数字化煤场建设专项方案武汉博晟.doc

数字化煤场
建设方案

武汉博晟信息科技
12月
1.1 数字化煤场
1.1.1 智能化煤场管理
智能化煤场管理以煤场信息实时掌握为目标，经过定位技术、无线射频技术、数据叠加等技术从斗轮机、皮带秤、原煤仓等设备直接或间接实时采集数据，以三维数字化煤场方法展示煤场进出煤状态，同时嵌入实时煤场视频监控画面，煤场管理人员、输煤运行人员、发电运行人员能够立即掌握煤场动态存贮情况，为配煤掺烧提供正确立即现场燃煤信息，锅炉燃烧人员能够提前掌握现在锅炉原煤仓中煤量、煤质，方便于立即依据机组负荷和锅炉燃烧情况提前调整燃烧方法，从而达成安全、经济地燃烧，降低发电煤耗。
煤场导航以下：

1.1.1.1 煤场信息
(1)煤场信息
经过本模块，用户能够查看电厂煤场信息。
煤场信息包含：煤场编码、煤场名称、次序号、备注、煤场类型、煤场长度、煤场宽度、煤场底部标高、煤场容量、存煤数量。
参考界面以下：

(2)煤场分区
依据工作需要将电厂现有煤场根据不一样煤质划分为若干区域，作为煤场管理其它步骤对煤场具体部位正确定位基础。
依据电厂煤场中实际煤分布情况，在系统中动态建立煤场和煤块，模拟实际煤场中燃煤进出情况，方便用户查询统计和动态显示煤场信息。
依据煤场中现煤指标，系统给出最优提议堆放意见，最大程度地降低燃煤在存放过程中损耗，从而降低燃料成本。

1.1.1.2 数字化煤场管理
将煤场全部信息和过程数据用3D模型展现出来，用户能够经过系统实时和直观了解到煤场存煤情况，存煤煤种、煤质，煤场堆放情况，安全预警等。同时可经过相关模块实现来煤登记，堆料安排，取料安排，取料统计，煤场修正等功效。
3D煤场进、出煤场燃煤量数据经过皮带秤采集并自动导入系统，煤场里面煤质信息经过接口由燃料管理系统取得，经过加权平均计算出煤场煤质综合信息。

系统将煤场各部分信息完整信息进行展示，动态显示各个煤场中各块、各层燃煤信息，其中包含燃煤储存指标、煤质组成、燃煤在煤场中分布、煤场温度等情况，用图形直观表示出来，方便用户随时了解燃煤使用情况，为燃煤采购提供采购依据。

关键内容包含：
（1）燃煤储存指标
储煤场最小容量应满足全部机组最大负荷运行一定天数（可设定）天以上用煤量。通常情况下，按机组满负荷运行测算，煤炭库存在预定天数以上用煤量为正常库存煤量，需用煤量为库存警戒线。

（2）储存管理
系统对于存取煤历史进行统计，实时展现。
燃煤储存应按“烧旧存新、合理掺配”标准进行煤种分类分堆存放，依据机组生产情况、煤场设施、面积大小等在合理组织调配燃煤情况下，科学组织燃煤堆存或燃用。

（3）存煤结构
依据电厂需要，在每个月月底进行煤场盘点，系统依据盘点情况统计盘点及收耗存统计分析进行煤种、发站、供煤单位分析，煤场煤质统计，并以图形形式直观展示出来。

（4）存煤图
存煤图则是依据系统数据采集结果实时跟踪改变，燃料管理人员更能清楚明了了解煤场存煤情况。

1.1.1.3 堆取煤管理
系统取自输煤系统和斗轮机定位系统数据形成读堆取煤信息，取得数据关键包含：堆煤时间、堆煤量、取煤时间、取煤量、剩下煤量、入厂煤批次号、煤堆编码等。数据及起源关键包含：
序号
数据
备注
1
出煤场煤质
标准化验室系统
2
出煤场煤量
数量基于现场输煤系统
3
出入厂煤量
数量基于现场输煤系统
4
入筒仓煤量
数量基于现场输煤系统
5
堆取煤位置（斗轮机定位）
数量基于现场输煤系统
6
犁煤器
数量基于现场输煤系统
7
三通挡板
数量基于现场输煤系统
8
叶轮给煤机
数量基于现场输煤系统
9
环式给煤机
数量基于现场输煤系统
10
皮带给煤机
数量基于现场输煤系统
11
皮带采样机
数量基于现场输煤系统
12
皮带机
数量基于现场输煤系统

