火電廠煤場(chǎng)的節(jié)能降耗措施探析

史彥青

摘 要：在燃煤電廠的電力生產(chǎn)中，煤炭成本約占總成本的70%，對(duì)其的管理直接影響著電廠的經(jīng)濟(jì)效益，因此，煤炭管理是火電廠管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。從管理方面客觀分析了露天儲(chǔ)存電廠的煤場(chǎng)管理，闡述了一些關(guān)于煤炭存儲(chǔ)管理和綜合管理的意見，以減少煤炭存儲(chǔ)的損失。

關(guān)鍵詞：火電廠；煤廠管理；煤自燃；熱損失

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）17-0009-02

1 露天儲(chǔ)煤場(chǎng)及其損耗

露天儲(chǔ)煤場(chǎng)是存儲(chǔ)煤炭最常用的方法，其優(yōu)點(diǎn)是投資少、設(shè)備簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、可疊加不同煤種、靈活性好，以及可以利用場(chǎng)地的大小、高度決定儲(chǔ)煤數(shù)量的形狀；缺點(diǎn)是儲(chǔ)煤的損耗大、煤炭易流失。煤場(chǎng)地面一般向一側(cè)傾斜，這樣既能使積水下沉、排出，避免煤場(chǎng)積水，又能減少煤場(chǎng)地面出現(xiàn)翻漿的概率，為大型、超重型車輛的進(jìn)出提供方便。

根據(jù)有關(guān)專家估計(jì)，在中國的煤炭存儲(chǔ)過程中，由于風(fēng)、雨損壞和管理不善，造成的自燃損失每年超過3×107 t，數(shù)十億美元的直接經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)估計(jì)，即便是總貯量較小的電廠露天煤場(chǎng)，也會(huì)因雨水沖淋和大風(fēng)引起的煤塵飛揚(yáng)而造成0.95%的煤炭損失，因此，儲(chǔ)煤的損失是火電行業(yè)目前面臨的一個(gè)重要問題。煤炭?jī)?chǔ)量的損失主要有以下幾種。

1.1 自燃損失

煤堆自燃是基于各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，由煤堆自身熱量所產(chǎn)生的庫存率大于熱損失率時(shí)，就會(huì)增加煤的氧化作用。研究表明，外界溫度每提高8～10 ℃，煤的氧化速率就會(huì)加快，在有氧氣的情況下，如果煤的內(nèi)部溫度達(dá)到煤炭的著火點(diǎn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生煤自燃現(xiàn)象。

1.2 熱損失

專家介紹，煤存儲(chǔ)過程中會(huì)減少煤的熱值，使其成為高變質(zhì)煤。約1%的損失，低變質(zhì)的動(dòng)力煤就會(huì)有更大的熱損失。在煤存儲(chǔ)的第一年，冬季儲(chǔ)煤的熱損失率為1.4%，夏季儲(chǔ)煤熱損失率為2.1%. 歐洲使用的第四次會(huì)議提供的數(shù)據(jù)顯示：當(dāng)煤堆壓實(shí)時(shí)，熱損失率在0.1%～4%之間；在寬松環(huán)境下，熱損失率一般在5%～10%之間，同比增長(zhǎng)了15%. 因此，為了減少儲(chǔ)煤過程中的熱量損失，應(yīng)根據(jù)“先存先取”的原則，減少煤炭的儲(chǔ)存周期，并嘗試在冬天進(jìn)行大規(guī)模的存儲(chǔ)。

1.3 煤塵飛揚(yáng)損失和雨水沖刷損失

煤塵飛揚(yáng)和雨水沖刷是露天煤場(chǎng)不容忽視的兩個(gè)煤炭損失因素，尤其在北方地區(qū)多風(fēng)的季節(jié)，據(jù)估計(jì)，因這兩個(gè)因素引起的煤炭熱損失率約為1%. 在風(fēng)害方面，防治的方法有很多，例如，種植高樹可以起到擋風(fēng)墻的作用，并能改善周圍環(huán)境。防塵罩、防水布對(duì)雨水沖刷來說是相對(duì)簡(jiǎn)單和較經(jīng)濟(jì)的方式。至于由雨水引發(fā)的煤炭流失問題，可設(shè)置煤場(chǎng)排水和排污設(shè)施，另外，設(shè)置雨罩篷布和煤場(chǎng)墻的做法也比較可行。

