入廠煤與入爐煤熱值差大的原因分析

李長志

(中國華電集團富拉爾基發電總廠,黑龍江齊哈爾 161041)

1 入廠煤與入爐煤收到基低位熱值對比

中國華電集團富拉爾基發電總廠(以下簡稱富電總廠)2009年第1季度入廠煤與入爐煤收到基低位熱值月平均值對比見表1。

表1 入廠煤與入爐煤收到基熱值月平均值對比MJ/kg

可見,富電總廠目前入廠煤與入爐煤熱值差超過中國華電集團公司規定的標準值,而入廠煤與入爐煤熱值差是企業考核的關鍵指標之一。因此,對影響熱值差的各種原因進行分析,提出應對措施,從多角度降低入廠煤與入爐煤熱值差十分重要。

2 入廠煤與入爐煤熱值差大的原因分析

2.1 采樣、制樣因素

(1)入爐煤為混煤,所上煤種及存放時間與入廠煤存在差異(即入廠煤與入爐煤燃用過程存在時間差),當月進煤不一定當月燃用,而熱值差是當月考核,由于考核周期太短而造成考核數據的不真實。

(2)入廠煤與入爐煤采樣時間、地點和采樣方法不同,造成所取煤樣的代表性并不完相同,入爐煤與入廠煤熱值分析必然存在誤差。

(3)全水分的影響。目前,國內各電廠比較入廠煤與入爐煤熱值差一般采用煤的收到基低位發熱量數值進行比較,而煤的收到基低位發熱量數值的大小與水分關系很大。粗略估算,對同批煤,全水分變化1%,其收到基低位發熱量變化約為0.25 MJ/kg。因此,水分損失是造成入廠煤與入爐煤熱值差大的主要原因,煤的表面水分(外在水分)是一個變值,受存放時間、環境溫度的變化影響較大,對煤的發熱量影響很大。化學車間煤化驗室提供的入爐煤煤樣是24h上煤的混合樣,未實現24h班班取樣、班班分析化驗,煤樣最長存放24h,表面水分和全水分均有變化。而富電總廠入爐煤未經補正水分損失,煤中全水分不是一個穩定值,入廠煤全水分一般為30%～40%,入爐煤全水分一般為28%～35%,這會使不同的化驗室測定結果無可比性。即使是在同一化驗室,同一樣品有時也很難得出一致的結果。通過對富電總廠2009年第1季度入廠煤和入爐煤全水分、收到基低位發熱量及空干基高位發熱量數值進行對比分析,可以得出水分是影響熱值差的主要因素,分析結果見表2。

由以上分析可知,衡量入廠煤與入爐煤熱值差應用空干基高位發熱量較合理。

2.2 化驗因素

(1)富電總廠入廠煤與入爐煤分別由燃料管理部和化學車間負責采樣、制樣、化驗工作,不同的實驗室分析化驗結果存在一定的誤差。

(2)低位熱值與煤中的礦物質、硫、氫的質量分數有關,由于H,S不能當時化驗,而是到相關部門化驗上個月全月綜合煤樣的硫、氫的質量分數數值進行熱值計算,存在一定誤差。

(3)人員誤差。化驗員雖已取得國家頒發煤質檢測上崗證,但不同化驗人員之間分析化驗存在著一定誤差。

(4)儀器誤差。不同實驗室的儀器和設備存在差異(即使同一型號),也會造成入廠煤與入爐煤熱值差。

表2 2009年第1季度入廠煤與入爐煤指標分析對比

2.3 熱值平均值計算方法不同

入廠煤燃管處所采用的熱值是加權平均值,比較合理。而入爐煤因無法計量入爐煤量,無法進行煤熱值正平衡計算,只能核算總數值的平均值,易造成兩者之間的差異。

3 減少入廠煤與入爐煤熱值差大采取的措施

3.1 針對采樣、制樣等影響因素采取的措施

(1)加強煤場管理和入爐煤的調煤、混煤工作,針對富電總廠燃用的褐煤熱值低、可燃成分易揮發等特點,應盡量減少入廠煤在儲煤場滯留時間,減少煤質在存放過程中由于日曬、風吹雨淋、自燃、可燃成分揮發等所造成的損失。

