大型生物质发电项目燃料调度管理模式研究应用

大型生物质发电项目燃料调度管理模式研究应用

张爱婉

广东粤电湛江生物质发电有限公司 广东省湛江市 5240 00

摘要：生物质发电项目运营管理中的关键环节是燃料调度管理，由于生物质发电项目起步较晚以及燃料市场供应链不完整，燃料调度管理正处于探索阶段。本文通过介绍大型生物质发电项目智能燃料管理系统的目标和模块化设计，研究新燃料储备管理模型的应用以证明实际使用了实行调度管理模式后，燃料采购渠道大大拓宽，各种燃料采购方式多样化，燃料采购能力大大提高，燃料库存明显增加，管理更顺畅。

关键词：生物质发电；调度管理；智能化管理

1 燃料智能化管理系统的目标

燃料智能管理系统是一个综合管理系统，它通过综合利用物联网，传感器，信息和自动化等技术来实现燃料购买和使用的全过程。燃料智能管理系统包括燃料进厂，测量，取样，样品制备，分析，数字料场，炉管理，燃料智能中央控制系统，燃料管理信息系统，视频监控系统等环节。可以达到以下目的。

一种是燃料过程管理的智能化。它集成了各种管理链接，自动生成各种管理数据，并将它们传输到实时网络以实现整个燃料管理过程信息。

二是实现燃料价值管理的智能化。可以实时控制燃料质量，数量和价格信息，并可以自动执行燃料成本计算，以确保燃料信息的可靠性和准确性，并提高管理效率。

第三是实现智能燃料控制管理。通过监视燃料流量的各种运行状况并自动警告异常运行状况，可以提高燃料运行的安全性和可靠性。

2原料特性

生物质成型燃料的原料主要来自林业废料，包括农作物秸秆(甘蔗渣，稻谷壳等)，园林枝条，肉桂枝叶，花生壳等。

各种原料的特性差异较大，其单位热值及 V、 A、 C、 H等含量随着采收后贮存期的延长而变化。所以，把握原料采购时机，科学储存、贮存、运输，对其质量和热能效率的发挥至关重要。

研究表明，作物秸秆在果实收获季节仍处于后鲜期，不仅成本高，而且未风干的秸秆打包后易发热变质，影响其燃烧发热值，如果将此类水分较多的打包原料堆垛贮存，还容易发生自燃。所以，前期工作中的施工单位(包括设计部门)在计划使用上述方法进行原材料的采购和储存、运输过程中，应充分考虑其存在的问题和不足，尽量避免风险。

此外，与传统化石燃料相比，农作物秸秆还具有密度小、体积大(100~200 kg/m3堆积密度)，难以装车运输，储存空间大等特点。采摘初期，由于农村分散，机械化作业难以实现，也不宜采用专业人员采摘、采摘和采摘。由于农民在农闲的时候，如一天有20-30元的额外收入，他们就可以进行秸秆的收集、装车或运输，而且不用支付任何辅助费用。

3智能燃料管理系统的模块设计

3.1燃料的管理和测量

进料管理主要包括车辆和进站过磅的自动识别，智能调度和输入计量。

燃料运输主要由汽车运输组成，燃料信息记录在RFID射频卡上，与燃料供应计划信息相比，可以自动控制燃料车到厂，并控制采样计量工作。相关信息直接通过网络上传到燃料智能管理系统的数据库。

燃料测量方法包括卡车衡，轨道衡和皮带秤。借助无线RFID技术，称重仪表可以自动识别车辆，同时，称重仪表的称重数据会与矿场信息等数据自动匹配并自动上传。

3.2 燃料自动采样、制样

使用射频技术和机器视觉技术的全截面机器采样将自动放置采样头以实现无人值守操作，在采样过程中随机分配点，并根据规格自动生成采样计划采样可以消除采样过程中的人为干扰。

