封闭煤场煤棚粉尘浓度采样器检测监控系统 数字化煤场系统特点及主要应用

数字化煤场以实时掌握煤场信息为基础，通过数据处理技术从出入厂计量设备、煤质化验数据、盘存设备直接或间接采集数据，以三维数字化煤场方式展示煤场煤量、煤质等信息状态；根据相关要求及煤场存煤结构自动生成配比掺烧或分仓上煤掺烧方案，达到安全、经济燃烧，降低发电煤耗。

　　特点

　　数字化煤场系统以动态管理为手段，煤场信息实时把握为目标，特点包括：

　　1）以三维图形全面直观展示煤场状态；    2）以入场模型提供堆取煤方案；

　　3）实现燃料储存定值存放数字化管理；    4）卸煤、堆煤、取煤、上煤数据联动；

　　5）实时定位斗轮机远程监控上煤执行；    6）电子皮带秤实时计量皮带输煤动态；

　　7）煤场现场异常状况实时预警并通知；    8）精细化管理保证所有过程数据完整。

关键词：封闭式储煤场；安全监测；应用研究

0 引言

目前，我国主要的燃料能源仍然是煤炭，在电厂或者煤矿一般都建有一个或多个储煤场，煤与空气的接触，不仅会风化，使煤的质量变坏，而且还会经常发生煤堆发热和自燃现象，从而造成能源的浪费，环境的污染，同时也给安全生产带来了相当大的隐患，使企业利益受到损失。基于这种情况封闭式储煤场安全监测系统被广泛应用到电厂和煤矿企业中。

1 封闭式煤场环境监测的必要性

在煤矿、火力发电厂、热电厂等需要对煤炭进行存储、周转的场所，煤与空气长期接触会发生氧化反应，释放热量。煤堆外层的热量虽然能够得到散发，但由于煤堆内部空气流动缓慢、通风差、造成内部热量的积累，煤堆内部的温度越来越高，当温度超过煤的自燃点时，就会产生自燃，对人员、设备造成极大的损害。同时，伴随煤的自燃也会产生一氧化碳、甲烷等有毒有害气体，在目前国家大力实施环境治理的形式下，对煤堆温度进行实时有效的监测具有巨大的社会效益与经济效益，是实施“电子煤场”的重要组成部分，具有非常大的必要性。

2 现有煤堆温度的监测方式

（1）人工巡检：采用人工手持温度计的方式。缺点：无法实施24小时实时监测，达不到有效的测量密度，由于现场的环境恶劣，大型设备多，给巡检人员的安全性也带来影响。（2）使用红外温封闭煤场安全监测或热成像设备。缺点：只能测量煤堆的表面温度，煤堆的自热自燃主要是从内部开始，达不到监测的目的。（3）智能无线温度监测系统。插入式测温仪探杆长度2米，内置3个测温点，通过无线方式将监测到的温度数据传输到主机和上位机。实现24小时实时监测，精度高且不受环境影响，并解决了布线难及人工安全问题。

3 封闭煤场内可燃气体的监测方式

在封闭式储煤场环境中，有大量的可以引起煤尘和气体爆炸的物质悬浮在空中，一旦这些物质得到积聚，就有可能瞬间引起爆炸，造成不必要的经济损失和人员伤亡，因此对这种灾害事先做好预防具有非常重要的意义。对于工作中的料场，要采用水除尘装置降低落料点粉尘浓度，并设置粉尘浓度检测仪来监测煤场内粉尘的浓度。在自燃起火的初期，由于低温氧化会产生一氧化碳，同时氧气的浓度也发生变化。因此，需要设置一氧化碳和氧气的检测装置，进行实时监测，以便早期发现，及时采取消防措施。由于煤发生氧化或通风系统故障会引起氧气浓度降低，为了确保工作环境的安全，应保证氧气的浓度在 18%以上。排气中可燃气体甲烷（CH4） 的含量应在1.5%以下，利用甲烷比空气易扩散的特性，在排气流集中部位的煤场上部安装甲烷浓度检测仪，进行实时监测。

