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經典案例-長春一熱

 
 
国电吉林龙华长春热电一厂燃料智能化 项目总结
 

 一 项目概述

  國電吉林龍華長春熱電一廠(以下簡稱“長春一熱”)燃料智能化工程由國電南京環保科技股份有限公司(以下簡稱“”國電南環)總承包、總設計,項目實施中按照項目範圍特點,主要分爲三大塊實施,土建部分由當地施工企業分包,設備及燃料管控系統主要由長沙開元儀器股份有限公司(以下簡稱“長沙開元”)分包,管控中心大屏建設、視頻門禁系統由國電南環公司自行施工。

  系統主要包括項目配套土建基礎、視頻門禁管理設備、燃料管控網絡、燃料智能化管控平台、化驗室網絡建設、火車采樣機改造、汽車采樣機改造、皮帶采樣機改造、地下涵洞遠距離傳輸系統、全自動制樣機、在線全水分測試系統、氣力輸送系統、智能存查樣系統、傳統制樣間封裝氣送設備、制樣間(全自動/傳統)環保除塵設備,産品覆蓋采、制、化、傳輸、存儲、管控各個環節,自2015年7月1日開始建設,至2015年12月18日完成系統性能第三方檢測,現正處于試運行階段,截止目前,系統運行狀態良好。
  新系統上線之後,在很大程度上優化了當前的入廠驗收流程,新系統在門崗安裝了門檔和讀卡器,系統實現對車輛的自動識別和自動打開道閘,簡化了門崗工作人員的工作方式;新系統采樣一次辦卡多次使用的方式,辦卡之後無需再對卡信息進行修改,車卡固定貼于車輛擋風玻璃處,供貨卡發放至供貨單位,由供貨單位每次運煤時發放給司機,只要供貨單位和司機按照電廠規定的流程送煤,則一定不會出現車輛和供貨數據出錯的情況;在很大程度上,減輕了計量班工作人員的壓力以及減少了與司機、供貨單位之間的矛盾。
  新系統在計量方面已經無需人工操作系統且無需專職人員時刻監視系統的運行狀況,且針對粉煤灰等問題進行了特殊業務處理,確保無論是粉煤灰、煤、以及其它貨物在計量流程、報表打印、統計彙總方面均可自動流轉,符合電廠的業務需求。
  新系統增加了火車采樣機至全自動制樣間的地下原煤轉運涵洞,煤樣直接傳送至制樣室全自動制樣機,減少了人工送樣、制樣的流程和步驟,簡化了系統流程;同時新增了智能存查樣櫃,對所有煤樣的出入庫均進行自動存檔管理,保留進出台賬可供實時查詢,確保煤樣的安全性和可追溯性;同時煤樣使用氣送傳輸,避免送樣人員和接樣人員的直接接觸,更大程度的保證了煤樣的安全可靠。
  新系統增加了化驗室管理功能,煤樣信息通過二維碼加密,化驗結果直接從化驗設備上進行采集彙總,系統可以直接打印報表,直接將化驗結果上傳至集團公司,實現了化驗數據的不落地,由于數據是直接從化驗設備上進行采集彙總的,數據的准確性和安全性肯定有很高的保障。
  新系統皮帶采樣機、汽車采樣機集樣器更換爲桶式封裝一體系統,系統采用密封設計,確保留樣在暫存時水分不被揮發,同時集樣完成後封蓋且寫碼稱重,全過程無人工幹預,確保煤樣不因人工操作失誤而引起混樣或汙染。
  新系統將各設備、流程和信息進行集成,采制存送化等環節減少了人爲幹預,有效防止了作弊使假的可能,保證了所有燃料管理數據能保證安全、公正、真實,減少了管理漏洞。
  新系統實現燃料管理業務的內部整合,實現數據的高度共享。系統提供的統計報表、分析圖表減輕了各崗位人員工作強度。
  新系統通過燃料管理系統控制及協調,采、制、化、存、送等環節工作自動有序進行,同時通過實現無人幹預計量、無人幹預汽車(火車,皮帶)采樣機、全自動制樣系統、在線全水分自動測試系統、樣瓶氣送系統、智能存查樣系統減輕了各崗位人員工作強度。
  新系統增加了視頻實時監控系統,對入廠驗收相關環節均添加實時監控攝像頭,進行24小時實時監控,視頻數據可以保存約3個月;除實時監控場內現狀之外,還可以對已發生的情況進行追溯回顧,找出原因,提高管理效益。

