火力發(fā)電廠安全管理中燃料系統(tǒng)常見的安全問題及對策

（陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木電化發(fā)展有限公司 陜西 719300）

火力發(fā)電是社會發(fā)展和群眾生活的重要組成部分，以往的火力發(fā)電廠，多多少少存在著一些安全隱患?，F(xiàn)今，工業(yè)科技的壯大和發(fā)展，不但大大提升了輸煤系統(tǒng)的工作效率，而且在安全方面也是效果顯著。自20世紀(jì)80年代后，煤炭在我國就是火電廠發(fā)電必不可少的燃料。1987年，火力發(fā)電廠的發(fā)電量占比高達(dá)87%，而其他燃料占13%。雖然火力發(fā)電量呈逐年增長的趨勢，但是在燃料安全、系統(tǒng)管理等相關(guān)問題上依然形勢嚴(yán)峻。所以，了解燃料系統(tǒng)，研究輸煤方式，是探索燃料系統(tǒng)是否能做到、如何能做到安全運(yùn)行的必要前提。該系統(tǒng)在輸煤過程中的影響因素還有很多，類似于帶式輸送機(jī)出現(xiàn)問題所帶來的失誤和偏差，就會使煤炭無法快速準(zhǔn)確的運(yùn)送到鍋爐，從而影響后面一系列的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。下面會進(jìn)行分析，并且提出自己的建議和意見[1]。

1.常見影響因素

(1)煤質(zhì)的因素

煤炭主要是由水分、灰分等不可燃物質(zhì)和碳、氫、氧、氮、硫這些可燃物質(zhì)組成。這也就決定了煤炭質(zhì)量的不同和成本的高低，火力發(fā)電廠想要達(dá)到控制成本的目的，一般就是依照燃煤參數(shù)比例來把煤炭進(jìn)行混合使用，但是如果該比例設(shè)計的不符合要求，或者是與鍋爐等其他設(shè)計不符合，就會造成發(fā)熱量降低，從而影響整個燃煤系統(tǒng)的運(yùn)行。煤炭中的灰分因為其成分的含量不同，從而影響到熔點的變化，導(dǎo)致在爐內(nèi)結(jié)渣、沾污。由于購入煤炭源頭的不確定性，導(dǎo)致煤炭質(zhì)量上的高低存在差異，在燃燒的過程中，或許會發(fā)生粘黏，而且煤里面的硫分在燃燒的過程中會產(chǎn)生亞硫酸和三氧化硫，三氧化硫與水分結(jié)合生成硫酸硫酸汽，當(dāng)溫度降低時，就會凝結(jié)成硫酸，這些都是鍋爐受熱面腐爛的原因。再者就是工作時間過長、負(fù)荷過重也會對系統(tǒng)安全產(chǎn)生不利的影響。

(2)煤炭加工因素

煤炭的運(yùn)輸和加工過程很容易受到一系列的機(jī)器和外界的影響和干擾。為了充分燃燒和提高效率，首先是從燃料堆放、儲存的地點將煤炭通過輸煤皮帶的配合運(yùn)送到煤斗中，再將煤斗中原有的煤塊送至磨煤機(jī)內(nèi)磨成粉末狀，磨碎的煤粉通過排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)入到鍋爐的爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒。這一系列的操作中，為了保證燃料的純度，一定要避免雜質(zhì)的出現(xiàn)，尤其是類似石頭、木頭、鐵塊之類的大塊、有棱角的雜質(zhì)，否則就有可能造成皮帶被劃破、系統(tǒng)堵塞等問題，嚴(yán)重的還會因參數(shù)不符導(dǎo)致壓力不等從而引發(fā)爆炸[2]。這些雜質(zhì)如果不慎掉落，還會導(dǎo)致磨煤機(jī)等設(shè)備的正常運(yùn)行，一連串的故障會使煤炭不足以供給鍋爐，造成動力不足帶來發(fā)電率下降，機(jī)組如果出現(xiàn)事故，影響還要更加嚴(yán)重。

