影響計算煤耗準確性的原因分析及措施

汪艷張國

（江蘇闞山發電有限公司，江蘇 徐州 221134）

0 前言

目前電力系統發電企業使用正平衡計算標準煤耗，來衡量企業經常會出現正平衡計算發電標準煤耗,但經常出現煤耗忽高忽低的現象，對指導經濟發電帶來偏差，還會給運行人員造成假象，影響配煤摻煤和燃燒調整，給機組安全帶來威脅，甚至帶來機組非停的嚴重后果。

統計某電廠正平衡計算煤耗數據如下圖1：

圖1

由上圖可以看出，正平衡計算煤耗數據變化很大。根據正平衡計算發電標準煤耗的計算公式：，可以得知影響正平衡計算標準煤耗的3項計算參數，上煤量、發電量、入爐煤收到基低位熱值。發電量不會引起煤耗數據異常，入爐煤收到基低位熱值測定中間環節較多，是導致發電標準煤耗異常的重要原因，煤量計量占次要影響因素。以方差來表示偏差值，則采制化三項偏差中采樣偏差最大約占80%。因此提高發電標準煤耗計算精度準確性的關鍵要素，分別為入爐煤采樣代表性、制樣代表性、化驗準確性以及入爐煤分爐計量精確性。

1 影響正平衡計算煤耗準確性的關鍵因素分析

1．1 入爐煤采樣對煤耗準確性引入的偏差

1．1．1 機械采樣裝置性能

從目前國內機械采樣裝置的運行情況來看，采樣精密度遠不能滿足國標1%的要求，這大大降低煤樣代表性。突出的問題是采樣頭采樣代表差，如中部采樣時機械刮板與皮帶之間無法全接觸不能做到全斷面采樣，影響致子樣取樣代表性差。縮分器、落煤管開口太小容易堵煤，采制樣過程水分損失大、制樣系統存在系統偏差，影響收到基低位熱值。入爐煤采制樣過程，

例如對某皮帶頭部采樣裝置制樣部分偏倚試驗檢驗，試驗方法：在同一煤源條件下，人工采取20個原煤樣品，每個質量與采樣頭所采單一子樣質量相近，然后分別加入制樣系統進行制樣，從而獲得20個最終樣品及余煤，分別一一對應稱重并按國標規定制樣與化驗。如表1。

表1

?

經計算：t＝4．05。

查 t值表得 t0．05，19=2．09（此系單邊檢驗），所計算的 t值大于 t0．05，19，故二者具有顯著性差異，機械制樣裝置存在系統誤差，即所采樣品灰分結果一致性偏低，發熱量偏高，從而引起正平衡計算煤耗偏高。

1．1．2 機械采樣機設備性能難以保證采煤樣子樣數量

入爐煤樣代表性的高低還要取決于子樣數量、重量，若時間間隔過長，則采取煤樣代表性差，收到基低位熱值出現偏差。

例如：某電廠以一個運行班次（6小時）共上煤3000t,最大煤流量800t/t,計算最大機械采樣時間間隔。根據GB/T 19494．1-2004《煤炭機械化采樣 第1部分采樣方法》，規定煤流原煤采樣以1000t為基本采樣單元時最少子樣量28個，則

即對于此機械采樣機，最大采樣間隔應小于4．6min。但有時取樣間隔太小，發生堵塞現象，現場會調大時間間隔，但時間大于4．6min則煤樣代表性受到影響。

1．1．3 劣質煤影響采樣設備運行精密度和投運率

目前機械采樣機落煤管的傾斜角度小于煤的自然堆積角，煤靠自重是較難滑下的，再加上煤質多變，有時濕粘特別容易堵塞。尤其當夏季時電煤緊張時，汽車煤多，若煤中摻石塊、摻土摻雜物，完全破壞了批煤煤質序列相關性，摻入的矸石等進入碎煤機后，因過硬無法破碎留在碎煤機中跟機器轉動，隨著石塊不斷積攢致使出煤減少，若不及時清理導致碎煤機無法啟動，燒毀電機。

統計某電廠機械采樣裝置投運率如下圖2：

圖2

1．1．4 煤中全水過大易造成堵塞,致使設備投運率下降

采樣器設計適用Mt＜12%的煤，現部分煤種如長焰煤、褐煤等全水可達20%以上，夏季雨水較多也會造成煤炭濕粘，另外部分中間商為獲取不法利益故意在來煤上噴水致使水分含量太大，這些現象都會使采集的子樣在縮分器和碎煤機發生堵塞混煤，需要停運清理，影響投運率。

1．1．5 上煤負荷不勻采樣量不同導致采樣精密度不同

與機組負荷對應，如上述機組一般白天上煤量9000多噸，晚上上煤量7000多噸，上煤負荷量不同，皮帶煤流層厚度和均勻程度也不同，每次所采子樣量和隨機采取機率不同，其采樣精密度會隨之發生變化。

1．2 入爐煤制樣操作對煤耗準確性引入的偏差

1．2．1 人工制樣過程

人工制樣設備未按照規定提前用廢煤樣“沖洗”，造成樣品污染。未嚴格按照國標規定控制各粒度下最小留樣量的關系。往往出現留樣量過少，出現“過縮分”狀態。九點法取完全水分的樣品錯誤轉入下一制樣階段，繼續縮分。摻合時未摻合均勻。3mm樣品破碎后未完全通過3mm圓孔篩。以上操作均會影響樣品代表性，對熱值測定帶來影響。