二 实施方案简述
2.1 火车采样机改造
  火車采樣機改造主要爲八桶底部分樣機改造、電氣控制系統改造、底部分樣機保溫房改造三大內容,實現火車機采煤樣的暫存以備煤樣投入遠距離傳輸系統,從而實現煤樣的采、制一體化。
2.2 煤样远距离传输系统
  煤樣遠距離傳輸系統主要包括地面接料系統、煤樣傳送前稱重系統、煤樣傳輸系統、煤樣傳輸後稱重提升系統、制樣前均勻攪拌給料系統等。
2.3 全自动智能制样系统
  全自動制樣系統在項目執行過程中增加配套設備(在線全水分測試儀),較常規制樣方法其全水分測定環節前移,有效減少了煤樣制備環節中水分的揮發,全水分煤樣、3mm存查煤樣封裝線與0.2mm一般分析煤樣封裝線瓶裝後均進入氣送系統發送站,經氣力輸送系統進入智能存查樣系統,實現采、制、送、存一體化的功能。
  全自動制樣機配備單獨的人工上料口,供汽車采樣機、皮帶采樣機所采煤樣的離線制樣。
2.4 气力输送系统
  采用氣力輸送系統實現樣全自動6mm全水分煤樣、3mm存查樣煤樣、0.2mm一般分析用煤樣、人工制樣間制備煤樣至存查樣櫃的傳輸,存查樣櫃至化驗室、廢棄煤樣收取站間的傳輸。
2.5 存查样柜
  存查樣櫃采用壁挂式結構,容量800瓶設計,實現氣力輸送進瓶、人工進瓶的智能存儲,同時具備一般分析煤樣發送至化驗室、到期煤樣定時清理等功能。
2.6 在线全水测试系统
  在線全水測試系統與全自動制樣系統無縫連接,配合使用,同時全自動6mm圓盤縮分機縮分比使其與在線全水測試系統匹配,確保經在線全水測試系統分析後留樣仍能滿足國標對6mm全水分煤樣量留量的要求,同時6mm全水分煤樣采用瓶裝線封裝,該瓶裝線采用中間進瓶,進瓶位置處設置理瓶機一套供進瓶使用。
2.7 汽车采样机改造
  汽車采樣機改造主要爲桶式封裝系統改造,改造過程中對原有破碎機機架、原有鋼結構廠房進行改造,原有分樣機舍棄,原電控系統改造,同時新增留樣轉運皮帶機,新增桶式封裝系統一套,改造後汽車采樣機具備留樣自動桶式封裝、稱重、寫碼的要求。
2.8 皮带采样机改造
  皮帶采樣機改造主要爲桶式封裝系統改造,改造過程中對原有溜管進行改造,同時新增留樣轉運皮帶機,新增桶式封裝系統一套,改造後皮帶采樣機具備留樣自動桶式封裝、稱重、寫碼的要求。
2.9 项目配套土建
  項目配套附屬土建工程主要包括新建燃料智能化管控中心、新建傳統制樣室、新建全自動制樣間、新建存查樣間、新建地下原煤傳輸涵洞等,同時相應配套附屬設施如上下水、暖通、電氣、照明等。
2.10 视频、门禁监控部分
  作爲燃料智能化管控重要的一環,在建設過程中對各關鍵部位如汽車衡辦公室、人工制樣間、全自動制樣間、存查樣間、管控中心、汽采工房、皮采工房等與燃料管控相關部位均采用門禁管理,所有相關人員進出門禁均被系統記錄,在燃料質量線、燃料運輸線等各環節均布置高清攝像頭,形成對各環節的實時監控。

