火力發電廠安全管理中燃料系統常見的安全問題及對策

（陜西煤業化工集團神木電化發展有限公司 陜西 719300）

火力發電是社會發展和群眾生活的重要組成部分，以往的火力發電廠，多多少少存在著一些安全隱患。現今，工業科技的壯大和發展，不但大大提升了輸煤系統的工作效率，而且在安全方面也是效果顯著。自20世紀80年代后，煤炭在我國就是火電廠發電必不可少的燃料。1987年，火力發電廠的發電量占比高達87%，而其他燃料占13%。雖然火力發電量呈逐年增長的趨勢，但是在燃料安全、系統管理等相關問題上依然形勢嚴峻。所以，了解燃料系統，研究輸煤方式，是探索燃料系統是否能做到、如何能做到安全運行的必要前提。該系統在輸煤過程中的影響因素還有很多，類似于帶式輸送機出現問題所帶來的失誤和偏差，就會使煤炭無法快速準確的運送到鍋爐，從而影響后面一系列的生產環節。下面會進行分析，并且提出自己的建議和意見[1]。

1.常見影響因素

(1)煤質的因素

煤炭主要是由水分、灰分等不可燃物質和碳、氫、氧、氮、硫這些可燃物質組成。這也就決定了煤炭質量的不同和成本的高低，火力發電廠想要達到控制成本的目的，一般就是依照燃煤參數比例來把煤炭進行混合使用，但是如果該比例設計的不符合要求，或者是與鍋爐等其他設計不符合，就會造成發熱量降低，從而影響整個燃煤系統的運行。煤炭中的灰分因為其成分的含量不同，從而影響到熔點的變化，導致在爐內結渣、沾污。由于購入煤炭源頭的不確定性，導致煤炭質量上的高低存在差異，在燃燒的過程中，或許會發生粘黏，而且煤里面的硫分在燃燒的過程中會產生亞硫酸和三氧化硫，三氧化硫與水分結合生成硫酸硫酸汽，當溫度降低時，就會凝結成硫酸，這些都是鍋爐受熱面腐爛的原因。再者就是工作時間過長、負荷過重也會對系統安全產生不利的影響。

(2)煤炭加工因素

煤炭的運輸和加工過程很容易受到一系列的機器和外界的影響和干擾。為了充分燃燒和提高效率，首先是從燃料堆放、儲存的地點將煤炭通過輸煤皮帶的配合運送到煤斗中，再將煤斗中原有的煤塊送至磨煤機內磨成粉末狀，磨碎的煤粉通過排粉風機進入到鍋爐的爐膛內進行燃燒。這一系列的操作中，為了保證燃料的純度，一定要避免雜質的出現，尤其是類似石頭、木頭、鐵塊之類的大塊、有棱角的雜質，否則就有可能造成皮帶被劃破、系統堵塞等問題，嚴重的還會因參數不符導致壓力不等從而引發爆炸[2]。這些雜質如果不慎掉落，還會導致磨煤機等設備的正常運行，一連串的故障會使煤炭不足以供給鍋爐，造成動力不足帶來發電率下降，機組如果出現事故，影響還要更加嚴重。

(3)火災因素

火力發電廠的主要原料都是可燃或易爆炸的，所以在裝卸、存儲、運輸、制備和燃燒的過程中，都要格外的注意，因為都存在潛在的火災風險。上世紀80年代以來，國內外火力發電廠均發生過不同程度、不同類型的火災事故，不僅會造成發電設備的損壞，直接影響社會生產和人民生活，而且更會造成人身傷亡這種不可逆的損失。煤輸過程中的積煤積粉、碳化程度低的煤緩慢氧化等等都會造成煤的自燃，再者如果突然減少了煤粉給爐膛的供給量，從而使爐膛熄火，若此時依然源源不斷的向爐膛供應煤粉，就會因為濃度過高從而導致鍋爐燃爆，引發鍋爐燃爆的原因還有很多，比如說爐膛負壓過低或者是其風速過大也會導致爐膛溫度過低。除了燃料和燃燒環境會帶來火災的風險，電子設備和電纜線也是需要著重管理的地方，例如2003年6月12日，有一起因意外導致的火災發生在華能白楊河電廠，就是因為塑料燈罩的老化，燈管里的電容絲持續性的發熱，使得燈罩融化，火星掉落到地毯上，從而引發了一場火災，造成一人輕傷，經濟損失40,570元。在以可燃易爆炸的煤炭作為主要燃料的火力發電廠中，一定要認真檢查、加強管理，盡可能的避免潛在的火災風險[3]。

