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摘 要：文章通过介绍国内外燃料管理与煤质优化情况，燃料管理及煤质优化系统的分析、设计，表明了该系统可有效在电厂局域网中发挥数据共享作用，且其性能优秀，运行稳定可靠，对提高电厂效益有着关键意义。
关键词：燃料管理；煤质优化；软件开发
中图书分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）32-0139-02
对燃煤电来讲，其在燃料的支出上占电厂总发电成本的80%左右，对电厂的经济效益造成了极大影响。此外，电厂锅炉是依照特定煤质和煤种设计和制造的，容易引起电厂安全事故。要解决该问题，可应用先进的系统对燃料进行综合的分析查询，优化燃煤采购及煤质，实现信息共享，降低电厂成本，继而提高电厂的安全性与经济性。
1 国内外燃料管理与煤质优化情况
从电力事业的角度来讲，煤质优化与燃料管理的信息化与网络化是发展的必然趋势，目前在该领域上，国内国外的研究都已取得较为丰硕的成果，涵盖经济、节能、安全与环保等各个方面，不仅有利于电厂的管理及运行，同时也带给人类和社会极大的效益。
1.1 国外燃料管理与煤质优化情况
国外在煤质优化与燃料管理方面的研究主要针对煤质对锅炉及运行造成的影响，配煤优化等涉及燃煤安全性、经济性与环保性的开发及研究进行。瑞士的ABB公司研究开发出一套配煤系统，该套系统可应用于电厂，起到控制污染物排放，保护环境的作用，同時还可提高其经济效益。英国的IEA煤炭研究所通过调查，确定了煤质可对电厂运行造成的影响。美国动力所使用的煤基本为优质煤，优质煤在燃烧界中被普遍被认为在煤粉炉中的燃烧效果良好，因此应把关注点放在研究环保与经济性方面。20世纪80年代初，美国电力工程协会建立了“煤质对发电厂运行和成本影响的研究”课题，同时还建立了煤质影响模型。之后，其为了计算不同煤质运行及维护成本，又开发出了煤质工程分析系统，用以计算排放参数和飞灰电阻特征，估算积灰倾向与煤结渣等。
1.2 国内燃料管理与煤质优化情况
国内主要从燃料管理的经济性与信息化的方向对煤质优化及燃料管理进行研究。其中包括有配煤对安全性及经济性造成影响的研究，燃料运行“一条龙”研究，煤种变化可对运行造成影响的研究等。国内大多数科研机构和电厂都有针对电厂燃料信息化管理进行的研究，某些相关应用软件就是从中开发出来的，这些应用软件降低了因人为因素而导致的错误，增强了运行管理的效率，提高了电厂效益。当前在安全性及经济性的研究上，主要建立不同煤质变化与经济和安全关系的模型，用以分析煤质同安全性和经济性的关系，从中寻找可有效提高安全性和经济性的手段。该类模型有浙江大学的“配煤专家系统”，杭州半山发电公司的“煤种变化对锅炉运行经济性影响的分析模型”，以及华北电力大学的“煤质工程系统分析”等，建立这类模型和开发系统将有效提高煤质优化程度，从运行和煤质两个方面确保了电厂优化，进而使经济性与安全性得到提高。
2 系统分析
分析某电厂原有的燃料管理系统数据及业务，可从中发现几点问题：一是数据混乱缺乏条理，不仅影响燃料采购工作，还导致大量重复性工作，使人力资源不能得到有效合理的利用；二是锅炉运行和燃料管理被互相孤立，难以进行信息上的交流；三是分析、查询历史数据的过程非常繁琐麻烦，且时效性极差，容易造成延误，使辅机设备及锅炉的运行参数不能得到及时的调整，对电厂运行的安全性及经济性造成了极大影响；四是与运行有关的排烟温度、煤质、飞灰可燃物等信息分析仍然依赖人工表格传递，效率极其低下。为消除上述问题，应明确煤质优化及燃料管理的共同目标及系统要求：