三 项目主要特点
3.1 火车采样机与全自动制样机直接无缝相连为国内首创。
  長春一熱入場來煤主要爲火車來煤,在此項目之前,國內尚無火車采樣機與全自動制樣機直連經驗,同時長春一熱火車采樣機與全自動制樣機間距離較遠給原煤樣遠距離傳輸造成了諸多不便,經多方論證最終選擇地下涵洞皮帶傳輸的型式,地下涵洞跨越了原有火車股道,地下涵洞皮帶機總傳輸距離60米,最終解決了火車采樣機原煤樣遠距離傳輸的難題。
3.2 远距离传输皮带机采用底部刮板主动清扫装置以防止皮带上煤样残留。
     長春一熱地下涵洞遠距離原煤輸送皮帶機采用底部帶主動清掃刮板的型式,解決了原煤樣遠距離傳輸過程中殘留的問題,確保煤樣不交叉不混樣。
3.3 远距离传输皮带前后均设置称重系统。
  長春一熱地下涵洞遠距離原煤輸送皮帶機前後均設置稱重系統,兩系統讀數直接由全自動制樣機控制系統讀取,控制系統將對前後兩稱體讀數經行判別,如兩處重量超差,全自動制樣機將不會啓動,以防止混樣現象的發生,煤樣將暫存在涵洞內鬥式提升機的鬥體之內。
3.4 全自动制样机配合在线全水分测试系统,完成水分测定的自动化。
  長春一熱全自動制樣機實施過程中增加在線全水分測試系統,使得常規全水分測試環節前移,盡量減少因工序後置導致的外水水分揮發問題,同時實現制樣、測試的一體化、自動化。
3.5 全自动制样流程、留样量、颗粒度等均符合相关国标要求。
  長春一熱全自動制樣系統盡管配合在線全水測試系統,但仍確保全水分煤樣、存查樣、分析樣的留樣量滿足國標要求,同時全自動制樣機通過第三方國電南京煤質監測中心的性能鑒定,其制樣過程與傳統制樣過程相比水分損失、灰分偏倚、精密度等均符合國家相關要求。
3.6 全自动制样机除机采进料口外设置人工投料口,满足多元化需求。
  長春一熱全自動制樣機除與火車采樣機直連的機采上料口外設置人工投料口,已滿足其汽車采樣機、皮帶采樣機所采煤樣制備的需要。
3.7 全自动制样机设置6mm投料旁路系统,满足业主日后采样设备升级的需要。
  長春一熱目前采樣機經初級破碎後均可獲得13mm粒度的初級子樣,進入全自動制樣機後首先經過一級環錘破碎系統破碎至6mm,考慮到日後業主方新上采樣設備獲取粒度多樣性的需要,在全自動制樣機一級環錘破碎系統設置旁路系統,如投料煤樣粒度爲6mm,全自動制樣機將跳過一級環錘破碎系統,以防止因煤樣的過度破碎導致水分的損失。
3.8 全自动制样机多处设置防止煤样残留、混样的装置。
  長春一熱全自動制樣機在各落料溜管大都采用振動給料器,以防止煤樣殘留,在各工作腔體,如縮分機、圓盤給料機均設置高壓氣吹清掃系統,防止煤樣在腔體中殘留,從而杜絕因殘留導致的混樣現象發生。
3.9  0.2mm研磨单元设置单独清洗煤样并摒除,确保所留一般分析煤样不被污染。
3.10 传统制样间设置样瓶封装系统并与气力输送系统相连为国内首创。
  傳統制樣間設置煤樣封裝系統,封裝後煤樣經過寫碼進入氣力輸送系統發送站進入存查樣系統,在傳統制樣間進行煤樣封裝並傳送爲國內首創模式。
3.11 存查样系统具备存样、取样、除废等功能,功能完整。
  存查樣系統除具備存樣、取樣、除廢等功能,還具備視頻監控、除廢煤樣自動通過氣力輸送系統進入除廢工作站等特點。
3.12 桶式封装系统实现了汽车采样机、皮带采样机煤样的暂存、桶式封装、称重、写码、样桶暂存等功能,全过程杜绝操作人员直接接触到煤样。