煤炭是我国的基础能源，而在我国电力行业中，采用煤炭为原料的火力发电仍占大部分比例，因而在用电需求日益增长的今天，煤炭资源也日益紧缺。除此之外，对于火力发电厂，采购煤炭的成本也占总成本的绝大部分。因此，在火电厂中对于燃煤科学的管理控制是*的。选取合适的技术搭建一套自适应智能化的盘煤系统，能够对燃煤计划、采购、存储、监测等进行系统管理。

针对于全封闭的条形煤场，搭建轻型合金轨道加装智能盘煤系统实现往复行走测量，完成对全场或局部的实时扫描测量，测量数据实时上传，经软件系统的建模计算，建立库存料堆体积图形、三维空间效果模型、料场温度分布模型等、同时出具各种存煤结构图形及存煤量报表。

建设煤场信息管理系统，建立煤场生态系统，确立科学的煤场经济优化决策过程和体系是企业产业经济发展的趋势和必然选择，煤场信息化管理系统建设势在必行。要实现这个目标，建设智能化的盘煤系统是非常必要的。

4 封闭煤场环境在线监控系统的工作原理

4.1 封闭煤场环境在线监测系统示意图（图1）

4.2 智能监控主机

（1）智能监控主机与上位机软件可以采取RS485串口通信、以太网通信和GPRS远程无线通信三种通信方式。（2）开关量。系统支持4路开关量输入，采用干接点输入方式；支持4路继电器输出；具有1路报警器输出接口。（3）模拟量。支持2路模拟量输入，可以连接具有4-20mA  0-5V  0-10V模拟量输出的变送器。

5 后台封闭煤场安全监测

后台封闭煤场安全监测是一款基于BS架构的智能监控系统平台软件。该软件功能强大、稳定可靠，支持网页访问，方便客户通过电脑、手机、平板随时随地掌握各个监测点的数据。主要功能如下：（1）支持系统配套所有的变送器或采集器；（2）最多可接入25000个采集点；（3）开发数据库接口，可支持外部平台软件的接入；（4）封闭煤场安全监测对象越限报警，开关量输入报警；（5）支持网页实时数据，实时曲线浏览；（6）支持WEB端历史数据列表查看，曲线查看看；（7）不同的网络管理员权限，方便用户分层管理；（8）可挂接报封闭煤场安全监测置实现事故声光报警。

系统应用

　　数字化煤场管理系统目前已在国家电投河南沁阳发电厂、河北西柏坡发电有限公司、山西国际能源裕光煤电有限责任公司、四川神华天明电厂、 内蒙古京隆发电有限责任公司等二十几家火电厂得到深入应用，有效降低了煤场储损，提高了数据传递效率。

6 实施方案

（1）项目现场情况概述。以兖矿集团南屯煤矿3号封闭煤场为例。该煤场采用钢网架形式封闭，设计储煤量4.5万吨，长度160米，宽度70米，总占地面积11200㎡。

（2）测温节点分布设计。水平方向（长度和宽度方向）每隔30米左右布置一个测温节点，测温节点与煤面垂直方向插入。

（3）可燃气体浓度检测点分布设计。在条形煤场内钢结构两侧马道上，按照该煤场（160×70）㎡的设计来算，总共可布置CH4浓度检测仪、CO浓度检测仪各5台、氧气检测仪3台。粉尘检测仪安装在进封闭煤场马道上，测量时将仪器安装在三角支架上固定使用，采样头迎着风流方向，根据该煤场大小，布置2台即可。

7 结语

封闭煤场煤棚粉尘浓度采样器检测监控系统在煤矿及火电厂等企业应用越来越广泛，在工程设计过程中根据现场实际情况，制定出合理的配置方案，既能保证企业生产的安全高效运转又能实现对环境质量的有效保护。

济南祥控自动化设备有限公司   【刘经理】

前三位是（185）中间四位有（6079）后面四位（7863）