自动样本收集机通过自动从样本收集机收集样本来实现采购和生产的集成。无需人工操作即可自动完成采样，研磨，收缩，干燥，包装，编码，RFID识别等过程。

3.3燃料智能化集中管控系统和燃料管理信息系统

燃料智能集中管理控制系统利用物联网，传感器，自动化等技术实现燃料生产设备运行，燃料运行，各种区域和视频监控，访问控制等系统的在线监控。整合燃料的各个方面。无人操作可以使整个燃料流程实现监管，业务和信息集成，并提高燃料管理效率。

4生物质燃料调度模式研究

4.1原料存储

为了保证生物质成型燃料厂的正常连续生产，该厂需修建一定面积的原料仓库，以备一个多月之需，原因如下：

①南方每年三季，中原每年两季，北方每年一季的农忙期，都会对原料供应产生重大影响，由于劳力紧张，每到收获季节都有近一个月的收获季节，使产量大幅度下降。

②北部遭遇大雪，南部遭遇梅雨天气，导致原料在较长时间内不能运输也是常事。

③传统节日也会连续长时间影响原材料的采购和供应。

④当市场上出现原材料短缺时，中间商联合涨价以中断原材料供应也是常有的事。

⑤周边私人生物质电厂也会恶性竞争导致燃料价格周期性波动，因此，应尽可能扩大料场，在低价时备足原料，才能大大降低原料采购成本。

为了增加原料的单位面积储存量，建议采用机械堆垛。

以年产1万吨生物质成型燃料工厂为例，采收秸秆的高峰日作业量按200~300 t计算，可选择机械卸车，根据每天堆垛量的要求，设备要求达到每小时卸车15~20 t，一次抓料1.2~1.5 t，对1~2 t的送量料车辆，一次或最多两次都能完成上垛。

堆垛宽度8~10 m，码垛高度9~12 m，码垛与堆垛之间有9~10 m的间隔，便于运送物料车辆的进出和机械设备的操作。

所存原料在拆垛满足生产需要时，由设备直接从原料垛上拆垛，将原料放至地面，然后用抓草机抓运喂料，待物料垛拆至3~4 m高度后，直接用抓草机抓运喂料。

每方80 m范围设置一个380 v动力电源，以便在运行时使用电力。

4.2主动出击，及时掌握燃料信息，把握燃料收购主动权

（1）每天在各个燃料购买点收集各种燃料的市场信息，将调查情况做成详细的文件，并报告给相关领导。

（2）熟悉每个供应商的堆场大小，收集能力，处理能力和供应能力，作为计划表的基础。

（3）促进公司发展和扩大燃料获取渠道。有关生物质发电的环境和经济利益的许多宣传材料已经印制并发送到周围的农村地区进行分发。同时，生物质发电被宣布为一个造福国家，造福人民的项目，而农村农民不直接燃烧农林废弃物，也不造成环境污染，而是将其出售给生物质发电厂以赚取农民的收入。

（4）建立合理且完整的燃料采购计划。生物质能发电厂应在每年年初制定年度燃料采购计划，然后根据年度采购计划，分解燃料运营部门每月、每周和每天的采购目标，制定可行的燃料采购计划。发电厂和燃料操作部门的经理签署年度燃料采购保证，并根据适用的评估管理标准，在年底根据年度燃料采购情况进行赔偿和罚款。

结论

燃料管理在电厂管理中占有重要地位，涉及多个部门，例如燃料采购，运输，检查，运营和维护与财务，燃料价格，类型，数量，存储统计，采购计划等数据信息。随着工业4.0时代的到来，用于生物质发电项目的智能燃料管理系统可以实现燃料控制，管理，过程，信息，运维从采购到熔炉的集成，提高管理效率，降低管理调度风险。

参考文献：

[1] 王小虎.数字化燃料管理系统技术研究[J].南方能源建设,2017,4(1):53-56．

[2] 成刚,陆茂荣,何亮.火电企业燃料智能化管理系统的研究与应用[J].煤质技术,2015,(3):42-45．

[3]符艳,李定青.大型生物质发电项目燃料调度管理模式研究应用[J].机电信息,2019,(18):175-176.