燃煤的儲(chǔ)存與摻配

摘 要：煤炭是國(guó)家重要能源，是火力發(fā)電企業(yè)主要成本，燃煤的管理與摻配好壞，與企業(yè)效益息息相關(guān)。通過(guò)對(duì)發(fā)電廠燃煤儲(chǔ)存動(dòng)態(tài)管理和科學(xué)摻配，滿足電廠鍋爐用煤需要，提高燃煤利用效率，提高鍋爐熱效率，減少了設(shè)備故障率，減輕了維護(hù)人員的工作量，從而達(dá)到提升企業(yè)管理水平和經(jīng)濟(jì)效益，確保發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：燃煤儲(chǔ)存；管理措施；燃煤摻配；燃燒影響；節(jié)能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.040

0 前言

節(jié)能增效，節(jié)能減排是一個(gè)企業(yè)的主旋律，是企業(yè)的發(fā)展方向，煤炭是我國(guó)主要能源之一，它在能源生產(chǎn)比重較大，尤其對(duì)一個(gè)火力發(fā)電企業(yè)，燃料費(fèi)用占發(fā)電成本的80%左右尤為重要，在火力發(fā)電企業(yè)，燃料管理是企業(yè)管理的重要組成部分。如何讓燃煤在鍋爐得到充分利用和燃燒，主要取決于燃料摻配水平，所以講燃煤的摻配好壞，直接影響火力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。燃煤的儲(chǔ)存與摻配是相輔相成的，儲(chǔ)存管理是摻配的前提，燃煤的摻配是鍋爐穩(wěn)定燃燒的重要保證，加強(qiáng)燃煤管理提高燃煤摻配水平，不僅提升一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更是提升全社會(huì)對(duì)節(jié)能降耗的認(rèn)識(shí)。

1 某發(fā)電廠概述

南方某火力發(fā)電企業(yè)有兩臺(tái)300MW發(fā)電機(jī)組，地處城市中心，對(duì)環(huán)境要求高，各項(xiàng)指標(biāo)控制嚴(yán)格，由于當(dāng)?shù)貨](méi)有煤炭資源，所在的省份也是硬性缺煤，每年70%以上的煤炭需要從外省購(gòu)入，因此，在機(jī)組設(shè)計(jì)上是各地的混合煤種，來(lái)煤種類(lèi)多達(dá)十幾種，年耗煤量近100萬(wàn)噸。由于南方雨水多，煤場(chǎng)場(chǎng)地小，煤種雜，對(duì)燃煤儲(chǔ)存難度大。對(duì)入爐煤設(shè)計(jì)值：低位發(fā)熱量20990kj/kg，灰分23.65% ，干燥無(wú)灰基揮發(fā)份16.22%。鍋爐效率是在設(shè)計(jì)煤種下進(jìn)行鍋爐選型和計(jì)算得到的。由于煤炭市場(chǎng)的變化，現(xiàn)在入爐煤質(zhì)與鍋爐的設(shè)計(jì)煤種相差較大，故鍋爐效率也難以達(dá)到保證鍋爐效率設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)，做好配煤摻燒提高鍋爐效率仍是該電廠節(jié)能挖潛的主攻方向。

2 燃煤的儲(chǔ)存

為了滿足生產(chǎn)的需要，發(fā)電廠煤場(chǎng)必須貯存一定數(shù)量的煤，由于煤有氧化、風(fēng)化和自燃等特點(diǎn)，在火力發(fā)電企業(yè)需要一個(gè)專(zhuān)業(yè)部門(mén)對(duì)其妥善儲(chǔ)存和管理，為防止燃煤各種損耗，造成不必要的損失，就必須加強(qiáng)煤的管理工作，盡可能減少損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 燃煤儲(chǔ)存要求

