煤炭庫存管理影響因素研究

侯有德　童盛寧　牟曉龍　陳威龍　陳麗紅

摘 要：通過對煤炭從卸船至轉(zhuǎn)泊出貨的煤炭進(jìn)行檢驗，收集儲運過程中煤炭的品質(zhì)變化數(shù)據(jù)，分析和研究會對煤炭品質(zhì)造成影響的因素，研究探討了水分、自燃等對煤炭品質(zhì)的影響，數(shù)據(jù)表名全水分的結(jié)果與低位發(fā)熱量有強(qiáng)烈的負(fù)相關(guān)性。煤炭在自燃后干基灰分不同程度的增大，揮發(fā)分、全硫、干基高位降低，最終低位發(fā)熱量下降。

關(guān)鍵詞：煤炭 自燃 發(fā)熱量 水分 灰分

中圖分類號：F279 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（c）-0137-02

煤炭價格影響因素一直是煤炭市場的一個熱點問題我國煤炭價格的影響因素既有國家價格調(diào)控國際煤炭市場價格等宏觀經(jīng)濟(jì)因素，也有上下游產(chǎn)品價格煤炭替代品價格等微觀經(jīng)濟(jì)因素，又有煤炭儲存量氣候變遷等天然因素，同時還有鐵路運力房地產(chǎn)建設(shè)規(guī)模等非煤炭領(lǐng)域的其他因素[1]。2014年、2015年兩年煤炭進(jìn)口量略有下降分別為2.90億噸和2.04億噸，2016年國家出臺了一系列的限產(chǎn)能政策，日前對煤炭貿(mào)易的要求越來越高，隨著貿(mào)易利潤的進(jìn)一步壓縮，同時安全可靠地儲存煤炭已成為貿(mào)易商、燃煤電廠的一項重點工作，煤場煤炭的儲存是當(dāng)前降低貿(mào)易損耗，減少發(fā)電成本節(jié)能降耗，扭虧增盈工作的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)管理煤場的管理作為貿(mào)易商和電廠管理成本中的重要一環(huán)，起到非常重要的作用在煤炭存儲過程與煤炭貿(mào)易利潤直接的關(guān)系。探索在煤炭庫存管理中的影響因素顯得越發(fā)的重要。

在煤炭貿(mào)易中發(fā)熱量是煤炭最關(guān)鍵的計價指標(biāo)，一般以低位發(fā)熱量作為結(jié)算依據(jù)。同時全水分、灰分、揮發(fā)分是煤炭工業(yè)分析的重要指標(biāo)。環(huán)保指標(biāo)全硫含量則越低越好。在煤炭的檢測中，直接測定得出的指標(biāo)一般為空干基狀態(tài)，但由于各個實驗室的空氣干、濕度環(huán)境不同，導(dǎo)致空干基水分各不相同，所以當(dāng)比較檢驗結(jié)果時，將煤炭指標(biāo)的基態(tài)轉(zhuǎn)換為干基狀態(tài)可以更清晰的比較檢測結(jié)果間的差異。

1 水分變化對煤炭品質(zhì)的影響

1.1 水分增加對煤炭發(fā)熱量的影響

江西國電黃金埠某輪煤炭轉(zhuǎn)運的煤炭水分與低位發(fā)熱量相關(guān)性如圖1所示：

可見全水分的結(jié)果與低位發(fā)熱量有強(qiáng)烈的負(fù)相關(guān)性，水分的存在不僅影響了煤炭的發(fā)熱量在燃燒過程中，相當(dāng)一部分熱量消耗于煤種水分的汽化，故用以發(fā)電的凈熱量低位發(fā)熱量越少。同時煤中水分越大，煙氣體積增加，由煙氣帶走的熱量也增大，使鍋爐運行的經(jīng)濟(jì)很受影響[3]。

1.2 水分增加對煤炭自燃的影響

煤炭水分增加的不同對煤炭自燃的影響也不同。當(dāng)煤吸附水分時會放出大量熱，即潤濕熱，會加速煤的自燃煤堆中一定量的水份促使煤中的各種反應(yīng)的進(jìn)行，如硫分的酸化，產(chǎn)生的熱量又加快了氧化反應(yīng)過程，加劇了煤的自燃。理論上講，含水量增加1%將使煤溫上升17℃但是煤的濕度大，將煤浸在水中，能阻止煤與氧氣直接接觸而發(fā)生氧化反應(yīng)，只要水不流失，也不會影響煤的質(zhì)量再者，水分蒸發(fā)要消耗大量的熱量，煤含水量越大，蒸發(fā)期越長，此階段溫度無明顯上升據(jù)分析，煤自燃前的全水分為5%～7%當(dāng)煤的含水量達(dá)到12%時，不會發(fā)生自燃[4]。

1.3 水分增加對煤炭重量的影響

總的來說水分的增加會導(dǎo)致煤炭在堆存過程中溢重，但是雨水較大或噴淋嚴(yán)重時，煤炭會隨水分沖刷而被沖走，導(dǎo)致煤炭的損失，因此水分對煤炭重量的影響。

2 煤炭自燃對煤炭品質(zhì)的影響

褐煤煤化程度低，熱穩(wěn)定性差，在煤場儲存過程中易氧化自燃，導(dǎo)致煤質(zhì)下降[5]。針對煤炭自燃的情況，在實際的檢驗中，對自燃的煤炭點位進(jìn)行了采樣并經(jīng)制樣化驗后結(jié)果如表1。

從表格的結(jié)果中可以看見，煤炭在自燃后各指標(biāo)發(fā)生了很明顯的變化，全水分有可能降低，干基灰分不同程度的增大，如名古屋甚至達(dá)到了18.9；揮發(fā)分降低；全硫降低，降低值也超過一半；干基高位也大幅降低，3.479MJ/kg（832.0kcal/kg）導(dǎo)致最終低位發(fā)熱量下降2.483MJ/kg（593.8kcal/kg）。

3 轉(zhuǎn)運次數(shù)對煤炭重量的影響

有經(jīng)驗數(shù)據(jù)稱卸貨、轉(zhuǎn)移堆，港口過磅和鐵路衡器計量等每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生2%～5%不等的煤炭損耗，但在實際工作中我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)多次轉(zhuǎn)運的煤炭由水尺計重進(jìn)行重量鑒定的貨物則有贏噸的可能，某船次貨物重量為162228噸，進(jìn)行多次轉(zhuǎn)運后總重合計163218噸，贏噸0.61%，合計990噸。

4 結(jié)語

全水分的結(jié)果與低位發(fā)熱量有強(qiáng)烈的負(fù)相關(guān)性，煤炭水分增加的不同對煤炭自燃的影響也不同。煤炭在自燃后全水分有可能降低，干基灰分不同程度的增大，揮發(fā)分、全硫、干基高位降低，最終低位發(fā)熱量下降。經(jīng)多次轉(zhuǎn)運的煤炭由水尺計重進(jìn)行重量鑒定的貨物則有贏噸的可能。在生產(chǎn)和貿(mào)易中建議，盡量減少煤炭的堆存期，一方面增加煤場的管理難度，增加煤的損耗又積壓資金。

參考文獻(xiàn)

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[4] 孫有仙，虹霞煤.炭儲運過程自燃現(xiàn)狀剖析[J].甘肅科技，2011，27（21）：71-73.

[5] 李春艷，劉志華，盛春林.褐煤儲存損失試驗研究[J].吉林電力，2008，36（2）：13-15.