1．2．2 樣品干燥未按規定操作

全水分未進行檢查性干燥，則大多會使全水分偏小，熱值偏高。而分析樣若烘干溫度大于50℃，則內水變小，出現“過干燥”狀態。

1．3 入爐煤化驗對煤耗準確性引入的偏差

1．3．1 儀器操作環境未達到要求

實驗室全部為精密儀器，且全部經過專門機構校驗，若嚴格按照規定試驗室規定校驗維護其性能一般都能達到要求。但常常試驗人員忽略了環境因素的影響，如加熱室必須保持室溫恒定，且試驗與標定時室溫變化不得大于5℃，否則會給熱量測定結果帶來影響。

1．3．2 分析煤樣未達到試驗要求

煤樣磨完就裝瓶，此時未進行充分空氣干燥。若試樣水分測得偏小，則收到基低熱偏高，影響正平衡計算時煤耗偏大。因煤中常摻有硬度較大的矸石、石塊等，增加了磨碎的難度，磨制后的試驗樣不能全部達到小于0．2mm，極少量大于0．2mm的煤樣在磨口瓶里產生離析作用。這些大于0．2mm的煤樣，主要是硬度較大的矸石在磨煤機中磨不碎，因此降低分析樣均勻性和代表性。

2 提高正平衡計算煤耗準確性的應對措施

2．1 成立專門組織機構嚴格正平衡管理和考核

解決正平衡計算煤耗管理工作存在的問題，要加強入爐煤皮帶秤的校驗和采制化環節的全過程監督、管理，不斷細化、健全各個環節的管理流程、管理制度和考核體系。考核范圍涉及到生產有關的運行、檢修和管理部門；對入廠燃料管理部門，采取與供電煤耗對等的原則，嚴格考核入廠、入爐熱值差，實現了每周調度會數據通報，每月考核兌現；對影響正平衡采制化、計量準確性的各個環節系統建立了監督和考核體系，營造了各級人員共同關心正平衡管理工作的良好氛圍。

2．2 必須保證入爐機械采樣裝置的性能試驗符合要求，子樣數和子樣量最低要滿足國標規定

根據計算我們得知采樣精密度的高低主要取決于采集子樣數的多少，當然取樣越多精密度越好。在現有煤源不穩的情況下，現行設備若采樣周期過短極易堵煤,使采樣機無法正常運行，必要時還要停運清理，影響投運率。因此既要考慮采樣代表性,又要考慮采樣設備的投用率。

2．3 對入爐煤機械采樣機易堵部位進行改造

新購采樣設備和使用中的采樣機都應該注意落煤管、縮分器表面、溜槽等部位如經常容易堵煤。存在此類問題時，應當進行設備改造，對某些部件開口大小進行調整，或者盡可能將彎管、斜管改為直道。在滾筒式縮分器的表面應加裝用于清理積煤的硬橡膠片。積煤嚴重的部位、部件可以加裝振動器。

2．4 嚴把入廠煤炭管理，杜絕劣質煤

煤炭采購時應根據機組情況制定優化配煤方案，加強對入廠來煤的接卸驗收管理，防止以次充好的煤炭進廠。對供貨商可以建立誠信檔案促進他們的誠信經商意識，與信譽較好的供貨商建立長期穩定的合作關系，達到互惠互利的目的。

2．5 加強對入爐煤采樣人員的培訓

入爐煤采樣人員一般都沒有經過專業培訓，大多由燃料運行兼職負責此項工作。建議應加強對這些人員在煤樣采制方面的培訓力度，掌握國標對采集煤樣的規定要求，加大獎懲力度，提高人員責任心。還要對他們加強采樣機維護基本知識方面的培訓，多熟悉采樣機的結構與各部件的功能，當發生堵煤等異常故障時能迅速消除，最大限度提高設備投運率。

2．6 加強對入爐煤制樣化驗的規范化管理

建立“五位一體”科學測試質量控制體系，保證每項煤樣數據均可追溯排查。監督關口前移，實現入爐煤樣無縫交接。嚴格按照國標要求制樣，嚴格執行備查煤樣制度。實行數據三級審核，保證數據準確率。一級審核交接互查上傳的報表內容，減少因計算或誤輸等造成的工作失誤。二級審核通過熱灰比公式審查化驗數據的準確性處，則對異常的數據重新化驗、復核。三級審核由當班班長負責，對所有上傳數據進行逐一審查。實行抽查獎懲機制。將抽查煤樣合格率納入化驗人員業績考評，激勵化驗人員的責任心和積極性。

2．7 對皮帶秤要按照規定進行校驗

每旬一次實物校驗，連續三次稱量均達到精度在±0．5%的要求方視為合格，每半年對實物校驗裝置校驗一次，每年對砝碼校驗一次。校驗時應有生技、燃料、熱工、運行等部門參加，并簽字建立檔案。

3 結論

入爐煤采樣、化驗的準確度決定了正平衡計算發電標準煤耗的準確性。要高度重視入爐煤計質計量工作，像對待機、爐、電等主設備一樣對待燃料設備，加大人力、財力投入，加強設備改造力度，不僅要滿足于設備投運率，更要提高標準，加強入爐煤采制化監督鏈全過程規程化管理，保證機械采樣器“健康”運行采出合格煤樣，化驗出準確有代表性的數據，確保電子皮帶稱準確計量入爐煤量。

［1］曹長武．電煤采制樣及應用[J],2009,3．

［2］朱建平,孫小素．應用統計學[J],2009,4．

［3］電力用煤標準匯編[Z]．山東煤檢中心,2009,5．