2.安全運行措施

燃料系統的安全運行措施主要針對以上分析的問題，進行相對應的預防和防護，主要也是分為煤炭質量的把關、雜質的清理和火災的預防這三個部分。

首先，對于煤炭資源的質量，一定要嚴格把關，不僅是為了維護燃煤系統的正常運行，也為了起到節約和環保的效果。采購人員要對設計要求和實際需求有更全面的了解和更認真的工作態度，對煤種的質量嚴格把控，燃煤參數比例的合理合格就不會造成煤炭質量的降低，從而避免燃燒過程中產生一系列的問題。工作人員也要對燃煤參數比例有足夠的了解，才能通過調節皮帶來減少煤炭帶給的壓力，不至于讓皮帶受損。

其次，從源頭上解決雜質的問題，做好清理工作。進入燃料系統前，工作人員可以將三大塊（石塊、木塊、鐵塊）進行剔除工作，使它不要慘雜在優質煤炭中。對于已經進入系統中的雜質，可以利用除鐵設備等將他們進行消除，做好設備的維護工作，保持設備的潔凈，定期清理和打掃，這樣就可以避免雜質對燃料系統造成影響。

最后，預防火災。加強對員工的崗位培訓，做好輸煤設備的檢查工作，在出現事故的時候及時采取措施，避免經濟上的損失和人員上的傷亡。落實各個崗位員工的責任制，制定好輪換工作的班次，巡回檢查設備，不論是運行中的還是停止運行的，以避免積煤積粉的情況出現在設備上或夾縫中，定期清掃、組織檢查、維護和試驗消防設備、確保設備完好等等，都是員工和負責人需要互相監督完成的工作。設備也需要更全面的完善，比如監測儀表、設置溫度監測點，才能更好的控制輸煤系統的安全性和油溫的穩定性。實現火災的有效預防[4]。

3.防止自燃措施

煤炭由外到內的組成部分分別是冷卻層、氧化層和窒息層，從外到內分布，表層即為冷卻層，雖然會發生一點點的氧化反應，但是由于散熱條件足夠充分，所以不會自燃；向里是氧化層，氧化層屬于易燃層，只要條件足夠充分，比如說氧化嚴重、自燃發火期等等，都會讓它發生自燃事件；最中心的即為窒息層，由于供氧不足，含水量相對而言高了許多，也就避免了自燃現象的發生。煤堆自燃堆放時，從四周向中心，空隙逐漸減小的過程中，通風所需要的條件和空間也就越來越狹小。當某一個部分發生自燃，就必須采取措施，否則火勢越來越大。為防止煤堆自燃，總結了以下措施：

第一，掌握自然火災的規律，比如揮發分的含量、自然發火期、最低著火點等指標，有針對性的采取防火措施。

第二，選擇合適的地方，采用合適的堆放方式，防止暴曬，保持良好的通風。

第三，采購人員在購買的過程中，一定要嚴格鑒定煤炭的質量，用科學合理的方式選擇煤炭，才能有效控制燃燒時的安全性，減輕對鍋爐的負荷，從而確保鍋爐得以正常運行。

第四，明確煤炭堆放的準確時間，萬萬不可以超過煤自身的自燃發火期，氧化程度與存放時間的長短成正比發展。最好設置煤棚或鋪蓋一層，減少與空氣中氧氣的接觸，或者適當的保持水分也可以有效阻止氧化而產生自燃現象[5]。

第五，分品類堆放，可以把煤炭根據灰分的高低、塊狀煤和末狀煤分別堆放，末狀煤可以分層壓實，有效控制氧化程度，塊狀煤可以堆放后用薄膜或者草席之類的東西進行覆蓋，邊緣部分用煤粉填實，減少與空氣的接觸，控制氧化，也可以有效抵擋外界的干擾，類似于灰塵、火星等等。通過灰分高低把煤炭分開來，這樣可以優先使用灰分相對來說較低的煤炭。

第六，對自燃煤堆要做到及時的處置。對于火勢偏小，位置偏低的局部自燃，可以挖出并澆滅，自燃面積比較大的則可以采用噴灌水的方式，將壓力水大量的灌入自燃部位，降低溫度，抑制氧化，如果面積較大導致人員和設備無法靠近，可以用高壓噴水，或者是黃土掩埋的方式滅火，同時還能降低溫度，抑制氧化，從而達到滅火的目的。

4.結束語

在我國，對于國民經濟發展來說，電力能源產業無疑是重要的組成部分，推動著整個社會經濟的發展。如果無法保證火力發電廠的安全運行，不但會使火電企業的經濟造成異常嚴重的損失，而且對用戶來說，財產的損失也是必然的。所以，加強火力發電廠在安全方面的管理，使其正常運行，對于社會發展來說一定是剛需般的存在。這都需要負責人員以及所有員工的認真工作、仔細檢查、加強監督，只有輸煤過程的無誤和燃料系統的正常運行，才能保證火力發電廠工作的順利進行。樹立強大的安全思維，時刻保持嚴肅、緊張的工作態度，找到問題，解決問題，才能使燃料系統安全運行。