2 煤場(chǎng)管理

做好煤場(chǎng)管理工作的措施包括：①要將不同種類的煤炭分開堆放，然后按照鍋爐的設(shè)計(jì)要求合理摻燒；②建立經(jīng)常性煤溫測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)動(dòng)態(tài)煤炭領(lǐng)域進(jìn)行密切的監(jiān)測(cè)；③建立煤場(chǎng)火災(zāi)預(yù)警機(jī)制，并設(shè)置齊全自燃消防設(shè)施；④加強(qiáng)倒垛晾曬、置換煤場(chǎng)、煤場(chǎng)整形和清理“三防”等工作；⑤及時(shí)治理煤場(chǎng)的周邊環(huán)境，確保防洪溝、防洪通道的暢通；⑥在雨季準(zhǔn)備防水油布，以備煤堆苫蓋，并消除凹坑，以免擋煤墻和煤場(chǎng)端部積水，避免因雨水沖刷而造成煤儲(chǔ)損失；⑦汽車裝卸溝是確保道路安全的關(guān)鍵部分，也是能夠成功除塵的設(shè)備。我們制定了一套較為科學(xué)、完善的制度和措施，以確保上述措施能夠落實(shí)到位，保證煤場(chǎng)的正常運(yùn)行。

2.1 煤炭進(jìn)廠管理

煤炭進(jìn)廠管理需要從以下幾個(gè)方面入手：①煤炭進(jìn)廠前必須經(jīng)過質(zhì)量控制和電廠各個(gè)方面的綜合測(cè)試，測(cè)試項(xiàng)目包括煤量、煤質(zhì)。②為了保證安全生產(chǎn)，煤場(chǎng)管理部門人員必須要合理部署燃料的堆放位置，同時(shí)，也要管理煤炭的卸載過程，減少車輛或船舶壓車、滯留或延誤，最大程度地減少列車晚點(diǎn)的費(fèi)用或滯期費(fèi)。生產(chǎn)部門也必須有目的、有計(jì)劃、合理地卸煤，以確保倉庫和存儲(chǔ)安排等煤炭業(yè)務(wù)的順利進(jìn)行。③如果需要人工裝卸運(yùn)煤車，運(yùn)行管理部門應(yīng)盡快通知相關(guān)部門組織人工卸載和監(jiān)督，并將卸下的煤堆放到指定地點(diǎn)。④電廠設(shè)備管理處應(yīng)及時(shí)清理空車和空船。⑤對(duì)清理出的煤炭，燃料運(yùn)輸隊(duì)值班員應(yīng)通知管理部門及時(shí)清除。