①物理连接运行部、燃料部及化验部等局域网，实现各部门信息数据的共享，利于计划指导及决策分析。
②煤质优化专家指导功能得到实现，配煤有依据，燃料采购效率提高，安全性与经济性得到提升。
③综合分析、查询功能应直观、灵活、性能强大，生成的燃料各类统计报表规范、详尽，有条理。
④软件的升级与维护应简单方便，且运行时稳定可靠。
⑤应规范化、合理化、科学化管理体系结构；使报表一目了然，操作方便快捷，提高自动化办公水平。
3 系统设计
3.1 功能模块设计
3.1.1 设计原则
系统应用模块化结构设计方式。为避免在修改系统中某一模块时，造成的影响将扩散至整个系统。因此在对系统中的功能模块进行划分时，应最大限度缩小块间联系，扩大块内联系，以此提高模块的相对独立性，将影响限制于模块本身。
3.1.2 模块划分
依照燃料管理运行流程及设计原则，系统划分为十一个相对独立的功能模块，各模块功能如下：
①综合统计查询及分析模块。其作为系统的核心，负责分析煤种的安全性、经济性、运行经济性，进而指导燃料采购工作，使煤质得到优化。
②计划制定模块。将全厂及各锅炉燃料计划、检修计划、月度及年度发电计划进行记录并做出燃料计划实行情况报表，年、月度燃料计划指导等。
③用户管理模块。将用户按照各部门职能进行对应分组，进而实现用户登录、注销账号及用户管理等功能。
④检验模块。负责轨道衡检验、水路煤重量校验、水尺检验、皮带秤校验、燃料验收、煤质化验等必须的燃料入厂检验工作，以及情况报表检验工作。
⑤合同管理模块。实现录入合同全文、查询合同内容、检索合同全文、输入合同主要项目及实行合同完成情况报表。
⑥工具模块。其应用范围较广，包括网络交流、计算器、软件更新、煤质基准转化等工程常用工具。
⑦统计与报表管理模块。依照上级部门下达的统一要求，对燃料的耗用、结余、购入等日常数据进行汇总，继而生成各种年、月报和燃料日报，提供可靠的数据信息给燃料核算，辅助制定燃料计划。 ⑧财务结算模块。负责结算，将有关燃料费用的数据进行汇总，并进行燃料费用查询。
⑨调度模块。对进电厂的燃料进行编号登记，并记入发货单、卸煤记录、入炉煤计量、供方煤质，；煤场管理；燃料外调管理。
⑩锅炉运行模块。对最佳工况、煤质范围、锅炉概况进行录入；记录可燃物检测记录、运行参数、入炉煤化验记录及运行状态；线上对锅炉运行进行监测及指导。
{11}帮助模块。包括软件开发商信息，帮助主题的检索，软件使用说明等。
3.2 软件及数据库设计
按功能来分，可将整个系统分为煤质优化系统和燃料管理系统两个部分。
3.2.1 煤质优化系统的实现
首先建立一套可将锅炉操作条件与煤质指标关系，以及运行状态全方位反映的数据库，利用上网电价及燃料价格作为价值基准，通过特定锅炉上某煤种在某段时间的绩效表现，對成本与煤质波动的互动关系及锅炉运行成本进行全面的计算和核算。为特定锅炉建立发电成本教学模型，借以反映经济性，在安全的前提之下，将煤质的最佳范围找出，以便合理配煤和指导燃料采购。该系统可针对某种特定的煤质和煤种，提供实时的经济性、安全性的指导给机组运行人员，还可对某煤质对应的发电成本，或是某发电成本对应的合理的燃煤采购价进行预测，从而为燃料采购的指导提供依据，最终实现煤的耗、存、供等优化管理，优化机组运行，最大限度提高电厂效益。
3.2.2 燃料管理系统