（1）根據(jù)企業(yè)燃煤供應(yīng)的煤源結(jié)構(gòu)、礦點(diǎn)距離、運(yùn)輸方式、路況氣候、生產(chǎn)實(shí)際等特點(diǎn)，按照儲(chǔ)煤場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)定，儲(chǔ)煤場(chǎng)的煤量應(yīng)滿足不低于全部機(jī)組滿負(fù)荷工況下運(yùn)行15-30天的用煤量。（2）不同品種煤的燃點(diǎn)溫度，氧化、風(fēng)化程度是不一樣的，煤的堆放盡量按煤的品種分開(kāi)貯存，易燃、易氧化、易風(fēng)化的煤不能存放露天煤場(chǎng)。（3）在堆、取放過(guò)程中，要用推煤機(jī)整形壓實(shí)，保持梯形狀，保持與煤棚網(wǎng)架及煤場(chǎng)棧橋的安全距離。（4）存放在露天煤場(chǎng)的煤，避免日光曬射和雨水浸泡，應(yīng)用篷布遮蓋，防止日曬雨淋、揚(yáng)塵，以便造成煤的熱損失和環(huán)境污染。（5）高揮發(fā)分煤種在堆放時(shí)應(yīng)先堆一層不易自燃的劣質(zhì)煤，使底部不產(chǎn)生溫度，通過(guò)堆一層高揮發(fā)分煤再用推煤機(jī)推一層低揮發(fā)分煤種，混合堆放。（6）對(duì)泥煤盡量堆放在露天煤場(chǎng)，晴天要翻曬雨天要蓋，將煤泥水分降到最低，減少粘度。

2.2 燃煤存放管理措施

（1）對(duì)煤場(chǎng)各類(lèi)煤種建議動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，將煤中的各種數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中，建立健全各種管理制度。（2）每月定期對(duì)煤場(chǎng)進(jìn)行盤(pán)點(diǎn)，及時(shí)了解煤各種信息及煤質(zhì)變化情況，要以盤(pán)點(diǎn)存煤數(shù)量、盤(pán)點(diǎn)存煤熱值、盤(pán)點(diǎn)燃料價(jià)格、盤(pán)點(diǎn)分堆存放為主要內(nèi)容的盤(pán)點(diǎn)要求。（3）根據(jù)煤種存煤及來(lái)煤情況，可每周對(duì)煤場(chǎng)進(jìn)行采樣化驗(yàn)，隨時(shí)掌握煤質(zhì)變化。（4）定期監(jiān)視煤堆溫度，防止自燃。除無(wú)煙煤及貧煤外，均應(yīng)定期監(jiān)視煤堆的溫度，煤堆溫度不得超過(guò)60℃，一旦超過(guò)60℃應(yīng)及時(shí)燃用或采取降溫措施。在夏季高溫季節(jié)、易自燃的特殊煤種，每班對(duì)煤種進(jìn)行測(cè)溫一次，其他煤種每天測(cè)溫一次，及時(shí)掌握煤堆溫度情況。（5）在用煤時(shí)，堅(jiān)持先進(jìn)先出和燒舊存新的原則，盡量縮短儲(chǔ)煤時(shí)間。根據(jù)煤種情況，定期對(duì)儲(chǔ)煤進(jìn)行倒堆。

3 燃煤的摻配

燃煤摻配是符合國(guó)家能源發(fā)展方向，能夠滿足發(fā)電企業(yè)節(jié)能與環(huán)保的要求，是發(fā)電企業(yè)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。我國(guó)煤炭資源品種和質(zhì)量千差萬(wàn)別，我國(guó)燃煤熱能利用率普遍較低，目前工業(yè)鍋爐效率僅為60%左右，電廠鍋爐也只在90%-93%之間，造成煤炭熱能利用率低的原因很多，其中之一是燃煤摻配不合理與鍋爐設(shè)計(jì)的煤質(zhì)不匹配，造成燃煤效率降低，出力下降，發(fā)電機(jī)組負(fù)荷不能滿發(fā)，煤耗增加，燃料和發(fā)電成本上升。利用燃煤摻配技術(shù)，使市場(chǎng)來(lái)煤通過(guò)科學(xué)精細(xì)化摻配，使其滿足鍋爐燃燒質(zhì)量要求，從而達(dá)到提高熱效率、降低生產(chǎn)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。

3.1 發(fā)電廠燃煤摻配目的

由于發(fā)電廠在鍋爐選型設(shè)計(jì)、燃燒工況不一樣，及來(lái)煤結(jié)構(gòu)不同，對(duì)煤質(zhì)的摻配要求也不一樣，這就要求燃煤管理部門(mén)根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)、機(jī)組負(fù)荷及來(lái)煤結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，采取不同的摻配方式。燃煤摻配工作要以保障機(jī)組安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為原則，重點(diǎn)保證鍋爐安全運(yùn)行，防止因煤質(zhì)原因?qū)е洛仩t滅火、投氣穩(wěn)燃及機(jī)組降負(fù)荷，并通過(guò)在確保鍋爐燃燒安全、環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放的前提下，實(shí)現(xiàn)入爐標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)最低、度電邊際利潤(rùn)最大化。