(2)富電總廠已對一期、二期入爐煤增加了自動采樣裝置,按規定對入爐煤進行采樣,結束了過去人工手動采樣的現狀,減少了入爐煤與入廠煤在采樣過程中產生的誤差。

(3)富電總廠入爐煤的采樣、制樣、化驗過程沒有實現24h跟班化驗。目前,分別由化學車間運行班組和水煤班組共同完成,針對這一現狀主要采取了4項措施來加強入爐煤的采樣、制樣、化驗工作。

1)建立健全入爐煤采樣、制樣、化驗管理制度,規范入爐煤化驗管理。

2)化學運行人員除負責每班各運行爐的灰、渣取樣外,還負責一期、二期入爐煤樣三班倒中的白班08:00—16:00、前夜16:00—24:00取樣、制樣工作,水煤班組負責后夜00:00—08:00入爐煤樣的取樣、制樣工作。取樣時間分別為:后夜08:00,白班16:00,前夜24:00。

3)水煤班組負責入爐煤每班和全天24h混合煤樣的分析化驗工作,按要求及時向相關部門提供分析化驗數據,同時,做好煤樣的留存和保管工作。

4)針對16:00,24:00所取煤樣不能及時分析化驗的情況,由運行人員制完樣后及時將受時間影響最大的水分分析煤樣保存在專用器皿中,防止煤樣水分揮發而影響發熱量測定。

(4)入廠煤與入爐煤的熱值差是用煤的收到基低位發熱量來衡量比較的,而煤樣全水分的大小直接影響煤樣收到基低位發熱量,全水分每變化1%,將影響煤樣收到基低位發熱量約為0.25MJ/kg,可見煤樣全水分含量是影響熱值差的主要因素。因此,應對入廠煤與入爐煤的水分差進行修正或應用煤樣的空干基高位發熱量(不受水分影響)來計量入廠煤與入爐煤的熱值差較為合理。

3.2 針對分析化驗等影響因素采取的措施

(1)建立標準實驗室,采用先進分析化驗儀器來消除實驗室和儀器方面引起的誤差。2008年12月,富電總廠新購進國內最先進的入爐煤分析所用各種儀器,2009年年初,重新改建了入爐煤標準化驗室,消除了入爐煤和入廠煤分析化驗在儀器和實驗室方面存在的差距。

(2)消除或減小儀器引起的誤差,除按標準對各種分析儀器進行計量檢定外,還須應用標準物質和標準煤樣采取定期和不定期對分析儀器進行檢查,確保分析儀器檢測數據準確可靠。

(3)煤化驗員已通過黑龍省電科院煤樣采樣、制樣、化驗培訓考核,取得煤化驗上崗證。今后,還應加強化驗人員培訓力度,不斷提高專業技術業務素質。

(4)目前,富電總廠已增加入爐煤計量裝置,實現了對入爐煤的計量檢查工作,入爐煤的發熱量實現了正平衡計算,消除了由于計算方法不同所引起的誤差。

(5)每天對綜合煤樣進行硫含量檢測,應用于煤樣發熱量計算,減少由于硫含量不準確引起的誤差。

4 結束語

減少入廠煤與入爐煤熱值差是一個系統工程,只有針對引起熱值差的各種因素采取控制措施,多個部門從多個角度共同努力,才會使入廠煤與入爐煤熱值差控制在一個合理范圍內。

[1]周桂萍.電廠燃料[M].北京:中國電力出版社,2007.

[2]電廠化學檢測標準精選:煤質檢測[M].北京:中國標準出版社,2006.