2.2 煤場(chǎng)存儲(chǔ)管理

煤場(chǎng)存儲(chǔ)管理需要從以下幾個(gè)方面入手：①煤場(chǎng)管理部門要合理安排煤場(chǎng)，分區(qū)授權(quán)管理。在每個(gè)月的月底編制、發(fā)布管理信息，并上報(bào)負(fù)責(zé)節(jié)能鍋爐的主管人員和各部門。②斗輪機(jī)司機(jī)存煤要按照煤場(chǎng)設(shè)置圖堆放，不同煤種應(yīng)分別堆放，并做好記錄。如果煤炭未堆放在設(shè)置圖上指定的地點(diǎn)，應(yīng)該聯(lián)系煤場(chǎng)管理處理。煤堆間的距離不得超過2 m，堆煤、層疊的厚度不超過2 m，夜間操作時(shí)，堆疊高度的限制可以適當(dāng)放寬。堆疊層煤后，要聯(lián)系管理部門使用推土機(jī)推平、壓實(shí)。③專用煤場(chǎng)管理部門應(yīng)針對(duì)工廠進(jìn)煤、儲(chǔ)煤、入爐煤等建立一個(gè)完整的臺(tái)賬，記錄的內(nèi)容包括給煤源，煤的數(shù)量、品質(zhì)、存儲(chǔ)地址和入爐量等。燃運(yùn)隊(duì)協(xié)助煤場(chǎng)管理人員要準(zhǔn)確記錄煤進(jìn)廠，編報(bào)的供應(yīng)、儲(chǔ)存和煤炭日常入爐數(shù)量。每月5日，煤場(chǎng)管理人員要負(fù)責(zé)組織燃料運(yùn)隊(duì)和救援人員對(duì)不同種類的煤炭進(jìn)行綜合管理，儲(chǔ)存、測(cè)量容重煤，并修正垛形。④煤場(chǎng)堆取作業(yè)時(shí)，管理人員應(yīng)采取防止大雨垮堆和久晴煤塵飛揚(yáng)的措施。在多雨的季節(jié)，燃運(yùn)班長(zhǎng)應(yīng)查看露天煤場(chǎng)表面的坡度，并使其向有排水設(shè)施的方向傾斜。⑤容易自燃的煤不宜長(zhǎng)期堆放，堆放時(shí)應(yīng)采取必要的措施，例如壓實(shí)、水冷卻等，防止煤炭自燃。應(yīng)經(jīng)常檢查煤炭的溫度，當(dāng)溫度上升到60 ℃時(shí)，運(yùn)行部應(yīng)查明原因，并采取相應(yīng)的措施，例如刨開高溫處，檢查是否存在更高的溫度點(diǎn)，必要時(shí)，采取水冷卻或其他冷卻措施。⑥堅(jiān)持“先存先取”的原則，煤堆未取完時(shí)，一般不開新垛，但遇到特殊情況時(shí)，應(yīng)在征得管理部負(fù)責(zé)人的同意后，再開新垛。斗輪機(jī)在煤場(chǎng)取煤時(shí)，如果出現(xiàn)有取不到的燃煤，煤場(chǎng)管理部門應(yīng)及時(shí)與推土機(jī)司機(jī)聯(lián)絡(luò)，讓其配合斗輪機(jī)作業(yè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鐵或其他大型碎片時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢查；當(dāng)發(fā)現(xiàn)著火煤時(shí)，要立即通知燃運(yùn)班長(zhǎng)，安排消防車滅火。煤場(chǎng)不得留“死角煤”。當(dāng)鏟斗停工時(shí)，鏟斗斗輪可以放在煤上，但不得與懸臂皮帶接觸。⑦在每月的最后一天，節(jié)能燃料運(yùn)隊(duì)要測(cè)量煤的體積，并由煤場(chǎng)管理人員負(fù)責(zé)將結(jié)果寫入煤炭報(bào)告。另外，交通運(yùn)輸安全監(jiān)測(cè)部門要負(fù)責(zé)監(jiān)督煤礦，存儲(chǔ)安全主管要負(fù)責(zé)檢驗(yàn)煤炭測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，財(cái)務(wù)人員要負(fù)責(zé)監(jiān)督工廠測(cè)量數(shù)據(jù)的合法性。安生部門要負(fù)責(zé)節(jié)能工作，并根據(jù)盤點(diǎn)后的實(shí)際庫存，調(diào)整煤與煤庫的損耗數(shù)據(jù)；通過計(jì)算煤場(chǎng)盈虧，分析原因，并提出改進(jìn)意見。⑧經(jīng)營管理部要每半年清理一次煤炭雨水沉淀池，并將清理出來的煤堆在劣質(zhì)煤堆上。煤炭管理人員在建設(shè)煤場(chǎng)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)將污染問題考慮在內(nèi)，設(shè)置終端水池排水設(shè)施，在集水池設(shè)溢流口，并對(duì)污水中的煤塵、沉淀下來的煤顆粒進(jìn)行回收利用，這樣不僅能減少污水對(duì)環(huán)境的污染，還能在下個(gè)月盤煤時(shí)盤入。⑨燃料運(yùn)行人員應(yīng)把含煤廢水處理工作與員工的日常操作和化學(xué)配藥工作安排在一起，以確保含煤廢水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3 防止煤堆自燃的措施

