電廠燃料和輸煤系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)分析及提升對(duì)策

郭寶群

（國能寶清煤電化有限公司）

0 引言

目前，國家對(duì)于電廠運(yùn)行中的燃料耗費(fèi)和輸煤系統(tǒng)提出了新的建設(shè)性要求，特別指出各個(gè)電廠需要按照相關(guān)政策要求，進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級(jí)，加強(qiáng)對(duì)電廠燃料和輸煤系統(tǒng)的節(jié)能指標(biāo)分析，根據(jù)各個(gè)電廠發(fā)展的形式和特點(diǎn)制定個(gè)性化的節(jié)能方案，深入貫徹落實(shí)電廠綠色節(jié)能發(fā)展的改革創(chuàng)新，積極響應(yīng)國家號(hào)召，針對(duì)現(xiàn)有裝備進(jìn)行改造升級(jí)。因此，本文對(duì)燃料和輸煤系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)進(jìn)行深入分析、制定提升系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)的有效對(duì)策，為系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供保障。

1 燃料和輸煤系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)

1.1 節(jié)煤水平

1.1.1 燃料平衡

燃料平衡顧名思義就是輸煤系統(tǒng)用到的各種燃料的數(shù)量和質(zhì)量是否存在收支平衡的問題，比如燃煤、燃油、可燃生物垃圾與運(yùn)行中燃料用量、燃料的購買量和儲(chǔ)存量等之間的平衡問題。通過在平衡期內(nèi)的各項(xiàng)實(shí)際測量，查清入廠燃料量、生產(chǎn)用燃料量、非生產(chǎn)用燃料量、燃料貯存量及損失量，為燃料科學(xué)管理提供依據(jù)，促進(jìn)電廠節(jié)能減排。

1.1.2 煤炭質(zhì)量

煤炭質(zhì)量是指煤炭的物理、化學(xué)特性及其適用性，其主要指標(biāo)有灰分、水分、硫分、發(fā)熱量、揮發(fā)分以及結(jié)焦性、粘結(jié)性等。為了能夠保障電廠輸煤系統(tǒng)的有效運(yùn)行，電廠應(yīng)當(dāng)選擇與鍋爐設(shè)備、系統(tǒng)要求高度匹配的煤炭類型和質(zhì)量，需要對(duì)不同煤炭的質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而選擇最適宜的燃煤[1]。對(duì)電廠煤質(zhì)的主要指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算所得的入爐煤與入廠煤發(fā)熱量差值、入爐煤與入廠煤水份差值數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，通過數(shù)據(jù)分析得出該電廠的燃料管理水平以及機(jī)組經(jīng)濟(jì)性水平，進(jìn)一步判斷出鍋爐能否高效且穩(wěn)定地燃燒。如果煤炭質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，煤炭的含水量過高，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，可能會(huì)造成輸煤的堵塞或者中止，影響正常的運(yùn)煤，嚴(yán)重影響輸煤系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性，甚至?xí)?dǎo)致輸送帶脫落、輸送帶打滑等嚴(yán)重問題，進(jìn)而造成嚴(yán)重的安全隱患。另外，由于燃煤的用量比較大，需要大量的存儲(chǔ)堆放，在長時(shí)間的自然堆放過程中，煤炭中的水分會(huì)揮發(fā)，煤堆中干燥的煤與空氣充分接觸，煤被氧化產(chǎn)生氧化反應(yīng)，同時(shí)釋放出一定的熱量，使煤堆內(nèi)部的溫度升高，當(dāng)溫度超過煤的自燃點(diǎn)溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)象，導(dǎo)致煤炭的損失。

1.2 節(jié)電水平

輸煤系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠、高效運(yùn)行是影響電廠經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素，由于各個(gè)電廠的輸煤系統(tǒng)存在著技術(shù)差異，單純針對(duì)輸煤系統(tǒng)中的煤炭耗電量、單次消耗量進(jìn)行對(duì)比分析時(shí)所采用的數(shù)據(jù)較少，對(duì)比結(jié)果沒有實(shí)際意義。由于輸煤系統(tǒng)的流程和操作較為復(fù)雜，為了更加準(zhǔn)確地判斷電廠運(yùn)行水平，可以在后續(xù)操作中加強(qiáng)電廠內(nèi)部技術(shù)水平、機(jī)械設(shè)備、安全管理縱向?qū)Ρ确治觯轿幌到y(tǒng)化地分析輸煤系統(tǒng)的關(guān)鍵影響因素，具體流程如圖1 所示。

