探索煤炭在儲存過程中煤質(zhì)變化趨勢

吳宮蓮 鄧旭

摘 要：燃煤成本占火力發(fā)電成本的比例不斷增加，各火力發(fā)電企業(yè)高度重視燃料管理，尤其是加強(qiáng)對煤場煤質(zhì)的監(jiān)督管理，以減小燃煤的自然損耗。為了將因煤質(zhì)變化而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失降到最低，本文就自然條件下火電廠存煤煤質(zhì)變化規(guī)律，確定燃煤在煤場中的最佳存放時(shí)間進(jìn)行探索研究。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;煤場;煤質(zhì)變化

煤在自然條件下，將發(fā)生緩慢的氧化現(xiàn)象，導(dǎo)致煤炭質(zhì)量下降。但其質(zhì)量下降程度，則與煤質(zhì)特性，特別是揮發(fā)分與含硫的高低;煤堆特點(diǎn)，特別是煤堆的大小、形狀、高度及壓實(shí)程度;以及自然環(huán)境條件密切相關(guān)。為了將因煤質(zhì)變化而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失降到最低，探索電廠存煤在自然條件下煤質(zhì)的變化規(guī)律，確定燃煤在煤場中的最佳存放時(shí)間具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

因?qū)嶋H條件制約，在某2*630MW火力發(fā)電廠1#煤場東側(cè)約200m2的空地組堆了直徑約5m、高約2.5m的兩個(gè)煤堆，如圖1所示，分別標(biāo)記為試驗(yàn)1和試驗(yàn)2。其中試驗(yàn)1選取的是海運(yùn)褐煤，試驗(yàn)2選取的是海運(yùn)煙煤，其煤質(zhì)狀況見表1。

<D：＼書＼排版＼速讀·中旬201601＼速讀1中定稿打包＼Image＼QQ截圖20151130121121.png>

實(shí)驗(yàn)一 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 實(shí)驗(yàn)二

圖1試驗(yàn)褐煤與煙煤

[煤質(zhì)指標(biāo)＼&Ad（%）＼&Vd（%）＼&Qgr，d（MJ/kg）＼&St，d（%）＼&褐煤＼&5.46＼&49.74＼&26.87＼&0.24＼&煙煤＼&22.64＼&28.49＼&26.23＼&0.49＼&]

表1 試驗(yàn)褐煤與煙煤煤質(zhì)狀況

在自然環(huán)境條件下褐煤存放6個(gè)半月，煙煤存放3個(gè)月，每周對試驗(yàn)煤堆進(jìn)行采樣，經(jīng)制樣組制備好全水分煤樣和一般分析煤樣，送至化驗(yàn)班進(jìn)行煤質(zhì)水分、灰分、揮發(fā)分及熱值的分析化驗(yàn)，具體試驗(yàn)內(nèi)容與方法見表2，分析褐煤和煙煤在不同時(shí)期各項(xiàng)指標(biāo)的變化趨勢，最終得出褐煤和煙煤在煤場中存儲的最佳時(shí)間。

表2 ?試驗(yàn)褐煤與煙煤試驗(yàn)內(nèi)容與方法

[測定頻次＼&每周＼&周期＼&試驗(yàn)褐煤＼&2014.4.15-2014.11.6＼&試驗(yàn)煙煤＼&2014.8.7-2014.11.6＼&采樣方法＼&人工采樣＼&制樣方法＼&人工制樣＼&化驗(yàn)方法＼&灰分（Ad）＼&煤的工業(yè)分析方法 儀器法＼&揮發(fā)分（Vd）＼&發(fā)熱量（Qgr，d）＼&自動氧彈熱量計(jì)法＼&全硫（St，d）＼&庫侖滴定法＼&]

通過對試驗(yàn)褐煤和煙煤堆各項(xiàng)化驗(yàn)結(jié)果Ad、Vd、Qgr，d及St，d進(jìn)行比較，分析其在存儲過程中煤質(zhì)變化趨勢。

1.褐煤煤質(zhì)變化趨勢

試驗(yàn)褐煤自4月15日組堆后每周對其進(jìn)行采樣、制樣、化驗(yàn)，并記錄其各項(xiàng)指標(biāo)，直至11月6日，其共存儲了6月半月。褐煤煤質(zhì)變化趨勢見圖2（1）～（4）。