(3)火災(zāi)因素

火力發(fā)電廠的主要原料都是可燃或易爆炸的，所以在裝卸、存儲、運(yùn)輸、制備和燃燒的過程中，都要格外的注意，因為都存在潛在的火災(zāi)風(fēng)險。上世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外火力發(fā)電廠均發(fā)生過不同程度、不同類型的火災(zāi)事故，不僅會造成發(fā)電設(shè)備的損壞，直接影響社會生產(chǎn)和人民生活，而且更會造成人身傷亡這種不可逆的損失。煤輸過程中的積煤積粉、碳化程度低的煤緩慢氧化等等都會造成煤的自燃，再者如果突然減少了煤粉給爐膛的供給量，從而使?fàn)t膛熄火，若此時依然源源不斷的向爐膛供應(yīng)煤粉，就會因為濃度過高從而導(dǎo)致鍋爐燃爆，引發(fā)鍋爐燃爆的原因還有很多，比如說爐膛負(fù)壓過低或者是其風(fēng)速過大也會導(dǎo)致爐膛溫度過低。除了燃料和燃燒環(huán)境會帶來火災(zāi)的風(fēng)險，電子設(shè)備和電纜線也是需要著重管理的地方，例如2003年6月12日，有一起因意外導(dǎo)致的火災(zāi)發(fā)生在華能白楊河電廠，就是因為塑料燈罩的老化，燈管里的電容絲持續(xù)性的發(fā)熱，使得燈罩融化，火星掉落到地毯上，從而引發(fā)了一場火災(zāi)，造成一人輕傷，經(jīng)濟(jì)損失40,570元。在以可燃易爆炸的煤炭作為主要燃料的火力發(fā)電廠中，一定要認(rèn)真檢查、加強(qiáng)管理，盡可能的避免潛在的火災(zāi)風(fēng)險[3]。

2.安全運(yùn)行措施

燃料系統(tǒng)的安全運(yùn)行措施主要針對以上分析的問題，進(jìn)行相對應(yīng)的預(yù)防和防護(hù)，主要也是分為煤炭質(zhì)量的把關(guān)、雜質(zhì)的清理和火災(zāi)的預(yù)防這三個部分。

首先，對于煤炭資源的質(zhì)量，一定要嚴(yán)格把關(guān)，不僅是為了維護(hù)燃煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也為了起到節(jié)約和環(huán)保的效果。采購人員要對設(shè)計要求和實際需求有更全面的了解和更認(rèn)真的工作態(tài)度，對煤種的質(zhì)量嚴(yán)格把控，燃煤參數(shù)比例的合理合格就不會造成煤炭質(zhì)量的降低，從而避免燃燒過程中產(chǎn)生一系列的問題。工作人員也要對燃煤參數(shù)比例有足夠的了解，才能通過調(diào)節(jié)皮帶來減少煤炭帶給的壓力，不至于讓皮帶受損。

其次，從源頭上解決雜質(zhì)的問題，做好清理工作。進(jìn)入燃料系統(tǒng)前，工作人員可以將三大塊（石塊、木塊、鐵塊）進(jìn)行剔除工作，使它不要慘雜在優(yōu)質(zhì)煤炭中。對于已經(jīng)進(jìn)入系統(tǒng)中的雜質(zhì)，可以利用除鐵設(shè)備等將他們進(jìn)行消除，做好設(shè)備的維護(hù)工作，保持設(shè)備的潔凈，定期清理和打掃，這樣就可以避免雜質(zhì)對燃料系統(tǒng)造成影響。

最后，預(yù)防火災(zāi)。加強(qiáng)對員工的崗位培訓(xùn)，做好輸煤設(shè)備的檢查工作，在出現(xiàn)事故的時候及時采取措施，避免經(jīng)濟(jì)上的損失和人員上的傷亡。落實各個崗位員工的責(zé)任制，制定好輪換工作的班次，巡回檢查設(shè)備，不論是運(yùn)行中的還是停止運(yùn)行的，以避免積煤積粉的情況出現(xiàn)在設(shè)備上或夾縫中，定期清掃、組織檢查、維護(hù)和試驗消防設(shè)備、確保設(shè)備完好等等，都是員工和負(fù)責(zé)人需要互相監(jiān)督完成的工作。設(shè)備也需要更全面的完善，比如監(jiān)測儀表、設(shè)置溫度監(jiān)測點，才能更好的控制輸煤系統(tǒng)的安全性和油溫的穩(wěn)定性。實現(xiàn)火災(zāi)的有效預(yù)防[4]。

