2020 年（第四届）火电燃料管理智能化技术论坛 - 124 - - 3.2 堆取料无人化作业关键技术 1、安全防护技术 设计完备的安全防保护系统，综合利用防撞硬 件手段件和后台软件防碰撞算法构成多重多级的防 碰撞保护，实时提供防碰撞预和保护报，防止斗轮 机之间、斗轮机与料堆、斗轮机与档煤墙之间的碰 撞，硬件配置上除钢丝绳限位开关，还应设置雷达、 激光或超声波式非接触式防撞装置，软件设计上堆 取料机控制系统还应根据堆取料的大车位置、悬臂 角度、回转角度实时计算出存在碰撞可能的位置信 息，提供防碰撞预报，并协调各台堆取料机之间的 作业，确保堆取料机安全作业距离，最终实现堆取 料机多重多级的防碰撞保护。 2、料堆三维扫描及堆形建模技术 在煤场四周或堆取料机悬臂前方安装激光扫描 装置对料堆进行动态扫描，获取料堆点云数据，并 整合中控 PLC 的堆取料定位数据，经过软件处理生 成料堆的三维成像，控制系统解析煤堆三维图形结 合堆取料机定位姿态识别目标煤堆区域，确定料堆 作业切入点坐标和取料料堆的边界，生成初始切入 点、开层、分层、换层、寸走等控制参数。 3、堆取料机定位检测技术 采取差分 GPS、 光电编码或数字刻度标尺等非接 触式位置检测技术，精确定位堆取料机回转、俯仰、 行走等位置， 要求检测无盲区，定位精度高，检测 误差不大于 5cm 或 0.1°， 检测装置的设计和安装应 适应现场粉尘、温度、湿度、振动、电磁等恶劣环 境，并有可靠的自动校正功能，检测数据通过工业 总线、以太网或无线网络传递送控制层 4.1 全过程价值寻优整体技术方案 按照”大燃料”管理思路，挖掘发电企业价值 链中价值定位导向及驱动因素，基于智能燃料平台 收集整合燃料采购、验收、接卸、堆存、配煤、取 料、上仓、燃烧、排放、采购反馈等上下游数据， 打通信息孤岛，深度挖掘燃料大数据，协同优化燃 料的采购、库存、掺配等各环节，形成以配煤掺烧 为核心的燃料价值闭环，实现电厂环保指标、经济 指标、安全指标最佳。 4.2 全过程价值寻优整体关键技术 1、入炉煤最佳热值寻优 基于大量试验数据和历史掺烧数据，建立入炉 煤最佳热值模型，综合考虑煤质变化（硫份、挥发 份、水份、灰熔点等）对机组安全性、环保等影响， 确定不同负荷下最低单位燃料成本对应的最佳热值 范围，为燃料的采购、存储、掺配和运行提供参考 依据和决策支持。 2、电厂存煤动态规划 以配煤掺烧为核心，依托数字化煤场和入厂验 收的基础数据，综合煤场间存量均衡、煤质均衡、 特殊煤种、堆取料机状况等因素，按照煤质相近相 邻堆放、烧旧存新、煤场空间利用最大化原则进行 存煤动态规划和引导分区堆放决策，在兼顾掺烧需 求、安全库存，安全煤质、存储安全和热值损耗前 提下，求解一段时间内进煤计划包括进煤时间、进 煤煤质、进煤数量，优化煤场库存，寻求在生产保 障、管理成本、自然损失、资金占用之间的最佳平 衡点。 3、采购寻优技术 根据生产作业计划与库存等信息，确定采购需 求，并结合采购优化决策模块，综合供应商、需求 计划及时段、多源采购量分配、成本预算等信息确 定采购方案，为燃煤采购提供决策支撑。 4、掺烧优化技术 实时监测机组制粉系统、脱硫系统、脱硝系统、 风烟系统、汽水系统等主要设备状态数据和热力参 数，在线计算机组掺烧特征指标，跟踪掺烧效果。 根据燃烧混煤的各项指标数据和历史掺烧情况，采 用多维度数据分析、动态寻优、诊断反馈相配合的 方法，计算出对不同的边界条件下下满足机组安全、 经济、环保多维目标的综合效益最优的掺配煤质及 比例，给出燃烧精细化调整建议，并在人工智能技 术的支持下，不断修正完善配煤掺烧模型，提高算 法自完善、自学习自适应的能力，增强系统鲁棒性。