2023火电厂燃料智能化系统.docx
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1、火电厂燃料智能化系统2023 燃料智能化系统调研报告 目录1.概述12. 国内相关标准情况12.1 国内标准概述12.2 火力发电企业燃料智能化系统技术规范基本内容13. 各大发电集团建设要求及建设情况63.1 国电集团及国电电力63.1.1 集团规定及建设标准要求6 3.1.2 典型项目及特点13 3.2 大唐集团223.2.1 集团规定及建设标准要求23 3.2.2 所属典型项目及特点26 3.3 华能集团273.3.1 集团规定及建设标准要求28 3.3.2 所属典型项目及特点29 3.4 华电集团303.4.1 集团规定及建设标准要求30 3.4.2 所属典型项目及特点30 3.5 国
2、电投集团323.5.1 集团规定及建设标准要求32 3.5.2 所属典型项目及特点32 3.6其他324. 成套系统供应商374.1 远光软件384.2 南京国电环保科技有限公司404.3 长沙开元仪器股份有限公司424.4 赛摩和博晟454.5其他46 5. 其他设备供应商475.1 杭州坤时475.2 北京国电新创科技有限公司50 燃料智能化系统调研报告 1. 概述 本报告的调研对象和调研内容主要包括: 国内相关标准的编制过程及讨论情况 部分发电集团、电厂等已有运行项目的燃料系统的管控方式及智能化建设情况 目前已有初步燃料智能化管控中心方案的系统集成商 部分有发展前景的新技术设备供应商 通
3、过参加会议、现场座谈、电话沟通、生产及应用现场调研等不同方式对相应情况进行了解和资料收集,整理后形成本调研报告。 2. 国内相关标准情况 2.1 国内标准概述 燃料智能化系统的建设,是新一代信息技术与燃煤装备融合的集成创新和工程应用,由于目前各发电企业燃料智能化系统建设目标、结构、内容、功能等都均有不同,为了规范和指导燃料智能化系统的建设,需制定相应标准用于指导和规范燃料智能化系统工程设计、建设。 2016 年中国电力企业联合会下达团体标准火力发电企业燃料智能化系统技术规范编制计划,由全国电力设备质量管理工作网组织中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、国家电力
4、投资集团公司、国网湖北省电力公司电力科学研究院、华润电力控股有限公司、神华集团国华电力有限公司等电力企业的专家和研究人员以及相关设备制造企业成立标 准编写组。编写组于 4 月召开第一次全体会议,讨论标准主题框架、编制计划以及编写分工,7 月起草提出了征求意见稿草稿,随后召开了三次标准讨论会,形成标准征求意见稿;10 月在徐州邀请各集团公司和部分外审专家对征求意见稿进行评审形成送审稿,11 月在北京召开了此团体标准的送审稿审查会,并根据修改意见形成报批稿。意味着此标准已经进入了即将发布阶段。2.2 火力发电企业燃料智能化系统技术规范基本内容 本规范为系列标准,分为 6 个部分,为火力发电企业燃料
5、智能化系统的建设提供设计、应用依据,能部分改善当前燃料智能化建设中存在的缺少整体性、统 54 / 52 一性的规范指导的状况。但是也仍存在一些不足,需要随着应用的进一步发展逐步完善。首先本标准为推荐性标准,标准的推广应用需要各火电发电企业集团公司采取鼓励的措施;其次本标准为首次制定,很难对所有的实际应用都有比较深入的研究,因此对一些实际应用存在规定缺失或值得商榷的方面,在某些条款的制定上也仅确定基本原则而没有较强的可操作性;再次本标准按照先进性的原则提到了一些前瞻性的应用,如原煤仓前掺配装置等,目前还没有比较成熟的应用; 最后本标准的有些推荐方案还很难说具有广泛的代表性。如:对配煤掺烧的管控是
6、否由燃料智能化系统实现仍然存在争议,煤样的自动传输等在有些发电集团还没有得到完全的认同。本调研报告对各部分的主要内容分别介绍如下: 一、 第 1 部分:燃料智能化系统结构和功能 本部分规定了燃料智能化系统的结构、组成和功能。定义了燃料智能化系统、智能化管控平台、燃料管理信息系统等术语的含义和应用范围。明确燃料智能化系统由燃煤接卸输送与掺配设备、燃煤计量和质量检测设备设施、储煤场设备设施、智能化管控平台、燃料管理信息系统等组成,根据燃煤系统数据的交互以及传递层次,将燃料智能化系统分为现场层、管控层、应用层三个层次,现场层可包括燃煤接卸输送与掺配、燃煤计量与质量检测、储煤场的设备设施,主要负责自身
