、科学、高效的智慧燃料管控系统，

主要包括一体化燃料管控平台、入厂/入炉煤采制样自动化管理、智慧配煤掺烧

和数字化煤场，最终实现燃料系统的智慧管控。

关键词：一体化燃料管控平台;入厂/入炉煤采制样自动化;智慧配煤掺烧;数

字化煤场

引言

火力发电仅依靠煤炭供给的结构过于滞后，如果有任何波动都可能致使整个

行业瘫痪。火力发电厂需制订长远规划，加强火力发电厂的燃料管理和成本控制。火力发电厂运行质量及效率的核心因素是火力发电厂的燃料成本，火力发电厂若

想在激烈的市场竞争中立于不败之地，一定要从燃料成本、燃料管理两个层面着手，加强燃料成本管理。

1“双碳”目标下火电厂燃料标准化管理的必要性

碳排放配额是指重点排放单位拥有的发电机组产生的二氧化碳排放限额，包

括化石燃料消费产生的直接二氧化碳排放和净购入电力所产生的间接二氧化碳排放。碳排放配额的多少直接关系到电厂的经济利益，随着2021年7月16日全国“碳市场”上线交易的正式启动，“碳资产”被赋予了市场价值和流动性。但是

目前，碳排放数据质量失真、失信问题突出。在国家生态环境部碳排放报告质量

专项监督帮扶中，发现了部分火电企业涉嫌主观数据弄虚作假、违规修改参数和

数据、参数选用和统计计算不准确、质量控制不规范、质量管理失控、报告结论

失真等问题。目前，大部分火电企业采用核算法计算碳排放量，碳排放数据需人

工统计，数据量大，存在数据风险，缺乏信息化管理手段等问题，难免会出现因

数据不规范而带来的经济损失。因此，碳排放精准管理将成为燃煤企业下一步工

作的重点，2022新版温室气体核算方法与报告指南中直接使用燃料消耗量和收到

基元素碳含量计算排放量，因此作为火电厂温室气体排放主要排放源的化石燃料——煤炭，其标准化管理因此也显得尤为重要。

2火电厂智慧燃料管控系统浅析

2.1燃料智能管理系统的基本要求

燃料智能管理系统需要具备完善的数据接口，打通燃料平台和生产平台的数

据壁垒。燃料全过程管理涉及电厂燃料和生产两大领域，与燃料相关的系统建设

一般由不同的单位实施和管理，各系统间相对独立，存在信息孤岛或信息烟囱，

数据之间的共享存在障碍。燃料智能管理系统需要融合数据深度挖掘技术和智能

寻优算法。根据发电计划、实时调度及燃料市场情况，系统应实现对配煤掺烧效

果的评价，形成不同工况下的配煤评价结果及掺烧方案，指导燃料的采购和运输、堆放和上煤。燃料智能管理系统的实现应兼容不同系统，实现已有系统信息和设

备数据的共享。结合燃料智能管理系统的建设，大力进行煤场改造，提高配煤掺

烧优化管理相关指标的计算精度。

2.2智慧配煤掺烧

当锅炉入炉煤种多变或各煤质指标偏离设计值时，将影响锅炉燃烧的经济性

和安全性。为使锅炉在燃烧不同煤种时均能运行在较佳状态，保证锅炉高效、安全、稳定运行并降低污染物排放，需对主要煤种和锅炉特性进行研究，建立对煤

种改变、负荷改变等具有良好适应性的混煤决策模型，从而确定最佳的运行方案，主要有以下几种方案:1)分析历史燃烧数据得出掺烧方案:采用历史大数据分析，

提取历史燃烧特性表现良好的记录，分析煤质构成并记录运行方式，包括磨煤机

组合、皮带运行方式等，最终作为输煤运行的推荐方案。2)根据煤场存煤制定加

仓方案:在确定目标煤质后，通过对煤场现有存煤进行分析，找出能够配出目标

煤质成分的多种组合，并优先考虑标煤单价最低制定加仓方案。3)通过实时数据、性能计算同时检测燃烧效果制定掺烧方案:对当前的燃烧情况建立综合评价，包

括效率评价、参数评价、排放评价、粉尘评价等多种评价方式，同时将当前燃烧

效果与目标煤质燃烧效果进行比较，不断优化。

2.3加强燃料入厂煤炉管理

（1）健全监督管理体系，制订科学的管理标准及要求。对管理期间存在的

以权谋私、燃料质量不达标等问题进行综合性的管理和监督；持续强化管理监督

机制的落实力度，严格把控入厂煤量，参考进厂计量的重量与计量的轨道衡数据，定期校验计量器，保障全年检斤量、质检率100%合格，切忌劣质煤流入企业，杜

绝电煤供应中出现滴漏跑冒的现象。（2）在煤炭运送期间，科学选择运输工具

及方式。全程监督采煤的各项操作流程，严格规范工作人员的操作方式，避免燃

料的不必要消耗及机器故障，从根源提升管理水平。燃料运往施工现场后，抽样

留存燃料并进行化验，以此提升管理的精准性及科学性。（3）优选性价比较高、适合燃烧的煤炭种类，持续推进配煤掺烧工作。全方位加强燃料管理，持续拓宽

进煤渠道，适时采购煤泥、褐煤等配煤掺烧。电厂可以成立配煤掺烧指导小组，

借助经济技术分析和反复调整试验，清晰界定掺烧比例。将燃料管理系统获取的

动态指标实时传输到基层生产线管理部门，增进配煤掺烧部门和生产部门的互动

和沟通，避免出现信息差，以便实时优化和调整参配方案，保障配煤掺烧控制在

合理的范围内，同时还能降低电厂燃料成本。

2.4建设燃料验收管理标准化煤检实验室

为了应对日益严苛的数据要求，新建火电企业在建设初期即需把实验室的标

准化管理配置考虑进去，建议从实验室的硬件到机构人员配置，严格按照CNAS

要求进行建设。申请CNAS或CMA认可/认证，实验室由公司发文成立，名称要规范，通常由发电公司名称加煤检中心组成，实验室主任可由公司分管领导担任，

同时实验室配有授权签字人、技术负责人、质量负责人等相关管理人员，授权签

字人对学历、专业和岗位工作年限等要求较为严格，管理层要着重考虑人员自身

条件及工作稳定性，不要频繁更换。已经运行的火电企业建议建立CNAS管理体系，并严格按照CNAS相关标准的要求进行体系建设编写质量手册和相应的程序

文件，定期对质量活动进行内部审核，促进管理体系规范有序的运行。加强设备

管理，建立设备和人员培训档案，定期开展实验室设备检定/校准的确认工作和