监控示意图：

1.1.1.4 煤场测温统计
依据煤场分区，每个月定时对煤场各区域进行实测煤堆温度，维护测温统计。假如其它系统对煤场温度进行了测量，能够直接从相关系统读取数据，如巡点检系统中。

1.1.1.5 煤场盘点统计
利用激光盘煤仪，快速测量煤堆上特征三维数据，并自动统计其空间坐标，然后，将测量数据传到系统中，采取数字内插技术拟合煤堆表面形状，从而求出整个煤场存煤体积，计算燃煤吨数和人工盘煤相比，能够提升火电厂煤场储煤量检测精度，降低盘煤时间和费用，方便于电厂进行成本核实、经济效益评定和科学管理，为提升火电厂煤场管理水平、降低消耗提供技术确保。

1.1.1.6 斗轮机运行监控系统
斗轮机运行监控系统以无线信号收发器、无线基站组和无线局域网为手段，基于斗轮机行走编码器、俯仰编码器、回转编码器及工作站信息对于斗轮机运行情况进行监控，包含斗轮机运行轨迹、运行状态等全部能远程纳入监控，实时地计算出某煤场存煤量并方反应堆取煤过程。
（1）斗轮机调度统计
对每值斗轮机调度统计进行维护，对应时间段内应取煤地理位置统计到系统中，可经过曲线监视斗轮机运行情况，对于未按调度统计进行运作时段系统用红色轨迹标识工作区间并给出提醒，对于实施偏差进行示警，立即处理并调整。
（2）斗轮机运行曲线
系统以曲线图方法展示斗轮机在最近时间对应区域内运行轨迹，管理人员可查询每台斗轮机在特定时间段内取煤点曲线，可查询到曲线对应明细数据表。
（3）斗轮机运行分析
将每值要求上煤数量、质量和斗轮机运行取煤进行对比，以调度实施对比曲线图进行展示，每日形成斗轮机实施概况发值班管理人员，对于未按调度计划实施得时段系统将红色轨迹显示，提醒管理人员。
（4）斗轮机异常报警
系统自动比较斗轮机取煤量和取煤位置数据，偏差超出预设范围，系统向值班人员及调度人员发送预警信息。
统计将自动汇总到异常汇报模块，天天定时生成异常报表，经过腾讯通发送至指定人员。

1.1.1.7 翻车运行统计
统计每值翻车机运行情况，翻车机运行统计以列表方法展现，信息包含翻车机系统检验（重车调车部分、翻车机本体、抑尘装置、牵车部分等）、翻车机系统值班统计表（包含接班存重车数、本班到重车数、交班存重车数、接班存重车数、本班排空数、交班存空车数、当班统计明细等）。

1.1.1.8 燃料运行管理
实现对燃料运行日志管理，包含燃料运行日志、批次煤车压停日志、油区运行日志，具体以下：
（1） 燃料运行日志：统计燃料运行值班关键情况，包含上煤情况、设备交班情况、和值班记事；
（2） 批次煤车压停日志：统计来煤煤车压停、交班、采样、卸车关键信息；
（3） 油区运行日志：实现油区运行情况统计，包含燃油情况、运行记事；
（4） 运行工作指令：对运行部分下达燃料运行调度指令进行管理。

1.1.1.9 设备工况监视
不一样煤种进入到不一样原煤仓以后，系统能对煤仓内煤种进行实时跟踪，当煤仓中存在多个煤种时，对煤种间分界面进行监测，在煤种发生改变时提醒运行人员注意；同时，当煤位偏低或偏高时，提醒燃料运行人员；系统时刻监视目前制粉系统运行情况和锅炉燃烧及排放情况，在预定优化目标下对制粉系统和燃烧器运行做出优化调整，确保锅炉处于最好运行状态。

1.1.1.10 实时筒仓监视
系统依据皮带秤和筒仓犁煤器、给煤机信号，将筒仓煤仓存煤状态实时反应到页面中，包含各仓中每种上煤剩下煤量（上煤量-耗用煤量），煤仓中煤质（热值、挥发分、硫分）和单价情况，和不一样煤质煤在给煤机不一样出力下能够耗用时间（小时）。需要依据上煤和耗用量和筒仓形状计算出每种煤相对应高度，在页面上画出来。并在页面中同时将掺配方案中制订上煤方案用虚拟上煤方法展现，包含煤质和单价和估计耗用时间。