7、的逻辑控制及监控;管控层即智能化管控平台,负责分散设备的集中管理和控制;应用层包括燃料管理信息系统,负责燃煤业务与管理活动标准化、信息化的数据处理。另外对各部分的组成和功能进行了基本的阐述。 关于输煤程控系统与智能化管控平台的关系,在最初的征求意见稿和送审稿中提到“输煤程控系统和智能化管控平台宜进行深度融合”,在最终的报批稿中考虑“输煤程控系统建设和规范在前,而且属于生产控制系统”,建议输煤程控与智能化管控平台进行联动控制,用于配合来煤的接卸和验收的管控,对新建的火力发电企业仍建议采用一体化建设。改为“输煤程控系统宜相对独立并与智能化管控平台建立连接,协同运行,也可与智能化管控平台一体化建设和
8、运行”。 二、 第 2 部分:燃煤接卸输送和配煤设备 对于接卸输送和配煤相关设备的设计,在GB50660和DL/T5187.1中的要求的基础上,为建设燃料智能化系统,本部分规定了在设计布置、数据接口和工作方式方面更高层次的技术要求,以便于和智能化管控平台、计量质检设备的无缝对接,实现整个燃煤系统的协同运行和信息共享。分为一般规定、接卸设备技术要求、输送设备技术要求、原煤仓前掺配装置技术要求和输煤程控系统技术要求等方面。在总体要求方面,对有无严格掺配比例需求、分仓上煤、炉内掺烧方式等各种方式的掺配设备提出布置要求;要求接卸输送和掺配的关键设备(翻车机、卸船机、堆取料机等)设置全生命周期数据集成及
9、管理系统;对各种对采用铁路或公路来煤方式、厂外带式输送机来煤和水运来煤等方式下的轨道衡、汽车衡、皮带秤、采样装置等燃煤计量和质量检测设备设施提出配置和布置要求。对实煤校验装置在送审稿中提出对厂外直输来煤和入炉前的带式输送机上“应”和“宜” 建议设置,但在报批稿中降低了要求,分别改为了“宜”和“可”设置。在接卸设备技术要求方面,提出对水运来煤、铁路来煤、公路来煤和厂外带式输送机等工况下的各类接卸设备所需的智能装置的规定。如要求配置相应的智能识别、生命探测、防碰撞检测等装置。在输送设备技术要求方面,提出对带式输送机、堆取料设备、接卸给煤机、除尘和抑尘设备及筛碎设备、煤场辅助设等自动监控和故障定位、
10、智能诊断和维修建议的要求。虽然在一般要求中确定接卸输送和掺配的主要控制手段为输煤程控系统,由输煤程控系统接收智能化管控平台作业计划,但实际上在本节及之后的细节中对输煤程控提出了更深的要求。如对堆取料设备提出了全自动作业的方式,并要求为了满足分仓计量要求在堆取料机上设置计量装置。对带式输送机要求“具备沿线拉绳、跑偏故障的自动定位功能”。在原煤仓前掺配装置技术要求方面,提出原煤仓前掺配装置应包括煤筒仓、可调流量给煤机、计量等装置,并提出可在掺配后的流程中设置快速煤质检测装置。在输煤程控系统技术要求方面,除了原有的自动化控制功能外,还要求“根据智能化管控平台的作业计划,自动生成输煤作业流程,经操作员
11、确认后,生成作业任务下发至翻车机、堆取料机等输煤设备”。三、 第 3 部分:燃煤计量和质量检测设备设施 本部分主要规定了火电厂燃料智能化系统中计量和质量检测设备的配置和技术要求,包括燃煤计量求、质量检测设施、采样要求及型式选择、制样要求、样品封装与标识、样品传输与存储、化验等几方面。此部分是目前各发电集团建设较成熟的部分,但也是彼此之间分歧较大的部分,因此为了统一思路,本部分报批稿在送审稿的基础上对配置原则进行了较大改动并形成了报批稿,如取消了气动管道传输的要求,仅明确自动传输;由明确推荐采用RFID方式标识改为仅明确采用电子标签;煤样存储除了智能存样柜外仍保留了其他存样方式的要求,仅对相应的
12、信息进行了统一规定。除了基本要求外,需注意的内容主要包括:要求应建立包含制样室、存样室、化验室和办公室、培训室、燃料智能化系统管控中心室等在内的独立的质检楼,同时应配置视频及门禁监控;样品标识建议采用电子标签;样品“宜采用自动传输方式”且“宜采用智能存样柜”;可根据生产实际需要在输煤带式输送机或采制样设备上配置实时给出分析结果的煤质在线/快速分析装置。四、 第 4 部分:储煤场设备设施 本部分主要规定了新型储煤场基础设备、设施的技术要求,以满足煤场分区管理,实时记录进出煤场煤炭信息,实时掌握库存煤炭的数量、质量和价格等信息的要求。 本部分报批稿对送审稿的修改较大,取消了大量常规的规定和要求,将