燃料管理系统是从调度、质检、结算、登记、量检、验收、卸载等各个方面进行控制，其通过用户权限设置和用户管理增强系统管理权限，明确各部门及个人职责，确保数据的有效性及安全性，使管理得到强化，同时其全面、灵活的查询功能有利于领导掌控全局和作出决策。
3.3 软件组合与衔接
软件系统采用模块化结构，系统可协调和完善所有功能模块中基本信息的显示与提示、功能模块中基本数据的处理及制约。即通过底层模块，所有功能模块都可相互进行沟通和衔接。
3.4 软件的通用性
该软件的通用性在开发期间得到重视，为使功能及数据都可根据其实际情况进行调整和设置，软件中留出许多接口，几乎能完全实现目前各电厂的管理模式。另外，因各电厂间存在的细节差别，可将软件进行微小的修改，以使其适合该电厂。
3.5 软件调试运行
运行调试软件，运用软件中厂家提供的在线升级功能及时对系统漏洞进行修正和升级，确保软件的持续性、稳定性及实用性，进而完成各部门提出的要求。调试后的软件可达到预定标准，为电厂的经济完全运行、燃料信息管理提供了有效的帮助。
4 结 语
自煤质优化系统与燃料管理系统在电厂正式应用以来，以其功能全面、性能可靠、运行稳定等优点赢得了用户的赞美。随着电力体制的改革，电厂管理的深化，以及厂家间永不停歇的竞争，该系统将会得到更进一步的完善及改进，在更多的电厂中得到推广及应用。
参考文献：
[1] 韩玉忠.谈火力发电厂燃料管理应用研究[J].现代经济信息，2009，5（4）：34.
[2] 邵明彦.火电行业燃料管理系统设计与实现[J].吉林大学，2012，5（4）：3-10.
[3] 高晓玲.发电厂燃料管理模式创新的探索[J].全国商情（理论研究），2011，7（10）：350-378.
[4] 张春艳.新建电厂燃料管理初探[J].中国电力教育，2009，2（2）：85.
[5] 董磊.火力发电企业的燃料管理问题及对策[J].泰安教育学院学报岱宗学刊，2011，7（4）：23-70.
关键词：燃料管理；煤质优化；软件开发
中图书分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）32-0139-02
对燃煤电来讲，其在燃料的支出上占电厂总发电成本的80%左右，对电厂的经济效益造成了极大影响。此外，电厂锅炉是依照特定煤质和煤种设计和制造的，容易引起电厂安全事故。要解决该问题，可应用先进的系统对燃料进行综合的分析查询，优化燃煤采购及煤质，实现信息共享，降低电厂成本，继而提高电厂的安全性与经济性。
1 国内外燃料管理与煤质优化情况
从电力事业的角度来讲，煤质优化与燃料管理的信息化与网络化是发展的必然趋势，目前在该领域上，国内国外的研究都已取得较为丰硕的成果，涵盖经济、节能、安全与环保等各个方面，不仅有利于电厂的管理及运行，同时也带给人类和社会极大的效益。
1.1 国外燃料管理与煤质优化情况
国外在煤质优化与燃料管理方面的研究主要针对煤质对锅炉及运行造成的影响，配煤优化等涉及燃煤安全性、经济性与环保性的开发及研究进行。瑞士的ABB公司研究开发出一套配煤系统，该套系统可应用于电厂，起到控制污染物排放，保护环境的作用，同時还可提高其经济效益。英国的IEA煤炭研究所通过调查，确定了煤质可对电厂运行造成的影响。美国动力所使用的煤基本为优质煤，优质煤在燃烧界中被普遍被认为在煤粉炉中的燃烧效果良好，因此应把关注点放在研究环保与经济性方面。20世纪80年代初，美国电力工程协会建立了“煤质对发电厂运行和成本影响的研究”课题，同时还建立了煤质影响模型。之后，其为了计算不同煤质运行及维护成本，又开发出了煤质工程分析系统，用以计算排放参数和飞灰电阻特征，估算积灰倾向与煤结渣等。