圖1 輸煤主要工藝流程

1.2.1 翻卸速度

翻卸機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行，通過對(duì)翻卸機(jī)的自主運(yùn)行速度分析，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中出現(xiàn)的時(shí)間冗余可以在后續(xù)的運(yùn)營中進(jìn)行壓縮。通過對(duì)相關(guān)流程的調(diào)整和改善，不僅能夠穩(wěn)定翻卸速度，還能夠壓縮時(shí)間冗余，降低時(shí)間成本，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

1.2.2 輸煤直供應(yīng)用系統(tǒng)

如若電廠的直供系統(tǒng)無法正常應(yīng)用，就會(huì)影響后續(xù)其他工作的正常運(yùn)行，并且可能會(huì)增加耗電量。

1.2.3 鍋爐上煤方案

更改鍋爐煤斗的上煤方式會(huì)對(duì)上煤時(shí)間和耗電量產(chǎn)生影響，選擇合理的上煤方式，可以提高運(yùn)行效率，節(jié)約上煤時(shí)間，減少耗電量。

1.3 安全運(yùn)行水平

燃料輸煤系統(tǒng)作為電廠運(yùn)行中的主要設(shè)備，在發(fā)電工作中起到重要的推動(dòng)作用，其安全性直接決定電廠的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。因此，燃料輸煤系統(tǒng)需要不斷進(jìn)行更新和改進(jìn)，科學(xué)地梳理電廠燃料輸煤系統(tǒng)運(yùn)行中的安全問題，將節(jié)能減排的發(fā)展理念貫徹其中，將系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行統(tǒng)一分析研究，并制定有效的解決方案，以此實(shí)現(xiàn)電廠燃料輸煤系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

1.3.1 設(shè)備故障率

對(duì)電廠而言，燃料輸煤系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，輸送帶安全與否至關(guān)重要。在系統(tǒng)長期運(yùn)行過程中，輸送帶可能會(huì)產(chǎn)生偏向、打滑、斷裂等問題，進(jìn)而影響燃料輸煤系統(tǒng)運(yùn)行效率。

1）輸送帶偏向故障。通過對(duì)電廠燃料輸煤系統(tǒng)的研究可以發(fā)現(xiàn)，帶式輸送機(jī)使用頻率相對(duì)較高，在系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。輸送帶作為帶式輸送機(jī)的重要樞紐，如果出現(xiàn)問題就會(huì)對(duì)輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響電廠燃料輸煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行[2]。造成輸送帶偏向的原因有很多方面，一是設(shè)計(jì)因素的影響。在設(shè)計(jì)過程中由于加料裝置的設(shè)置方向出現(xiàn)問題，導(dǎo)致相關(guān)的物料進(jìn)入到輸送帶時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)橫向沖擊力，進(jìn)而造成輸送帶的偏向故障。二是輸送帶兩側(cè)所受張力不均。部分工人由于自身的操作技術(shù)水平落后，在安裝托輥的時(shí)候沒有按照要求將其進(jìn)行對(duì)中，長此以往就會(huì)影響輸送帶兩側(cè)承受的張力，造成不對(duì)等的情況。因此系統(tǒng)在長期運(yùn)行的過程中，由于輸送帶兩側(cè)張力的不對(duì)等，進(jìn)而造成輸送帶的偏向。三是卸料裝置安裝方式錯(cuò)誤。部分工人在安裝過程中沒有嚴(yán)格按照卸料裝置中的相關(guān)流程進(jìn)行，導(dǎo)致輸送帶在運(yùn)行過程中沒有發(fā)揮相應(yīng)的作用，造成兩側(cè)的阻力水平有偏差、不對(duì)等。

2）輸送帶打滑故障。輸送帶作為系統(tǒng)運(yùn)行的重要部件，一旦發(fā)生打滑現(xiàn)象就會(huì)造成嚴(yán)重影響，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中造成輸煤系統(tǒng)的嚴(yán)重磨損，造成機(jī)器設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞，機(jī)器在摩擦中由于溫度過高可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)事故，對(duì)企業(yè)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重影響。通過對(duì)輸送帶打滑故障的原因探究，能夠發(fā)現(xiàn)其是由于以下原因造成打滑現(xiàn)象[3]：第一，輸送帶與滾筒之間會(huì)發(fā)生相應(yīng)的摩擦，如果兩者之間的摩擦過小就會(huì)造成輸送帶打滑。第二，如果滾筒在運(yùn)行的時(shí)候沾上了其他的物質(zhì)，其與輸送帶之間的摩擦也會(huì)由于物質(zhì)的影響而減少，進(jìn)而造成輸送帶的打滑現(xiàn)象。第三，輸送帶在安裝的過程中，由于工人技術(shù)水平的缺失，沒有將輸送帶的預(yù)緊力進(jìn)行加強(qiáng)，輸送帶的韌性不足，進(jìn)而容易發(fā)生打滑事故。