13、重点 放在了智能化方面,但是仍没有对满足智能化要求的手段给出明确的可操作意见。本规定主要包括储煤场分区及燃煤存取、盘煤装置和监测装置的要求。如煤场分 区标识、堆取料的作业状态及其对智能化管控平台的反馈;储煤场储煤区域配备 必要的视频监控设备;盘煤信息提供各区域煤堆的三维图形和体积;具备温度、可燃气体(包括 CH4 和 CO 等)、烟雾、粉尘浓度等监测设备及反馈。 五、 第 5 部分:智能化管控平台 本部分是标准的重要组成部分,规定了火力发电企业燃料智能化系统智能化管控平台的架构与性能、基础设施、管控平台功能、软件功能设计以及安全管理的要求。 本部分送审稿审查会时主要讨论的问题包括配煤掺烧管控是
14、否属于管控平台的范围及与输煤程控系统的接口划分。最终为了兼顾全面性和先进性,确定燃料智能化的管理界限为原煤仓,而配煤掺烧是一个燃料生产和锅炉燃烧的综合性问题,因此考虑燃料智能化内容主要涵盖能准确的进行配煤、上煤,锅炉的燃烧由生产相关专业进行详细设计和考虑。但明确掺配的模块后期要与燃烧进行数据连接,实现统一管理。关于接卸输送与配煤管控与输煤程控系统现场设备设施的范围及的接口,明确对于改造项目及目前实施的智能化建设,建议输煤程控系统独立运行,只与输煤程控系统建立接口能够实时监视翻车机、卸船机、带式输送机、堆取料机及定位、三通、犁煤器、给煤机和皮带秤等设备运行状态信息,与火车翻车机、卸船机、堆取料机
15、等设备进行联锁,能实时监视来煤接卸、车辆、上煤等情况,待下一步技术和管理模式成熟后开展一体化建设。 本部分确定智能化管控平台的主要功能模块,包括:燃煤接卸管控、燃煤计量管控、燃煤采样管控、燃煤制样管控、燃煤存样和样品传输管控、入炉煤管控、视频门禁管控、化验管控、煤场管控,对每种管控的主要功能进行了要求。 六、 第 6 部分:燃料管理信息系统 本部分规定了燃料智能化系统中燃料管理信息系统的功能组成,诠释燃料管理信息系统,主要内容包括一般要求、架构要求、功能要求、基础设施、性能要求、安全要求等方面。 本部分报批稿对送审稿的修改主要是考虑智能化管控平台与燃料管理信息系统可以分开部署,也可以融合一体部
16、署,针对不同部署模式,提出“与智能化管控平台建立数据接口,从智能化管控平台获取燃煤计量、采样、制样、化验等数据,也可直接与现场层设备建立接口读取相关设备的数据”,可以理解为兼顾全面性牺牲了部分先进性的要求。主要内容包括:明确了采用模块化设计和根据业务要求进行增减模块功能;采用 B/S 和 C/S 体系架构的应用,要求应用服务器和数据服务器分别配置,适应于集团公司-分子公司-火力发电企业的三级应用。规定燃料管理信息系统功能包含计划管理、供应商管理、合同管理、调运管理、验收管理、接卸管理、煤场管理、配煤掺烧管理、耗用管理、结算管理、厂内费用管理、燃料成本核算、统计报表与查询、数据展示与分析、基础信
17、息管理,系统维护等模块。 3. 各大发电集团建设要求及建设情况 3.1 国电集团及国电电力 国电集团及国电电力火电装机容量超过 60%,为有效杜绝人为干预和操作失误等各类风险,优化业务流程,堵塞管理漏洞,形成提升管控效率和防控风险的长效机制,从集团公司高度将燃料管控作为全面提升管理水平重大举措的“四个集中管控”(投资、招标采购、燃料和资金四个领域)之一,在燃料智能化相关硬件设备的投资也较多。燃料智能化建设从 2012 年开始试点,多方面进行燃料智能化管理的探索和实践,在燃料验收无人值守系统业内领先的基础上,率先在行业内建成了燃料智能化管理系统,目前已在集团公司系统火电企业广泛推广应用,其所管理
