韓立鵬

（華能邯峰發(fā)電廠，河北邯鄲056200）

減小火電廠入廠煤與入爐煤熱值差的對(duì)策

韓立鵬

（華能邯峰發(fā)電廠，河北邯鄲056200）

入廠煤與入爐煤的熱值差反映了火電廠燃料管理水平。通過對(duì)影響熱值差的因素如煤炭不均勻性、采制化驗(yàn)環(huán)節(jié)、煤場(chǎng)管理、統(tǒng)計(jì)對(duì)象等進(jìn)行詳細(xì)分析，有針對(duì)性地提出了減小熱值差的對(duì)策。

入廠煤；入爐煤；熱值差；燃料管理

火電廠入廠煤與入爐煤的熱值差是衡量燃料管理水平的重要指標(biāo)，也是經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的依據(jù)，側(cè)面反映了火電廠的總體管理水平。電力行業(yè)一流電廠要求入廠煤與入爐煤熱值差小于502 J/g，部分電力企業(yè)要求小于418 J/g，有的燃料標(biāo)桿電廠甚至要求小于335 J/g。入廠煤與入爐煤熱值差問題涉及到電力用煤的采購(gòu)、存儲(chǔ)、摻配、鍋爐燃燒等一系列問題，應(yīng)分別采取相應(yīng)措施。

1 影響熱值差的因素

1.1 入廠煤和入爐煤的采制化驗(yàn)

1.1.1 入廠煤、入爐煤的采樣環(huán)節(jié)

火電廠基本實(shí)現(xiàn)了入爐煤機(jī)械采樣，入廠煤采樣則是人工采樣和機(jī)械采樣并存。不管哪種采樣方式都要求采集的樣品能代表這批煤的平均質(zhì)量。人工采樣時(shí)，為了保證精密度和實(shí)質(zhì)性偏倚符合要求，采樣方案應(yīng)考慮子樣數(shù)、子樣量、布點(diǎn)方式、采樣深度、總樣量、采樣規(guī)范操作等因素，且不同灰分、不同煤量的批煤需要重新制定采樣方案，存在較大的人為影響因素。機(jī)械采樣自動(dòng)化程度較高，省去了大量的人工操作，但是其代表性、采樣精密度、投運(yùn)率應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和各方要求，采樣頭每次操作均必須截取一個(gè)完整煤流全橫段。通過觀察采樣頭構(gòu)造和工作方式，可初步判斷能否滿足采集煤流全橫段煤樣要求。再通過停帶人工采樣為參比，檢驗(yàn)采樣機(jī)械代表性?？傊?，采集到有代表性的煤樣，是得到準(zhǔn)確煤炭熱值的前提條件。

1.1.2 煤樣制備環(huán)節(jié)

煤炭質(zhì)檢結(jié)果的誤差由采樣、制樣和化驗(yàn)三部分組成。按方差統(tǒng)計(jì)理論，采樣誤差約占總誤差的80%，制樣誤差占16%，化驗(yàn)誤差約占4%。制樣也是影響熱值測(cè)定的重要環(huán)節(jié)，煤樣制備包括煤樣的破碎、縮分，國(guó)標(biāo)要求設(shè)備內(nèi)部生熱和空氣流動(dòng)盡可能小，不宜使用圓盤磨和轉(zhuǎn)速大于950 r/min的錘碎機(jī)和高速球磨機(jī)（大于20 Hz）。若制樣操作不規(guī)范，破碎、篩分、干燥操作不當(dāng)，會(huì)影響煤樣熱值測(cè)定的準(zhǔn)確性。

1.1.3 化驗(yàn)環(huán)節(jié)

入廠煤、入爐煤的熱值差統(tǒng)計(jì)采用煤的收到基低位發(fā)熱量，在化驗(yàn)室直接測(cè)得彈筒熱值Qb，ad和全硫計(jì)算高位發(fā)熱量Qgr，ad，再利用空干基水分和全水分，計(jì)算收到基低位發(fā)熱量Qnet，ar，計(jì)算公式為：

通過式1、式2可以看到，除了保證彈筒熱值測(cè)定務(wù)必準(zhǔn)確外，同時(shí)還必須提供準(zhǔn)確可靠的空干基水分Mad、全水分Mt、空干基硫分Sad、空干基氫Had。煤的高位干基熱值重復(fù)性限值120 J/g，即在同一化驗(yàn)室、同一人、同一儀器測(cè)算的高位干基熱值，相差在120 J/g內(nèi)是符合儀器精密度要求的。其它煤質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定誤差必定要傳遞到收到基低位熱值，所以除了關(guān)注熱量化驗(yàn)的準(zhǔn)確外，工業(yè)分析和元素分析也應(yīng)同樣重視。

