減小火電廠入廠煤與入爐煤熱值差的對策

韓立鵬

（華能邯峰發(fā)電廠，河北邯鄲056200）

減小火電廠入廠煤與入爐煤熱值差的對策

韓立鵬

（華能邯峰發(fā)電廠，河北邯鄲056200）

入廠煤與入爐煤的熱值差反映了火電廠燃料管理水平。通過對影響熱值差的因素如煤炭不均勻性、采制化驗環(huán)節(jié)、煤場管理、統(tǒng)計對象等進行詳細分析，有針對性地提出了減小熱值差的對策。

入廠煤；入爐煤；熱值差；燃料管理

火電廠入廠煤與入爐煤的熱值差是衡量燃料管理水平的重要指標，也是經濟性評價的依據(jù)，側面反映了火電廠的總體管理水平。電力行業(yè)一流電廠要求入廠煤與入爐煤熱值差小于502 J/g，部分電力企業(yè)要求小于418 J/g，有的燃料標桿電廠甚至要求小于335 J/g。入廠煤與入爐煤熱值差問題涉及到電力用煤的采購、存儲、摻配、鍋爐燃燒等一系列問題，應分別采取相應措施。

1 影響熱值差的因素

1.1 入廠煤和入爐煤的采制化驗

1.1.1 入廠煤、入爐煤的采樣環(huán)節(jié)

火電廠基本實現(xiàn)了入爐煤機械采樣，入廠煤采樣則是人工采樣和機械采樣并存。不管哪種采樣方式都要求采集的樣品能代表這批煤的平均質量。人工采樣時，為了保證精密度和實質性偏倚符合要求，采樣方案應考慮子樣數(shù)、子樣量、布點方式、采樣深度、總樣量、采樣規(guī)范操作等因素，且不同灰分、不同煤量的批煤需要重新制定采樣方案，存在較大的人為影響因素。機械采樣自動化程度較高，省去了大量的人工操作，但是其代表性、采樣精密度、投運率應符合國家標準和各方要求，采樣頭每次操作均必須截取一個完整煤流全橫段。通過觀察采樣頭構造和工作方式，可初步判斷能否滿足采集煤流全橫段煤樣要求。再通過停帶人工采樣為參比，檢驗采樣機械代表性?？傊?，采集到有代表性的煤樣，是得到準確煤炭熱值的前提條件。

1.1.2 煤樣制備環(huán)節(jié)

煤炭質檢結果的誤差由采樣、制樣和化驗三部分組成。按方差統(tǒng)計理論，采樣誤差約占總誤差的80%，制樣誤差占16%，化驗誤差約占4%。制樣也是影響熱值測定的重要環(huán)節(jié)，煤樣制備包括煤樣的破碎、縮分，國標要求設備內部生熱和空氣流動盡可能小，不宜使用圓盤磨和轉速大于950 r/min的錘碎機和高速球磨機（大于20 Hz）。若制樣操作不規(guī)范，破碎、篩分、干燥操作不當，會影響煤樣熱值測定的準確性。

1.1.3 化驗環(huán)節(jié)

入廠煤、入爐煤的熱值差統(tǒng)計采用煤的收到基低位發(fā)熱量，在化驗室直接測得彈筒熱值Qb，ad和全硫計算高位發(fā)熱量Qgr，ad，再利用空干基水分和全水分，計算收到基低位發(fā)熱量Qnet，ar，計算公式為：

通過式1、式2可以看到，除了保證彈筒熱值測定務必準確外，同時還必須提供準確可靠的空干基水分Mad、全水分Mt、空干基硫分Sad、空干基氫Had。煤的高位干基熱值重復性限值120 J/g，即在同一化驗室、同一人、同一儀器測算的高位干基熱值，相差在120 J/g內是符合儀器精密度要求的。其它煤質指標的測定誤差必定要傳遞到收到基低位熱值，所以除了關注熱量化驗的準確外，工業(yè)分析和元素分析也應同樣重視。

1.2 煤場管理

煤炭在存放過程中受到風吹、日曬、雨淋等自然條件的影響，造成煤質下降和煤量損失。入廠煤不是隨進隨燒，通常要在煤場存放一段時間，不可避免與空氣接觸發(fā)生煤質氧化，導致煤炭熱值的下降，尤其高揮發(fā)分和高硫分煤的熱值損失更為嚴重。煤堆存放條件如高度、形狀、壓實程度、時間等，都會影響熱值損失。煤場管理不當會造成入廠煤熱值嚴重損耗。

1.3 熱值差計算對象不統(tǒng)一

1.3.1 統(tǒng)計值不統(tǒng)一

大部分電廠以月為單位統(tǒng)計入爐煤與入廠煤的熱值差，容易導致入廠煤與入爐煤統(tǒng)計值的不統(tǒng)一。首先要確認當月燃用的入爐煤是否為當月入廠煤，如果不是同一煤種，當月熱值差就沒有可比性。

1.3.2 全水分和氫含量不統(tǒng)一

入廠與入爐熱值差以煤的收到基低位發(fā)熱量為對比參數(shù)，收到基低位發(fā)熱量利用彈筒熱值和相關參數(shù)計算得到，具體計算見式1和式2。式2中空干基氫Had通過三節(jié)爐法或二節(jié)爐法測定，大部分電廠未配備測定設備。有的發(fā)電廠用經驗公式計算氫值，有的則取常數(shù)值。經驗公式準確性需要驗證，取常數(shù)值有偏差，都會影響收到基低位熱值的準確性?？崭苫鶜涿拷档?%，收到基低位發(fā)熱量提高約200 J/g，通過式2可檢驗。