1.2 国内燃料管理与煤质优化情况
国内主要从燃料管理的经济性与信息化的方向对煤质优化及燃料管理进行研究。其中包括有配煤对安全性及经济性造成影响的研究，燃料运行“一条龙”研究，煤种变化可对运行造成影响的研究等。国内大多数科研机构和电厂都有针对电厂燃料信息化管理进行的研究，某些相关应用软件就是从中开发出来的，这些应用软件降低了因人为因素而导致的错误，增强了运行管理的效率，提高了电厂效益。当前在安全性及经济性的研究上，主要建立不同煤质变化与经济和安全关系的模型，用以分析煤质同安全性和经济性的关系，从中寻找可有效提高安全性和经济性的手段。该类模型有浙江大学的“配煤专家系统”，杭州半山发电公司的“煤种变化对锅炉运行经济性影响的分析模型”，以及华北电力大学的“煤质工程系统分析”等，建立这类模型和开发系统将有效提高煤质优化程度，从运行和煤质两个方面确保了电厂优化，进而使经济性与安全性得到提高。
2 系统分析
分析某电厂原有的燃料管理系统数据及业务，可从中发现几点问题：一是数据混乱缺乏条理，不仅影响燃料采购工作，还导致大量重复性工作，使人力资源不能得到有效合理的利用；二是锅炉运行和燃料管理被互相孤立，难以进行信息上的交流；三是分析、查询历史数据的过程非常繁琐麻烦，且时效性极差，容易造成延误，使辅机设备及锅炉的运行参数不能得到及时的调整，对电厂运行的安全性及经济性造成了极大影响；四是与运行有关的排烟温度、煤质、飞灰可燃物等信息分析仍然依赖人工表格传递，效率极其低下。为消除上述问题，应明确煤质优化及燃料管理的共同目标及系统要求：
①物理连接运行部、燃料部及化验部等局域网，实现各部门信息数据的共享，利于计划指导及决策分析。
②煤质优化专家指导功能得到实现，配煤有依据，燃料采购效率提高，安全性与经济性得到提升。
③综合分析、查询功能应直观、灵活、性能强大，生成的燃料各类统计报表规范、详尽，有条理。
④软件的升级与维护应简单方便，且运行时稳定可靠。
⑤应规范化、合理化、科学化管理体系结构；使报表一目了然，操作方便快捷，提高自动化办公水平。
3 系统设计
3.1 功能模块设计
3.1.1 设计原则
系统应用模块化结构设计方式。为避免在修改系统中某一模块时，造成的影响将扩散至整个系统。因此在对系统中的功能模块进行划分时，应最大限度缩小块间联系，扩大块内联系，以此提高模块的相对独立性，将影响限制于模块本身。
3.1.2 模块划分
依照燃料管理运行流程及设计原则，系统划分为十一个相对独立的功能模块，各模块功能如下：
①综合统计查询及分析模块。其作为系统的核心，负责分析煤种的安全性、经济性、运行经济性，进而指导燃料采购工作，使煤质得到优化。
②计划制定模块。将全厂及各锅炉燃料计划、检修计划、月度及年度发电计划进行记录并做出燃料计划实行情况报表，年、月度燃料计划指导等。
③用户管理模块。将用户按照各部门职能进行对应分组，进而实现用户登录、注销账号及用户管理等功能。
④检验模块。负责轨道衡检验、水路煤重量校验、水尺检验、皮带秤校验、燃料验收、煤质化验等必须的燃料入厂检验工作，以及情况报表检验工作。
⑤合同管理模块。实现录入合同全文、查询合同内容、检索合同全文、输入合同主要项目及实行合同完成情况报表。
⑥工具模块。其应用范围较广，包括网络交流、计算器、软件更新、煤质基准转化等工程常用工具。