如圖2所示，褐煤在組堆后約一半月時(shí)間內(nèi)，灰分明顯增加，增加了約2.40%，然后基本保持不變;揮發(fā)分明顯降低，下降了約3.27%，然后基本保持不變;一個(gè)半月內(nèi)發(fā)熱量下降明顯，約為0.73MJ/kg，之后下降趨勢緩慢，發(fā)熱量下降月0.31MJ/kg;全硫前一個(gè)半月呈明顯上升趨勢，之后基本保持不變。

<D：＼書＼排版＼速讀·中旬201601＼速讀1中定稿打包＼Image＼QQ截圖20151130121134.png><D：＼書＼排版＼速讀·中旬201601＼速讀1中定稿打包＼Image＼QQ截圖20151130121140.png>

圖2 試驗(yàn)褐煤存儲過程中灰分（Ad）、揮發(fā)分（Vd）、

發(fā)熱量（Qgr，d）及全硫（St，d）變化曲線圖

2.煙煤煤質(zhì)變化趨勢

試驗(yàn)褐煤自8月7日組堆后每周與試驗(yàn)褐煤一同進(jìn)行采樣、制樣、化驗(yàn)，并記錄其各項(xiàng)指標(biāo)，直至11月6日，小煤堆共計(jì)存儲了3個(gè)月。煙煤的煤質(zhì)變化趨勢見圖3。

如圖3（1）～（4）所示，試驗(yàn)煙煤在整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi)，其灰分在±1.00%上下波動，但基本保持不變約為23.00%;揮發(fā)分基本保持不變，約為28.75%;發(fā)熱量在±0.3MJ/kg上下波動，但基本保持不變，約為26.10MJ/kg;全硫基本保持不變。

<D：＼書＼排版＼速讀·中旬201601＼速讀1中定稿打包＼Image＼QQ截圖20151130121151.png>

<D：＼書＼排版＼速讀·中旬201601＼速讀1中定稿打包＼Image＼QQ截圖20151130121158.png>

圖3 試驗(yàn)煙煤存儲過程中灰分（Ad）、揮發(fā)分（Vd）、發(fā)熱量（Qgr，d）及全硫（St，d）變化曲線圖

經(jīng)過對褐煤自4月11日組堆后至11月6日，歷時(shí)六個(gè)半月，煙煤自自8月7日組堆至11月6日截止，共存儲了三個(gè)月的試驗(yàn)研究，得出如下結(jié)論：

1.試驗(yàn)褐煤在存儲的六個(gè)半月時(shí)間內(nèi)，其各項(xiàng)指標(biāo)Ad、Vd、St，d及Qgr，d變化趨勢為：

（1）灰分在組堆后的一個(gè)半月內(nèi)明顯增加，之后基本維持不變。

（2）揮發(fā)分在組堆后的一個(gè)半月內(nèi)明顯降低，之后基本維持不變。

（3）全硫在組堆后基本維持不變。

（4）發(fā)熱量在存儲一個(gè)半月內(nèi)下降趨勢明顯，之后下降趨勢緩慢。

2.煙煤試驗(yàn)周期較短，共3個(gè)月，其煤質(zhì)指標(biāo)Ad、Vd、St，d及Qgr，d基本保持不變。

通過對以上兩種煤的探討和分析，可以看出：①褐煤存取的最佳時(shí)間為一個(gè)半月。建議褐煤存儲一個(gè)半月內(nèi)進(jìn)行摻配摻燒。②煙煤由于試驗(yàn)周期較短（3個(gè)月），各項(xiàng)指標(biāo)基本保持不變。存取的時(shí)間可適當(dāng)延長。

由于各電廠的自然環(huán)境條件與煤場條件各不相同，存煤在自然條件下的變化程度也有所不同，而煤場存煤試驗(yàn)研究的工作量大，周期長，影響因素多，試驗(yàn)研究具有較大的難度，繼續(xù)堅(jiān)持深入這方面的研究，對做好煤場存煤管理、為電廠燃煤摻配摻燒提供理論依據(jù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

作者簡介：

吳宮蓮（1986.08～），女，籍貫：福建省將樂縣;學(xué)歷：碩士研究生;職稱：助理工程師。

鄧旭（1973.05～），男，籍貫：四川仁壽;學(xué)歷：大專;職稱：助理工程師、技師。