1.1.2 智能配煤掺烧管理
以锅炉设计参数、来煤信息、发电计划、负荷分布、煤场库存、历史掺配评价、设备运行工况等原因为基础生成最经济、最环境保护、综合最优掺配方案。

1.1.2.1 智能掺配管理
系统提供默认配煤特征目标，也能够由用户依据锅炉燃烧特征，对配煤煤质特征，包含发烧量、挥发分、硫分、水分、灰分、灰熔融性、灰成份范围和配煤结渣特征、着火特征、燃尽特征和排放特征等进行设置。
用户能够建立经典负荷配煤煤质特征需求表。在需要进行配煤计算时，直接选择对应负荷，就能自动调用该负荷下煤质特征参数作为优化目标。
(1) 负荷计划管理
负荷计划电量数据起源有两种：
1）经过Excel导入数据；
2）从网调数据采集接口获取数据。
天天采集网调下发计划电量,并以接口方法导入到系统。对电厂机组每日发电计划进行登记，导入数据后生成日负荷曲线,指导配煤掺烧.

(2) 模拟掺配计算
系统提供两种优化算法供选择：线性关系和非线性关系。用户能够选择任意一个进行计算，也能够同时选择两种进行比对计算。
经过掺烧经验所得，热值、挥发分、硫分基础成线性关系，可采取线性计算。
灰熔点不存在线性相关性，采取模糊数学或人工神经网络法求解。
(3) 掺配操作指导
能够经过设定目标值，自动在煤场中寻求掺配列表。
能够经过指定掺配单燃煤，系统帮助分析，掺配混煤指标。
(4) 经济掺配计算
系统提供神经网络算法等多个最优方案求解算法模型，关键有：最经济方案、最环境保护方案、综合最优方案。以设定目标为优化方向，在确保锅炉稳定燃烧前提下，进行配比计算。对求解得到优化掺配结果，按标准（成本、环境保护、综合）进行排序。用户能够在自动计算所得到原始配方基础上，自动实施5%调整（也能够设定为其它调整百分比）。用户能够手工调整原始配方或实施5%调整后得到各煤种掺配数量，重新进行计算和比较，得到实用配方。
模拟掺配计算:线性算法以下图

依据配煤方案从煤场中选择燃煤以下图：

能够经过指定掺配单燃煤，系统帮助分析，掺配混煤指标，而且形成上煤指令单

(5) 掺烧方案分析
确定配煤百分比后，能够自动对配比煤多种参数进行计算，并利用系统提供模型，对锅炉燃料稳定性影响、对各煤种可烧时间等进行分析。用户也能够手工输入多种掺配方案，计算出配比煤煤质参数及其可烧时间分析。

(6) 掺烧经验表
利用系统提供优化配比算法，计算出各经典工况下掺配百分比，从而建立机组在各个经典工况下单煤经典配比表。企业在进行配煤作业时，能够依据电厂存煤实际情况和预期工况，直接选择对应配比表中配比方案进行掺配。
(7) 掺烧历史统计
系统会自动经过跟踪燃煤掺配前单煤各项指标，掺配后混煤指标，和锅炉运行情况，系统分析数据，建立掺配模型和燃煤掺配历史数据库，依据掺配历史数据优化神经网络模型，愈加正确指导发电企业燃料掺配，从而为后续掺配方案提供参考。能够和燃料管理系统实现接口。
(8) 值长试烧统计
值长试烧统计，关键对新矿来煤，新煤种，或是新配百分比煤种，入炉燃烧情况电子统计台帐。把新煤种进行试烧后，统计制粉系统、火焰稳定性，是否结焦情况等情况，本台帐既是一个燃料管理部门和发电部之间信息沟通工具，也可作为配煤掺烧很关键技术参考和分析资料。