3）輸送帶斷裂故障。電廠燃料輸煤系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，會(huì)經(jīng)常發(fā)生輸送帶斷裂的現(xiàn)象，通過對(duì)輸送帶斷裂故障的原因探究，能夠發(fā)現(xiàn)其是由于以下原因造成輸送帶斷裂現(xiàn)象：一是輸送帶在運(yùn)輸煤料的過程中，由于煤料中摻雜了比較鋒利的物體，在運(yùn)輸過程中將輸送帶劃穿，造成輸送帶斷裂；二是煤料中摻雜直徑較大的石塊，由于體積較大，容易卡在出料口，因此戳破輸送帶，導(dǎo)致輸送帶斷裂。

1.3.2 影響因素

1）環(huán)境因素。由于運(yùn)行地點(diǎn)處于外界，受到的特定因素較多，比如天氣因素、氣溫因素、環(huán)境因素。如果外界環(huán)境比較穩(wěn)定，那么燃料和輸煤系統(tǒng)就能夠發(fā)揮出良好的作用，一旦發(fā)生環(huán)境不穩(wěn)定、天氣狀況惡劣的情況，相關(guān)電廠系統(tǒng)就會(huì)因環(huán)境因素而發(fā)生崩盤的現(xiàn)象，系統(tǒng)中的核心設(shè)備斗輪機(jī)就會(huì)失去工作能力。電廠設(shè)備的有效運(yùn)行離不開煤炭，煤炭的自然堆放存在很多安全隱患，如果發(fā)生暴雨、暴雪等極端天氣，就會(huì)使堆積的煤炭發(fā)生坍塌，進(jìn)而對(duì)電力配備造成相關(guān)損失。另外，斗輪機(jī)的操作需要在天氣晴好的環(huán)境下進(jìn)行，使得操作人員能夠清楚地看到斗輪機(jī)的操作方向；然而在霧霾天氣、揚(yáng)沙天氣等極端天氣中，由于操作人員無法看清楚斗輪機(jī)的操作流程，容易發(fā)生操作失誤、斗輪機(jī)打滑等問題。

2）人為因素。燃料輸煤系統(tǒng)比較復(fù)雜，由于系統(tǒng)的特殊性需要工人具備較高的技術(shù)水平和道德素養(yǎng)，需要工人嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)流程進(jìn)行工作。如果工人的技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)，安全意識(shí)低，違反相關(guān)規(guī)章制度，在操作過程中就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤操作，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而增加發(fā)生安全事故的概率。

2 提升燃料和輸煤系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)的對(duì)策

2.1 加強(qiáng)管理，避免能量損耗

做好煤場管理工作，為電廠運(yùn)行管理提供完善的監(jiān)控設(shè)施，利于電廠在燃料管理模式上進(jìn)行突破和創(chuàng)新，從而在煤炭供應(yīng)管理、在線計(jì)量、盤煤、統(tǒng)籌安排煤場庫存、了解來煤煤質(zhì)煤量情況、配煤、制定最優(yōu)燃料采購方案等方面達(dá)到節(jié)能降耗的目的。同時(shí)，減少場損，避免出現(xiàn)燃煤自燃的現(xiàn)象。在日常的工作中必須認(rèn)真做好監(jiān)測煤場存煤溫度的工作，運(yùn)行人員還要認(rèn)真記錄堆取煤的工作，從而將科學(xué)的依據(jù)提供給煤管人員制定翻場計(jì)劃的工作。各個(gè)單位在翻場期間必須做好積極的配合，使翻場周期得以盡可能的縮短，避免出現(xiàn)煤場自燃的情況，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 優(yōu)化系統(tǒng)，控制電能損耗

通過系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)和安全性的分析，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行流程，能夠促使運(yùn)行方式朝著靈活性、科學(xué)性方向發(fā)展，提高煤炭在接卸以及周轉(zhuǎn)方面的運(yùn)行速度，減少電能損耗。

1）在輸送煤炭的過程中可能會(huì)出現(xiàn)堵煤、積煤、設(shè)備磨損的情況，為了減少此類事故的發(fā)生，可以在放置物料的沖擊面以及三通擋板中加固一層防止磨損的襯板，促使煤炭流暢運(yùn)輸，順利落煤，采用這種方式能夠有效減少機(jī)械設(shè)備的損耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