⑦统计与报表管理模块。依照上级部门下达的统一要求，对燃料的耗用、结余、购入等日常数据进行汇总，继而生成各种年、月报和燃料日报，提供可靠的数据信息给燃料核算，辅助制定燃料计划。 ⑧财务结算模块。负责结算，将有关燃料费用的数据进行汇总，并进行燃料费用查询。
⑨调度模块。对进电厂的燃料进行编号登记，并记入发货单、卸煤记录、入炉煤计量、供方煤质，；煤场管理；燃料外调管理。
⑩锅炉运行模块。对最佳工况、煤质范围、锅炉概况进行录入；记录可燃物检测记录、运行参数、入炉煤化验记录及运行状态；线上对锅炉运行进行监测及指导。
{11}帮助模块。包括软件开发商信息，帮助主题的检索，软件使用说明等。
3.2 软件及数据库设计
按功能来分，可将整个系统分为煤质优化系统和燃料管理系统两个部分。
3.2.1 煤质优化系统的实现
首先建立一套可将锅炉操作条件与煤质指标关系，以及运行状态全方位反映的数据库，利用上网电价及燃料价格作为价值基准，通过特定锅炉上某煤种在某段时间的绩效表现，對成本与煤质波动的互动关系及锅炉运行成本进行全面的计算和核算。为特定锅炉建立发电成本教学模型，借以反映经济性，在安全的前提之下，将煤质的最佳范围找出，以便合理配煤和指导燃料采购。该系统可针对某种特定的煤质和煤种，提供实时的经济性、安全性的指导给机组运行人员，还可对某煤质对应的发电成本，或是某发电成本对应的合理的燃煤采购价进行预测，从而为燃料采购的指导提供依据，最终实现煤的耗、存、供等优化管理，优化机组运行，最大限度提高电厂效益。
3.2.2 燃料管理系统
燃料管理系统是从调度、质检、结算、登记、量检、验收、卸载等各个方面进行控制，其通过用户权限设置和用户管理增强系统管理权限，明确各部门及个人职责，确保数据的有效性及安全性，使管理得到强化，同时其全面、灵活的查询功能有利于领导掌控全局和作出决策。
3.3 软件组合与衔接
软件系统采用模块化结构，系统可协调和完善所有功能模块中基本信息的显示与提示、功能模块中基本数据的处理及制约。即通过底层模块，所有功能模块都可相互进行沟通和衔接。
3.4 软件的通用性
该软件的通用性在开发期间得到重视，为使功能及数据都可根据其实际情况进行调整和设置，软件中留出许多接口，几乎能完全实现目前各电厂的管理模式。另外，因各电厂间存在的细节差别，可将软件进行微小的修改，以使其适合该电厂。
3.5 软件调试运行
运行调试软件，运用软件中厂家提供的在线升级功能及时对系统漏洞进行修正和升级，确保软件的持续性、稳定性及实用性，进而完成各部门提出的要求。调试后的软件可达到预定标准，为电厂的经济完全运行、燃料信息管理提供了有效的帮助。
4 结 语
自煤质优化系统与燃料管理系统在电厂正式应用以来，以其功能全面、性能可靠、运行稳定等优点赢得了用户的赞美。随着电力体制的改革，电厂管理的深化，以及厂家间永不停歇的竞争，该系统将会得到更进一步的完善及改进，在更多的电厂中得到推广及应用。
参考文献：
[1] 韩玉忠.谈火力发电厂燃料管理应用研究[J].现代经济信息，2009，5（4）：34.
[2] 邵明彦.火电行业燃料管理系统设计与实现[J].吉林大学，2012，5（4）：3-10.
[3] 高晓玲.发电厂燃料管理模式创新的探索[J].全国商情（理论研究），2011，7（10）：350-378.
[4] 张春艳.新建电厂燃料管理初探[J].中国电力教育，2009，2（2）：85.
[5] 董磊.火力发电企业的燃料管理问题及对策[J].泰安教育学院学报岱宗学刊，2011，7（4）：23-70.