燃煤热值差偏正成因及管控措施

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贾荣

新疆华电米东热电有限公司,新疆乌鲁木齐 830000

摘要

近来,新技术的广泛采纳与煤炭自动化处理流程的全面启用,在山西南部的大部分火力发电厂中,控制燃煤入厂与入炉热值差异(简称热值差)的策略已经取得了显著进步。然而,受近期电力市场供需波动影响,发电企业的盈利空间受到挤压,促使它们增加煤泥和煤矸石的混合比例,导致入炉煤炭的挥发分、水分和硫含量上升。此外,运输环节的问题、设备维护的局限以及设计上的不足,进一步加剧了部分发电厂热值差呈现反向反弹的趋势。本文旨在深入剖析这一现象背后的原因,并提出针对性的管理策略以遏制这一上升趋势。


关键词

燃煤热值;差偏正;成因;管控;措施

正文


1煤种的变化与采制化设备运行维护

1.1煤种变化

近几年来,为适应电力市场的要求,要求机组采用高水分、高硫分和高挥发性成分的混合方式,使机组的入炉煤具有较高的水分和较高的含硫量。低热值煤、各类煤浆比重明显提高。根据统计,山西南方电厂平均每吨入炉煤的热值较2016年降低0.8-1.6MJ/kg、湿度提高0.5-1.5%、空干挥发分提高3%-5%。采购的各种煤泥进入市场,采购低热值原煤,提高10%-30%。同时,由于煤炭市场的变动,以及电力企业的经济掺配需求,小批供煤品种的增多;为了保障火力发电机组动力用煤,一些电厂进煤供应商从5-8家增至10-15家,单台供煤量从2000-4000t下降到400-1000t,呈现小批量、多品种的特点,对煤炭采制化的效率和精度提出了新的要求。

1.2燃煤采制化设备运行维护

煤炭采制化装置运行和维护存在一定的局限性:首先,样机的密封性能较差,进、出料口等部位的水份损失较大。二是取样螺旋钻在取样时易漏采,大块矸石不能有效地回收。三是取样粉碎机的弃料口设置不够合理,出料口的大小过大;四是粉碎机筛分机筛网的间隙过大或过大造成的。五是破碎机的锤环磨损过大,没有得到及时的替换。

2热值差正偏差原因分析

2.1入厂燃煤煤样水分散失

煤样中的水份损失会使煤的低热值增加,从而使其正负偏差增加。其中,水分的流失主要体现在采制样4个方面:1)机械采样机进出料口没有进行有效的密封,水汽在高、低的烟囱作用下逸出,造成了较大的水分损失。二是取样试验机煤样流通部位的密封不严密,取样时取样筒的密封不严密,造成了含水率的严重流失。三是进煤分批煤的进煤数量较少,对应取样量较小,导致煤的汽化面积较大,从而造成了较大的自然蒸发量;从而造成煤样的含水量较大。四是在高湿度高于13%的混煤中,由于受到多种因素的影响,其脱水现象十分严重。经测算,上述各因子的影响,使土壤含水率损失0.15%-0.6%,使热值变化0.03-0.16MJ/Kg

2.2采样机对煤矸石的选择性

采样装置对煤矸石的选择性导致了热值偏差较高,这是由于高热值煤矸石与低热值煤矸石在取样过程中采样机的取样器内壁和取样螺杆之间的存在空隙,导致取样时漏煤量较大,从而导致煤矸石的热值偏差较高。

2.3全断面采样过程

目前,由于受运输车辆及采样机运维条件限制,采样深度受限,许多运煤车辆底部留有50300mm煤样未能实现全段面采样,这种偏差存在于同一车上下分装造成的热值正偏差,以及同一批次前后车辆高低热值不同、堆积密度不同、采样权重不同造成的热值正偏差。一般情况下,低热值混煤较高混煤堆积密度大,因此造成低热值混煤采样量相对偏少,煤样化验热值偏高,热值正偏差增大。这种偏差尽管一般小于0.04MJ/kg正偏差,但采取有效措施降低这种正偏差对于发电企业的经济运行有着积极的影响。

3降低热值正偏差的措施

3.1降低采制化水分散失

降低采制化水分散失是燃煤热值差偏正的成因之一。燃煤在采制化过程中,如果无法有效控制水分的散失,会造成燃煤中水分含量增加,从而导致燃煤的热值降低。为了减少采制化过程中水分的散失,可以采取一些管控措施。首先,可以优化煤矿采煤技术,控制煤矿作业环境的湿度,减少煤矿内空气中的水分含量。其次,可以加强煤矿运输过程中的防潮措施,避免煤矿在运输过程中受潮导致水分增加。另外,煤矿在存储和加工过程中也需要注意控制环境湿度,避免煤矿接触到水分。通过这些管控措施,可以有效降低采制化过程中水分的散失,提高燃煤的热值,减少燃煤热值差偏正的情况发生。

3.2降低库存燃煤热值损失

一是要对来煤进行科学的分级,对其“三高”限度进行定量。对煤场的煤种按其特点及机组的经济环保要求进行了严格的分级,并对高硫、高湿、高挥发煤的控制限值进行了量化。二是精细化入库,严格把好入库“三关”,即严格控制进煤的热值、硫分等指标,严格控制入库时间和入库关口,确保来煤入库指标准确,分层堆放到位,喷淋固化硬化不留死角;传统的典型热值容易流失的煤种没有形成存货。三是分级监管,严把三类煤纳入监管范围,既要持续做好常规测温工作,又要对“三高煤”、迎风面存煤和异常存煤进行检查,才能使三类煤的热值损耗达到最大限度。四是合理储备,细化三个方面的配合。坚持温度异常及时掺烧,三高煤没有库存掺烧,剩下的煤定时掺混,即按“一异二三三”的次序进行调配,使库存煤的热值损耗降至最低。

3.3细化采制化流程

一是采取有效措施,降低采样头深度,减少车辆底部采样遗留量,真正实现采样设备全断面采样。二是严密关注同批次燃煤前后车辆煤质差异,减少批次不同煤种堆积密度偏差,减少采样权重差异造成煤样热值正偏差。三是采用合理调度、车辆扣吨等有效措施,减少大块煤矸石的进厂,有效降低采样机选择性造成的热值偏差。四是限制低热值煤矸石与高热值原煤掺配量。五是坚持做好采制化设备校验取证工作,系统查找解决采制化设备存在的问题,提高设备的准确性。

3.4加强设备维修工作

对于燃煤热值差偏正的问题,加强设备维护工作是非常重要的一环。设备的正常运转不仅可以保证燃煤的充分燃烧,发挥最大热值,还可以减少能源的浪费和排放的污染。在工作中要定期对设备进行检查和维护,及时发现问题并加以解决,确保设备处于良好的工作状态。另外,加强设备维修工作还可以延长设备的使用寿命,节约维修和更换设备的成本。通过定期的维护和维修,可以及时更换磨损严重的部件,减少设备损坏的风险,提高设备的稳定性和可靠性。同时,设备的稳定运行还可以提高生产效率,减少能源的消耗,为企业创造更多的经济效益。因此,加强设备维修工作是燃煤热值差偏正成因及管控措施中至关重要的一环,必须引起足够的重视和重视。只有在设备维护方面下足功夫,解决设备运行中存在的问题,才能真正实现燃煤热值的有效管控,保证生产过程的正常运转和稳定。

结论

总结分析热值偏差的正向影响因素后,我们提出针对性的控制策略。尽管某些方法可能仅能做到微调,如提升0.020.04MJ/kg的热值,然而,这些累积起来的细微改进,对于企业的经济效益整体提升具有显著的长远影响。

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