信息技术在煤质管理上的应用

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【摘要】针对徐矿发电公司人工采样存在主要问题：受个体因素制约，采样客观性受到影响；采制样过程没有可追溯性；供应商就近监督，干扰采样人员正常工作。无形中消耗大量人力资源，而且收效不大,采用高清视频监控技术，配合自动采样装置，能成功解决以上问题。

【关键词】循环流化床锅炉；采制样；视频监控；煤质；监督

1 概述

江苏徐矿综合利用发电有限公司（以下简称徐矿电厂）位于江苏省徐州市贾汪区，是徐州矿务集团有限公司和江苏省国信资产管理集团有限公司根据国家煤炭、电力发展“十一五”规划，按照优先发展煤矸石等低热值资源综合利用电厂的原则，共同出资兴建的大型资源综合利用坑口发电厂；公司注册资本56000万元，徐矿集团出资65%、国信集团出资35%，工程一期建设2×330MW循环流化床发电机组，总投资约280000万元。徐矿电厂采用国内自主研发具有技术领先、单机容量最大的亚临界CFB机组，其中锅炉为东方锅炉厂DG1025/17.5/541/541-Ⅱ,汽机为上海汽轮机厂N300-16.7/538/538，发电机为QFSN2-330-2。项目燃用低质高灰煤、煤矸石及煤泥，利用权台煤矿矿井疏干水作为电厂补充水源，电厂排放的粉煤灰用于生产建材产品和充填塌陷区复垦造田，具备周边十五公里范围内100t/h以上的供热能力，是徐州矿区资源综合利用型电厂的示范工程。徐矿电厂全年发电3.5亿千瓦时，全年用煤量180万吨。

2 问题的提出

根据相关部门研究证明煤炭成本占发电企业生产成本78%以上，而煤炭质量的准确度80%来自于采样，16%来自于制样，4%来自于分析化验的影响。徐矿电厂的汽车来煤约占公司总用煤量的50%左右，在原人工采样方式下，由于人工采样存在主观性，煤炭质量纠纷时有发生，且采样工人的劳动强度及工作危险性也相对比较大。随着科技水平的发展，社会已进入数字化、信息化的时代，所以徐矿电厂利用高新技术手段来进行煤炭质量防范，建立了汽车自动采样系统与视频监控系统的综合利用。采用汽车自动采样机及对商品煤进行采样操作来实现汽车来煤的客观、公平、公正、准确，运用视频监控对煤炭采制样的整个过程进行远程监控并留下采制样过程录像，这样就可以大大减少人为因素干扰，为现场管理及解决煤炭纠纷提供相关的证据。

3 方案研究

3.1 方案的提出

徐矿电厂汽车来煤原来采用人工记录、人工操作采样、人工监督采样现场，在这种情况下发生煤炭质量纠纷时无现场采样相应数据作为证据，对后续处理造成很多繁琐的过程。经研究决定实行汽车来煤自动采样系统并在煤质质检过程中远程监控。

3.2 方案的实施及相关设备原理

3.2.1 视频监控的组成及特点

为了单独对煤质质量进行远程监控，徐矿电厂又单独对煤场及煤场周边道路加装远程监控设备，组成监控网点，以便全方位的进行不间断的监控，更好的对采制样进行监督评估及预防。

徐矿电厂采制化视频监控系统由前端摄像部分，传输部分和终端部分组成。前端摄像部分为十三个监控摄像点。传输部分：煤场14个电动智能高速球机球机，采样道路上有13台红外枪机，火车采样机4个智能高速球机是使用四套无线图像传输设备；2台汽车自动采样共使用4个固定枪机； 制样室2台固定球机，备查样间1台固定枪机，高温间1台固定枪机，化验间5个固定枪机机，均由视频电缆传输至监控控制室。终端部分为十六路硬盘录像机，通过网络交换机接入厂网，与公司的其他系统可实现无缝对接。

视频监控的特点：

在电厂局域网的任何一台电脑上，经过授权的用户都可以通过IE浏览器轻松管理和控制所有前端监控设备，且可以通过IE浏览器，即可检索查看任意时刻的视频文件。授权用户可以随时在自己的电脑上抓拍当前的视频图像保存为图像文件。系统采用B/S模式和C/S模式，实现多画面监视，1/4/9/16彩色实时画面同屏显示。

3.2.2 汽车自动采样机的原理及应用

徐矿电厂安装两台桥式汽车自动采样系统，系统主要用于汽车车厢煤样的采集，采制样系统均由计算机程序控制，主要由螺旋采样头、给料机、破碎机、缩分集样器、、余煤处理系统组成。

采样过程：

桥式自动采样系统主要由大车行走机构、小车行走机构、升降机构、制样系统由给料皮带输送机、破碎机、缩分器、集样罐、斗式提升机及弃料仓组成。工作过程为汽车停稳定位后，系统随机生成采样点，PLC控制大、小车分别纵向行走和横向行走至随机点后，由电机驱动升降机构开始工作，螺旋钻开始旋转并和采样筒同时下降，全断面采取煤样后，由电机驱动回升到位，大、小车再将所采煤样送至皮带进料口并卸料完成一点采样过程。

徐矿电厂桥式自动采样系统的主要技术参数：大车轨道面相对地面高度8米，大车跨度8米，采样头至地面最大尺寸4米、采样头至地面最小尺寸1.2米，采样升降行程2.8米，3点采样时间约180秒。

汽车自动采样装置使用后的效果：

（1）入厂煤与入炉煤平均发热量差值由132kcal/kg降低至70kcal/kg，缩小了两者之间的差别。

（2）采样机通过第三方检测认证鉴定系统无显著性系统偏倚，采样精密度和样品代表性符合CB/T-19494-2004的要求，客观公正的反应采制样结果，有效的遏制了掺杂使假等情况的发生，挽回了不必要的经济损失。

（3）入厂煤机械化采样水平大幅提高后，由于破碎在自动采样系统中完成，大大缩短了在制样间煤样制备的时间，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

4 自动采制样系统和视频监控综合应用效果

4.1 规范了煤炭采制化管理

在项目实施之初，根据徐矿电厂对入厂煤采制化过程的要求以及入厂煤采制化现状，重新规范了入厂煤采制化流程，通过对燃煤采、制、化过程的精细化管理，规范了煤质检验的流程，实现了对燃煤采制化参与人员的监督和制衡，减少了人工干预，为燃煤结算提供了详实的数据依据 。

4.2 通过视频监控系统加强采制化监督

采制样监控系统通过对煤炭采制化过程实施视频监控，将视频监控系统独立组网，并纳入到公司其他信息系统，实现了对实时和历史视频自动查询，对煤炭采、制、化真正做到全方位监控和可逆化查询，大大减少了人为干预因素，确保了采制化的客观性。