3.防止自燃措施

煤炭由外到內(nèi)的組成部分分別是冷卻層、氧化層和窒息層，從外到內(nèi)分布，表層即為冷卻層，雖然會發(fā)生一點點的氧化反應(yīng)，但是由于散熱條件足夠充分，所以不會自燃；向里是氧化層，氧化層屬于易燃層，只要條件足夠充分，比如說氧化嚴(yán)重、自燃發(fā)火期等等，都會讓它發(fā)生自燃事件；最中心的即為窒息層，由于供氧不足，含水量相對而言高了許多，也就避免了自燃現(xiàn)象的發(fā)生。煤堆自燃堆放時，從四周向中心，空隙逐漸減小的過程中，通風(fēng)所需要的條件和空間也就越來越狹小。當(dāng)某一個部分發(fā)生自燃，就必須采取措施，否則火勢越來越大。為防止煤堆自燃，總結(jié)了以下措施：

第一，掌握自然火災(zāi)的規(guī)律，比如揮發(fā)分的含量、自然發(fā)火期、最低著火點等指標(biāo)，有針對性的采取防火措施。

第二，選擇合適的地方，采用合適的堆放方式，防止暴曬，保持良好的通風(fēng)。

第三，采購人員在購買的過程中，一定要嚴(yán)格鑒定煤炭的質(zhì)量，用科學(xué)合理的方式選擇煤炭，才能有效控制燃燒時的安全性，減輕對鍋爐的負(fù)荷，從而確保鍋爐得以正常運(yùn)行。

第四，明確煤炭堆放的準(zhǔn)確時間，萬萬不可以超過煤自身的自燃發(fā)火期，氧化程度與存放時間的長短成正比發(fā)展。最好設(shè)置煤棚或鋪蓋一層，減少與空氣中氧氣的接觸，或者適當(dāng)?shù)谋３炙忠部梢杂行ё柚寡趸a(chǎn)生自燃現(xiàn)象[5]。

第五，分品類堆放，可以把煤炭根據(jù)灰分的高低、塊狀煤和末狀煤分別堆放，末狀煤可以分層壓實，有效控制氧化程度，塊狀煤可以堆放后用薄膜或者草席之類的東西進(jìn)行覆蓋，邊緣部分用煤粉填實，減少與空氣的接觸，控制氧化，也可以有效抵擋外界的干擾，類似于灰塵、火星等等。通過灰分高低把煤炭分開來，這樣可以優(yōu)先使用灰分相對來說較低的煤炭。

第六，對自燃煤堆要做到及時的處置。對于火勢偏小，位置偏低的局部自燃，可以挖出并澆滅，自燃面積比較大的則可以采用噴灌水的方式，將壓力水大量的灌入自燃部位，降低溫度，抑制氧化，如果面積較大導(dǎo)致人員和設(shè)備無法靠近，可以用高壓噴水，或者是黃土掩埋的方式滅火，同時還能降低溫度，抑制氧化，從而達(dá)到滅火的目的。

4.結(jié)束語

在我國，對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說，電力能源產(chǎn)業(yè)無疑是重要的組成部分，推動著整個社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如果無法保證火力發(fā)電廠的安全運(yùn)行，不但會使火電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)造成異常嚴(yán)重的損失，而且對用戶來說，財產(chǎn)的損失也是必然的。所以，加強(qiáng)火力發(fā)電廠在安全方面的管理，使其正常運(yùn)行，對于社會發(fā)展來說一定是剛需般的存在。這都需要負(fù)責(zé)人員以及所有員工的認(rèn)真工作、仔細(xì)檢查、加強(qiáng)監(jiān)督，只有輸煤過程的無誤和燃料系統(tǒng)的正常運(yùn)行，才能保證火力發(fā)電廠工作的順利進(jìn)行。樹立強(qiáng)大的安全思維，時刻保持嚴(yán)肅、緊張的工作態(tài)度，找到問題，解決問題，才能使燃料系統(tǒng)安全運(yùn)行。