2）提升燃料接卸效率。電廠可以依據(jù)煤炭損耗量，加強(qiáng)對(duì)煤炭卸貨的時(shí)間把控，提高單航次卸貨速度，做到及時(shí)、有效地對(duì)接相關(guān)系統(tǒng)，減少因接卸時(shí)間長而造成的電量損耗。

3）翻車機(jī)系統(tǒng)是輸煤系統(tǒng)中的主要分支，提高翻車機(jī)運(yùn)行效率，提升系統(tǒng)的卸翻能力，能夠降低材料損耗，能夠較大程度地控制用電量，減少運(yùn)行時(shí)間，降低時(shí)間成本。目前市面上流行的翻車機(jī)設(shè)備的運(yùn)行速度大約在每小時(shí)13 翻，翻車機(jī)在運(yùn)行中必須遵循相應(yīng)的流程，相關(guān)流程如圖2 所示。

圖2 運(yùn)行流程

通過對(duì)相關(guān)流程的研究，可以發(fā)現(xiàn)在完成一系列的工作后，大概會(huì)產(chǎn)生20s 左右的時(shí)間冗余。因此，可以采取有效措施去除時(shí)間冗余，減少時(shí)間成本。在卸煤過程中，應(yīng)當(dāng)合理控制列車的循環(huán)時(shí)間，每列車的循環(huán)時(shí)間可以控制在大約600s。卸煤裝置中的核心系統(tǒng)是單路卸煤系統(tǒng)，總功率大約為3400kW，通過科學(xué)的控制可以將總功率降低至1000kW。

4）輸煤直供系統(tǒng)是運(yùn)行中的重要部分，部分電廠運(yùn)行過程中，相關(guān)的直供系統(tǒng)可能存在相應(yīng)的問題，例如無法正常使用、運(yùn)行不流暢等。因此，在實(shí)際運(yùn)行過程中需要加大對(duì)輸煤直供系統(tǒng)的調(diào)試力度，將其中的分流裝置調(diào)整為正常狀態(tài)，保證燃煤直供時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)站分流裝置正常進(jìn)行煤料分配，將燃煤分別輸運(yùn)至圓形煤場與原煤倉，實(shí)現(xiàn)燃煤直供系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少安全隱患

1）設(shè)備在運(yùn)行過程中受各方面因素的影響，隨時(shí)都有可能會(huì)出現(xiàn)故障，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，勢必會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行造成不良影響。相關(guān)工作人員在具體工作中，要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況做好實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行期間出現(xiàn)的問題，并采取相應(yīng)的措施對(duì)存在的問題進(jìn)行檢修處理。

2）做好環(huán)境因素防范工作。全面了解和掌握天氣變化情況，一旦遭遇暴雨、冰凍、臺(tái)風(fēng)等不良天氣時(shí)，要及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行防范，盡量降低天氣原因誘發(fā)的不安全因素。按照要求在煤場構(gòu)建應(yīng)急預(yù)案，以便在遭遇不良環(huán)境影響時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行處置，如將機(jī)器壓實(shí)、蓋好等，以此來達(dá)到保護(hù)機(jī)械性能的目的；同時(shí)需要根據(jù)天氣變化情況對(duì)上煤量給予有效控制。如果遭遇下雨天時(shí)，輸煤系統(tǒng)的皮帶不可避免會(huì)出現(xiàn)濕滑現(xiàn)象，進(jìn)而誘發(fā)皮帶跑偏或打滑，此時(shí)可以降低斗輪機(jī)上煤量，以免誘發(fā)不必要的安全事故。同時(shí)，在遭遇大霧天氣時(shí)，也要委派專人進(jìn)行監(jiān)督，以免因?yàn)橐暰€不清而誘發(fā)安全事故。

3）提高工作人員綜合素質(zhì)。積極推行節(jié)能技術(shù)的研究和推廣，加強(qiáng)對(duì)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，提升員工的實(shí)踐操作水平[4]。電廠負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)深入貫徹落實(shí)綠色環(huán)保的節(jié)能理念，并積極在廠內(nèi)進(jìn)行宣傳教育，促使每位員工在保障正常工作的基礎(chǔ)上，將綠色發(fā)展的理念運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中，提高自身的思想道德素養(yǎng)。

3 結(jié)束語

火電廠燃料和輸煤系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，就必須采取有效的節(jié)能措施。在具體的工作中積極地對(duì)系統(tǒng)常見的問題及誘因給予全面、系統(tǒng)的分析，降低輸煤系統(tǒng)運(yùn)行期間的能源消耗量，使輸煤設(shè)備的利用效率得以全面提升，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)控，降低各類安全隱患發(fā)生的概率，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、高效地運(yùn)行，利用有效的資源創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益。