根據(jù)煤場(chǎng)管理的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下幾個(gè)防止煤堆自燃的措施：①清除所有易燃、可燃雜物，例如木材、紙、石油和易燃化學(xué)品。②應(yīng)保持儲(chǔ)煤場(chǎng)地的干燥和堅(jiān)固，而不是儲(chǔ)存渣、干煤粉或其他多孔材料的地面。地面應(yīng)有一定的坡度，以便排水。③避免在儲(chǔ)煤場(chǎng)地下鋪設(shè)蒸汽管道、水管、下水道和其他熱源，并減少向陽面和出風(fēng)面煤炭的堆放。④由于空氣是從煤堆底部進(jìn)入煤層并向上循環(huán)的，所以應(yīng)使空氣能在煤堆上自由流通，以帶走煤氧化生成的熱量，或者將煤堆分層壓實(shí)，并在煤堆表面噴灑用于隔離空氣的阻燃劑，使空氣不能流通，降低煤氧化的速度。⑤由于錐形煤堆會(huì)形成“風(fēng)筒效應(yīng)”，造成錐形煤堆易自燃，因此，錐形煤堆只能暫時(shí)儲(chǔ)存，不適合長(zhǎng)期儲(chǔ)存。⑥定期利用溫度測(cè)量裝置對(duì)煤堆內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，溫度測(cè)量點(diǎn)應(yīng)設(shè)在高4～5 m的煤中間處。一旦發(fā)現(xiàn)煤堆溫度超過60 ℃，就要打開煤堆降溫，或用鏟車取走。⑦定期檢測(cè)煤的水分，確保其維持在8%的臨界狀態(tài)，這是防止煤變暖的最佳水分率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，煤炭的自燃現(xiàn)象在每年的春、秋兩季發(fā)生概率最高，因此，應(yīng)在這兩個(gè)季節(jié)對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)控制。⑧增加對(duì)煤場(chǎng)溫度面積和密度的測(cè)試次數(shù)，并做好相應(yīng)的記錄。對(duì)煤炭的熱點(diǎn)采用流動(dòng)機(jī)械挖開散熱的方法，以有效控制自燃現(xiàn)象。總之，動(dòng)態(tài)測(cè)試、視察、散熱降溫、加速周轉(zhuǎn)等都是很好的煤自燃預(yù)防方法。

3 結(jié)束語

綜上所述，煤場(chǎng)管理在火力發(fā)電廠的能源管理中扮演著重要角色，因此，燃料管理部門應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，以煤場(chǎng)管理為核心，采取切實(shí)有效的措施，保證煤炭周轉(zhuǎn)的順利進(jìn)行，提高煤炭利用率，減少損耗，提高公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。總之，做好儲(chǔ)煤場(chǎng)的煤炭管理工作，對(duì)節(jié)約煤炭、改善儲(chǔ)煤場(chǎng)的周圍環(huán)境、降低火力發(fā)電廠的發(fā)電成本都有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕

Energy-saving Measures in the Field of Coal Thermal Power Plant

Shi Yanqing

Abstract： In the coal-fired power plants in electricity production， coal costs account for about 70% of the total cost of its direct impact on the economic management of the plant， so management is an important part of the coal thermal power plant management. From the management objective analysis of the open-air storage power plant coal yard management， describes some of the comments on the coal storage management and integrated management in order to reduce the loss of coal store.

Key words： thermal power plant； coal plant management； coal spontaneous combustion； heat loss