同一批煤入廠驗收與入爐燃燒時全水分一定會發(fā)生變化，全水分每增加1%，收到基低位發(fā)熱量降低約270 J/g，計算入廠煤、入爐煤熱值差時，要消除全水分不統(tǒng)一的影響。

2 減小熱值差的對策

2.1 規(guī)范管理

2.1.1 采樣有代表性

電廠定期對采樣裝置進行精密度及偏倚試驗，檢驗精密度及偏倚是否滿足要求，保證機械采樣裝置可靠運行。機械采樣裝置采樣頻率根據(jù)本廠干基灰分Ad最大的煤樣來確定，通過精密度試驗確定采樣間隔時間，不得隨意更改采樣間隔時間，要更改則必須驗證采樣滿足精密度要求。要制定機械采樣故障后的采樣措施，確保樣品有代表性。

2.1.2 規(guī)范制樣過程

將采集的煤樣制備成能代表原來煤樣特性的分析（試驗）用煤樣，首先要保證制樣設備齊全、配套，破碎、縮分等設備技術性能符合要求。二分器的縮分比、縮分精密度、縮分偏倚滿足國標要求[2]，干燥箱溫度示值準確。定期對制樣程序和設備進行制樣精密度和偏倚試驗。其次，制樣操作應規(guī)范，煤樣破碎和縮分過程中避免混入雜質以及損失煤樣。破碎機和縮分器使用前應清理干凈，防止煤樣交叉污染；留樣量與粒度相對應；縮分操作盡量使用二分器；用磁鐵除鐵；保證分析煤樣達到空氣干燥狀態(tài)。

2.1.3 加強化驗管理

化驗室所有儀器和設備按相關標準，每年由權威部門進行性能檢定。針對儀器和設備制定嚴格操作規(guī)程，對每項化驗指標制定嚴格的操作要求。發(fā)熱量測定的試驗儀器應滿足國標要求條件，每3個月進行熱容量標定，每周進行熱量儀準確度檢驗。

2.1.4 人員管理

采樣、制樣、化驗從業(yè)人員必須經過專業(yè)培訓，持證上崗。定期檢查、抽查，制定相應監(jiān)督制度，加強人員管理。

2.2 科學統(tǒng)計熱值差

2.2.1 統(tǒng)計煤量的統(tǒng)一

每月燃用的入爐煤與入廠煤不是同煤種時，可適當延長統(tǒng)計周期，如把3個月或半年作為計算入廠煤、入爐煤熱值差的統(tǒng)計周期。也可把月初及月末的入廠煤、入爐煤劃歸不同統(tǒng)計周期。如本月末的入廠煤沒有入爐燃燒，可計入下月進行統(tǒng)計。總之，應該保持統(tǒng)計采用的入廠煤和入爐煤為同一批煤，使統(tǒng)計具有可比性。

2.2.2 氫值和全水分的統(tǒng)一

氫值的準確性關系到收到基低位熱值的正確計算。目前大部分發(fā)電廠不具備氫值測定條件，氫值采用固定值時也不能反應煤質真實情況。氫含量與揮發(fā)分是線性相關的，可針對本廠用煤，通過試驗計算不同煤種真實氫含量與揮發(fā)分的線性方程，并定期對線性方程進行核驗。氫值應根據(jù)不同煤種線性方程進行計算。

消除全水分對入廠煤和入爐煤熱值差的影響有2種方法：

（1）入廠煤、入爐煤熱值采用干基高位發(fā)熱量進行統(tǒng)計，可完全消除水分的影響。

（2）進行入廠煤、入爐煤熱值統(tǒng)計時，入爐煤熱值可折算到同期入廠煤全水分后的熱值，計算公式為：

3 結語

影響入廠煤、入爐煤熱值差的因素很多，具體問題應具體分析。對入廠煤、入爐煤的采樣、制樣、化驗等環(huán)節(jié)進行檢查，可結合鍋爐發(fā)電煤耗判斷入爐煤的各環(huán)節(jié)是否存在問題。分析入廠煤、入爐煤熱值差偏大原因，采取相應措施，才能有效控制熱值差，提升發(fā)電廠燃料管理水平。

[1]GB/T 19494-2004煤炭機械化采樣[S].北京：中國標準出版社，2005.

[2]GB/T 474-2008煤樣的制備方法[S].北京：中國標準出版社，2009.

[3]DL/T 747-2010發(fā)電用煤機械采制樣裝置性能驗收導則[S].北京：中國電力出版社，2011.

[4]GB/T 213-2008煤的發(fā)熱量測定方法[S].北京：中國標準出版社，2009.

[5]曹長武.火電廠煤質監(jiān)督與檢測技術[M].北京：中國標準出版社，2010.

（本文編輯：徐晗）

Measures to Reduce Difference of Caloric Value between Coal as

and the Coal Feeding to Furnace

HAN Li-peng
（Huaneng Hanfeng Power Plant，Handan Hebei 056200，China）

Difference of caloric value between coal as received and the coal feeding to furnace reflects fuel management level of thermal power plants.By detailed analysis of influencing factors such as uneven coals，preparation and process，coal yard management and statistic objectives,the paper pertinently proposes measures to reduce difference of caloric value.

coal as received；coal feeding to furnace；difference of caloric value；fuel management

TM227.1

：B

：1007-1881（2013）06-0048-03

2013-02-07

韓立鵬（1979-），男，河北邢臺人，工程師，碩士，從事發(fā)電廠化學監(jiān)督工作。