四 燃料智能化系统上线效益分析

4.1 人力成本缩减

  在新系統上線之前,計量、采樣等工作崗位在有車輛的情況下,均需要工作人員實時操作系統,詢問司機情況、錄入車號數據、錄入編碼信息、實時錄入統計每天計量數據,以確保數據的准確性和完整性;新系統上線之後,由于采用雙卡方式,自動生成一次編碼,並對場內特殊車輛的特殊流程進行了定制化的開發,減少了90%的錄入或修改數據的工作量,由于數據均是從設備上自動采集或系統自動生成,提高了數據的准確性,且新系統比老系統更加穩定,無需操作人員實時操作,故理論上只需3到4個人定時的對現場固定的設備和情況進行巡檢,即可保證整個系統和設備是正常運行。
4.2 数据安全得到有效提升
  新系統未上線之前,存在大量的人工修改數據和錄入數據的情況,如計量環節由于系統的原因,存在大量錄入手工台賬數據,很多問題也無法解決;如采制化編碼方面,由于無有效的系統支持,均采用人工編制,人工抄錄,涉及的人員 過多,流程過長存在較大的安全隱患;化驗室方面,由于不存化驗室管理系統,所有數據均靠人工抄錄,人工上傳,容易出現隱患,影響數據的准確性和安全性;新系統上線之後,計量數據全部通過設備進行采集、流程涉及的采制化編碼均由 系統自動生成,並以二維條碼的形式展示;化驗數據全部直接從天平或化驗儀器 上直接獲取,且通過一個統一的接口上傳,減少了因爲人工疏忽而導致數據出錯的可能;新系統則更好的從流程、制度、環節上規避了該類風險。
4.3 数据共享方面避免信息孤岛
  系統上線之前,各系統之間屬于單獨的信息孤立小島,當其他相關部門需要 數據時,需要打電話至現場工作部門查詢數據,然後由現場相關部門進行數據彙 總之後發送給需求部門,這種工作模式不僅現場工作部門的工作量增加,也更加繁瑣;新系統上線之後,實現了內部資源數據的高度共享,各相關部門可以根據自己的權限,直接進入系統實時查詢所需的數據,即時了解當前燃料情況、供應商供煤量、供煤質量,不同供應商供貨對比情況等,相關領導可以即時針對當前情況作出實時決策,以精細化的管理降低成本。
4.4 问题跟踪与追溯得到有效改善
  系統在廠區入廠驗收各關鍵位置(入廠、計量、采樣、煤場、卸煤溝、傳輸廊道、制樣室、存樣室、化驗室等)均安裝了攝像頭,確保燃料入廠驗收各關鍵環節均無死角,當問題發生時,可以隨時調用監控,追溯查找問題發生的起因和經過,公平公正的處理問題,有效的解決廠區管理上、供需雙方、其它相關人員的各種糾紛和矛盾,創造無形的經濟效益。
4.5 为煤质检测提供更为公平、客观的基础
  系統實現無人幹預采樣,由系統隨機自動生成采樣方案,使煤樣更具有代表性;爲煤質檢測提供更爲公平的基礎。
4.6 流程优化后有效降低燃料成本
  長春一熱項目在全自動制樣環節嵌入了在線全水分測試系統,使水分測試環節前移,減少了煤中水分值的中途損失,根據系統記錄的從2016年1月15日至1月底所測得的在線全水數據,對比人工制樣後的人工測試全水,在線測水系統的水分顯示值平均高出人工測試值1.05個百分點,使實測收到基低位熱值降低0.231MJ/Kg,長春一熱的供煤合同是以廠方測試值爲計價依據,合同價爲230元/噸,平均熱值爲13.29MJ/Kg。經計算,由于熱值減少0.231MJ/Kg,結算價格每噸要降低3.98元,長春一熱日均耗煤800噸左右,每日可減少煤炭付款31840原,一年可節約煤款1160萬元。
  
  

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