18、的火电企业不同程度的智能化技改已经初步完成。2017 年 3 月在南京召开的燃料管理工作会要求“持续加强集中管控和对标管理,进一步加快推进燃料智能化管控标准化建设,持续抓好燃料智能化管理,高度重视配煤掺烧工作”,实施“精确负荷预测、精准计划采购、精确煤场混配、精细入炉掺烧、精心系统运维”全流程精益管理,打造燃料全流程管理智能化模式。实现燃料入厂、入炉、入账指标一体化管控。在监督环节开发应用化验数据自动上传、燃料数据痕迹化、成本实时核算等标准化管理模块;对关键场所和重要操作环节进行无死角视频监控,做到入厂、入炉、入账数据和图像全过程在线监控,实现燃料从入厂到入炉的全过程可控在控。另外制定了煤炭阳
19、光采购、供应商管理等一系列管理办法,建立市场调研、二次报价、线下议价等工作机制,煤炭阳光采购实现 100%全覆盖,2016 年发布采购需求 8600 万吨、到货 8300 万吨,节约燃料成本 4.3 亿元。3.1.1 集团规定及建设标准要求 一、 政策及标准要求历程 在规划方面,在 2011 年 10 月制定了中国国电集团公司火电企业入厂煤炭质量检测实验室建设及设备配置标准,规定了必须和可选的实验室建设以及实验室需实现的功能,对采样、制样和化验工具、仪器及设备做了具体的规定, 表明从集团层面开始重视燃料的采制化工作,但是并未提及燃料智能化管控系统相关内容;2012 年 1 月发布中国国电集团公
20、司燃料智能化管理建设指导意见(国电集燃201210 号),同年发布中国国电集团公司燃料智能化管理建设规划(国电集燃2012254 号),正式开始燃料智能化管理建设,共同对燃料智能化建设的目标、基本原则、主要内容和重点内容、时间安排、保障措施和工作要求等方面做了规定,要求在 2015 年底完成推广工作并形成验收评价报告,意味着从集团层面燃料智能化建设开始试点及全面推广。在建设方面,2012 年 10 月发布中国国电集团公司燃料智能化管理建设技术方案(国电集燃2012267 号),对燃料智能化建设中入厂计量、采制样、化验管理网络化及存查煤样管理、管控中心及燃料管理信息系统等各环节的技术方案进行了初
21、步规定,同年 12 月发布关于新建火电项目实施燃料智能化管理系统建设的通知,明确了燃料智能化建设的费用和组织方式。随着技术发展和试点建设的经验,2014 年 6 月发布中国国电集团公司燃料智能化管理系统建设标准(国电集燃2014188 号),在技术方案(国电集燃2012267 号)的基础上进一步修订完善。同年 7 月发布关于进一步规范新建火电项目燃料智能化管理系统建设的通知(工201445 号),进一步细化了燃料智能化建设的费用和组织方式。根据相应建设经验,国电电力在 2016 年 6 月发布国电电力发展股份有限公司燃料管理标准化实施细则(试行)(国电股燃2016554 号)作为燃料管理标准化
22、工作的指导。在评价方面,2014 年 6 月发布中国国电集团公司燃料智能化管理系统建设项目评价办法(试行)(国电集燃 189 号),对相应建设制定统一的评价办法。在监督方面,2015 年 9 月中国国电集团公司燃料技术监督管理办法(国电集燃2015281 号),2016 年 6 月进一步制定中国国电集团公司燃料技术监督实施细则和中国国电集团公司燃料技术监督检查评价标准(国电集燃2016188 号),完善了相应的监督要求。在安全方面,2017 年 6 月在南京召开燃料智能化系统安全管理研讨会。针对燃料智能化系统和燃料管理信息系统的架构、网络安全、数据管理以及采样、制样、传输、存样、化验等主要设备
23、,进一步强化燃料智能化管理系统在设计、建设、运行维护、系统和数据防护等环节的安全管理工作,保障系统安全稳定运行。等内容进行了深入研讨,明确了下一步燃料智能化系统在建设、运维以及数据管理方面的安全防范措施。在项目建设进度方面,2012 年在 5 个电厂试点,2013 年 30 个项目、2014 年 20 个项目、2015 年 20 个项目立项并开始建设;2013 年 7 月集团公司燃料管理提升工作现场会在国电内蒙古东胜热电有限公司举行,到 2015 年底全集团80%的燃煤电厂不同程度的智能化技改项目初步完成,开始在已有燃料智能化建设成果的基础上加强三级单位的燃料信息系统建设,深化应用、强化管控一
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- 2023 火电厂 燃料 智能化 系统
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