3.2 煤質(zhì)變化對(duì)鍋爐燃燒影響

（1）水分增加不僅使煤中可燃質(zhì)含量相對(duì)減少，降低發(fā)熱量，會(huì)燃燒溫度降低，煤粉著火困難，排煙量增大，還增加制粉系統(tǒng)的堵塞機(jī)率。（2）灰分增高，燃燒不正常，爐膛有熄火打炮現(xiàn)象機(jī)率高，事故增加，環(huán)境污染嚴(yán)重。（3）煤的著火特性主要取決于揮發(fā)分的含量，揮發(fā)分高的煤易著火，低的不易燃燒，電廠鍋爐燃燒后的飛灰可燃物含量是隨煤的揮發(fā)分含量增加而減少，但高揮發(fā)分的煤在燒烤時(shí)容易燒壞鍋爐火嘴。（4）硫分的增加對(duì)鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)使低溫受熱面形成低溫酸腐蝕，對(duì)高低溫段空氣預(yù)熱器，腐蝕更為嚴(yán)重。

3.3 各煤種的摻配原則

（1）高硫煤摻配應(yīng)確保環(huán)保排放指標(biāo)不超排，鍋爐結(jié)焦情況可控、在控，原煙氣含硫濃度≤3500mg/Nm3控制，因高硫煤價(jià)格相對(duì)較低，在此基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高高硫煤耗煤比例是劃算的。（2）無(wú)煙煤燃點(diǎn)高，不易燃燒，不能單獨(dú)進(jìn)原煤倉(cāng)，應(yīng)在進(jìn)倉(cāng)前與合適的煤種摻配成適爐煤后方可進(jìn)入原煤倉(cāng)，燃燒后飛灰可燃物含碳量<6.5%。（3）高揮發(fā)分煤（揮發(fā)分在>30%）。摻配在不影響制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行，確保不發(fā)生磨煤機(jī)起火爆炸、不燒損鍋爐火嘴等，混配后揮發(fā)分在15%-19%之間。（4） 洗泥煤是原煤經(jīng)過(guò)洗煤廠篩洗之后的煤泥，其特點(diǎn)是熱值偏低、煤濕、粘結(jié)性大，全水分>10%。摻配時(shí)不影響鍋爐安全運(yùn)行，不造成給煤機(jī)嚴(yán)重堵煤，摻配后全水分<6%為原則。（5）燃煤管理部門(mén)與相關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)溝通與協(xié)調(diào)，發(fā)電部門(mén)了解煤質(zhì)情況，燃煤管理部門(mén)應(yīng)了解鍋爐燃燒及負(fù)荷情況，建立完善的燃煤摻配體系，確保與部門(mén)間橫向聯(lián)系的暢通。

4 燃煤摻配后的效果

（1）通過(guò)加強(qiáng)煤場(chǎng)動(dòng)態(tài)管理，確保煤場(chǎng)有序堆放，為原煤摻燒提供了有利條件，經(jīng)過(guò)綜合測(cè)算，摻燒合格率從90%提高93%，鍋爐燃燒工況、機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定性、環(huán)保指標(biāo)排放等更加平穩(wěn)，鍋爐事故率、電量損失也大幅降低。（2）按年耗用原煤1079045噸計(jì)算，以飛灰可燃物4%的目標(biāo)，當(dāng)飛灰可燃物降低0.37%，一年將節(jié)約原煤2574噸。

5 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)施燃煤摻配以來(lái)，發(fā)電公司機(jī)組運(yùn)行情況日趨穩(wěn)定，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)，鍋爐制粉系統(tǒng)事故率、鍋爐滅火現(xiàn)象大幅降低，電量損失明顯減少，節(jié)能減排效果顯著，為發(fā)電企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張仲福編寫(xiě)的第三章、第四章內(nèi)容.燃料設(shè)備運(yùn)行技術(shù)[M].1985（07）.

[2]姜英，涂華.動(dòng)力煤和動(dòng)力配煤[M].2011（10）.

[3]中國(guó)大唐集團(tuán)公司燃料儲(chǔ)存管理辦法[S].

作者簡(jiǎn)介：顏軍（1967-），男，湖南永州人，技師，主要從事技術(shù)工作。