1.1.2.2 煤场堆取料方案管理
(1) 配煤方案管理
当操作站发出配煤指令时，系统服务器能开启系统软件进行优化配比计算，软件从系统数据库里调用所需数据进行计算，同时，系统数据库经过数据采集接口从SIS系统取得实时数据，经过计算后将优化配煤结果分别以数据、图表等形式显示在界面上。在煤场目前存煤煤质差异不大时，系统将首先提醒进行煤场配煤，依据存煤位置选择适宜煤种，给出配煤百分比，及给煤机转速比，并向煤场运行人员发出配煤指令及上煤指令；当煤场目前存煤煤质差异较大时，系统将提议进行煤仓配煤，即分磨掺烧，系统智能计算给出配煤百分比，及每个仓上煤煤种，并向煤场运行人员发出上煤指令。另外，配煤人员可人工设定配煤模式，即选择煤场配煤（叶轮给煤机配煤）或煤仓配煤（分磨掺烧）。
(2) 取料方案管理
系统发觉新上煤指令以后，系统依据实时存煤情况，计算出合理取料方案，取料方案将具体到采取何种取料设备（包含斗轮机和给煤机）、煤种具体取料位置（存放煤场，多少米到多少米）.系统将取料方案提交给燃料运行人员，燃料运行依据系统自动取料决议或人工设定取料决议进行上煤。
(3) 购煤提议
综合煤场存煤情况和煤种掺烧情况，给出购煤提议，关键关注燃煤存放时间、硫分、发烧量、挥发分和成本。

1.1.2.3 原煤仓动态监控
经过读取煤位、上煤煤种、给煤机给煤量、犁煤器状态等信息，实时跟踪监测进入煤仓煤种，对煤质、煤位等信息，在线计算煤仓中目前煤种煤量能够维持燃烧时间，在更换煤种或仓烧空之前给出提醒，并为给煤机优化提供基础。
（1）实时煤仓信息
将各原煤仓存煤状态实时反应到页面中，包含各原煤仓中每种上煤剩下煤量（上煤量-耗用煤量），煤仓中煤质（热值、挥发分、硫分）和单价情况，和不一样煤质煤在给煤机特定功率下能够耗用时间（小时）。需要依据上煤和耗用量和原煤仓形状计算出每种煤相对应高度，在页面上画出来。并在页面中同时将掺配方案中制订上煤方案用虚拟上煤方法展现，包含煤质和单价和估计耗用时间。

（2）煤种改变提醒
不一样煤种进入到不一样原煤仓以后，系统能对煤仓内煤种进行实时跟踪，当煤仓中存在多个煤种时，对煤种间分界面进行监测，在煤种发生改变时提醒运行人员注意。
（3）入炉煤按日煤质波动图
依据每日消耗煤量、煤质，生成煤量、煤质波动曲线图，该图能够和发电量对比，即可得出正平衡标准煤耗率波动曲线。
（4）入厂入炉热值差分析
每个月出具入厂、入炉热值差水分差对比分析月报，分析月报以折线图和数据表相结合方法展现，系统每个月定时生成热值分析报表。

（5） 入炉煤价
依据耗煤统计对于入炉煤价进行统计和分析：

2 系统接口
必选设备及施工
序号
项目
规格
备注
1
硬件服务器

1.1
服务器
IBM3850

1.2
数据库
Oracle 10G

1.3
操作系统
WinServer

2
温湿测量装置

2.1
温度测量装置
温度测量　

2.2
湿度测量装置
湿度测量
10

2.3
施工及辅材

3
斗轮机定位装置

3.1
斗轮机实时动态方案一
取编码器数值

3.1.1
斗轮机位移编码器
编码器数据若正确，能够直接接口读取

3.1.2
斗轮机回转编码器
编码器数据若正确，能够直接接口读取

3.1.3
斗轮机府仰编码器
编码器数据若正确，能够直接接口读取

3.1.4
斗轮机工控机
研华工控机

3.1.5
状态监控程序
驻留工控机

3.1.6
接口

3.1.7
施工及辅材

3.2
斗轮机实时动态方案二
改造编码器

3.2.1
斗轮机位移编码器
靠近开关2+轴承2+信号线2

3.2.2
斗轮机回转编码器
靠近开关2+限位开关4+信号线

3.2.3
斗轮机府仰编码器
超声波传感器2+进口IKO杆端关节轴承PHS16LA 2

3.2.4
三编码器信号取值
MOXA I/O E1242 MOXA I/O E1210

3.2.5
斗轮机工控机
研华工控机

3.2.6
状态监控程序
驻留工控机

3.2.7
接口

3.2.8
施工及辅材

4
无线网络

4.1
斗轮机A无线用户端（发送端）
AWK-4121-EU-T

4.2
厂网接收端
无线AP AWK-4121-EU-T

4.3
施工及辅材