1.2 煤場(chǎng)管理

煤炭在存放過程中受到風(fēng)吹、日曬、雨淋等自然條件的影響，造成煤質(zhì)下降和煤量損失。入廠煤不是隨進(jìn)隨燒，通常要在煤場(chǎng)存放一段時(shí)間，不可避免與空氣接觸發(fā)生煤質(zhì)氧化，導(dǎo)致煤炭熱值的下降，尤其高揮發(fā)分和高硫分煤的熱值損失更為嚴(yán)重。煤堆存放條件如高度、形狀、壓實(shí)程度、時(shí)間等，都會(huì)影響熱值損失。煤場(chǎng)管理不當(dāng)會(huì)造成入廠煤熱值嚴(yán)重?fù)p耗。

1.3 熱值差計(jì)算對(duì)象不統(tǒng)一

1.3.1 統(tǒng)計(jì)值不統(tǒng)一

大部分電廠以月為單位統(tǒng)計(jì)入爐煤與入廠煤的熱值差，容易導(dǎo)致入廠煤與入爐煤統(tǒng)計(jì)值的不統(tǒng)一。首先要確認(rèn)當(dāng)月燃用的入爐煤是否為當(dāng)月入廠煤，如果不是同一煤種，當(dāng)月熱值差就沒有可比性。

1.3.2 全水分和氫含量不統(tǒng)一

入廠與入爐熱值差以煤的收到基低位發(fā)熱量為對(duì)比參數(shù)，收到基低位發(fā)熱量利用彈筒熱值和相關(guān)參數(shù)計(jì)算得到，具體計(jì)算見式1和式2。式2中空干基氫Had通過三節(jié)爐法或二節(jié)爐法測(cè)定，大部分電廠未配備測(cè)定設(shè)備。有的發(fā)電廠用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算氫值，有的則取常數(shù)值。經(jīng)驗(yàn)公式準(zhǔn)確性需要驗(yàn)證，取常數(shù)值有偏差，都會(huì)影響收到基低位熱值的準(zhǔn)確性。空干基氫每降低1%，收到基低位發(fā)熱量提高約200 J/g，通過式2可檢驗(yàn)。

同一批煤入廠驗(yàn)收與入爐燃燒時(shí)全水分一定會(huì)發(fā)生變化，全水分每增加1%，收到基低位發(fā)熱量降低約270 J/g，計(jì)算入廠煤、入爐煤熱值差時(shí)，要消除全水分不統(tǒng)一的影響。

2 減小熱值差的對(duì)策

2.1 規(guī)范管理

2.1.1 采樣有代表性

電廠定期對(duì)采樣裝置進(jìn)行精密度及偏倚試驗(yàn)，檢驗(yàn)精密度及偏倚是否滿足要求，保證機(jī)械采樣裝置可靠運(yùn)行。機(jī)械采樣裝置采樣頻率根據(jù)本廠干基灰分Ad最大的煤樣來確定，通過精密度試驗(yàn)確定采樣間隔時(shí)間，不得隨意更改采樣間隔時(shí)間，要更改則必須驗(yàn)證采樣滿足精密度要求。要制定機(jī)械采樣故障后的采樣措施，確保樣品有代表性。

2.1.2 規(guī)范制樣過程

將采集的煤樣制備成能代表原來煤樣特性的分析（試驗(yàn)）用煤樣，首先要保證制樣設(shè)備齊全、配套，破碎、縮分等設(shè)備技術(shù)性能符合要求。二分器的縮分比、縮分精密度、縮分偏倚滿足國(guó)標(biāo)要求[2]，干燥箱溫度示值準(zhǔn)確。定期對(duì)制樣程序和設(shè)備進(jìn)行制樣精密度和偏倚試驗(yàn)。其次，制樣操作應(yīng)規(guī)范，煤樣破碎和縮分過程中避免混入雜質(zhì)以及損失煤樣。破碎機(jī)和縮分器使用前應(yīng)清理干凈，防止煤樣交叉污染；留樣量與粒度相對(duì)應(yīng)；縮分操作盡量使用二分器；用磁鐵除鐵；保證分析煤樣達(dá)到空氣干燥狀態(tài)。

2.1.3 加強(qiáng)化驗(yàn)管理

化驗(yàn)室所有儀器和設(shè)備按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，每年由權(quán)威部門進(jìn)行性能檢定。針對(duì)儀器和設(shè)備制定嚴(yán)格操作規(guī)程，對(duì)每項(xiàng)化驗(yàn)指標(biāo)制定嚴(yán)格的操作要求。發(fā)熱量測(cè)定的試驗(yàn)儀器應(yīng)滿足國(guó)標(biāo)要求條件，每3個(gè)月進(jìn)行熱容量標(biāo)定，每周進(jìn)行熱量?jī)x準(zhǔn)確度檢驗(yàn)。

2.1.4 人員管理

采樣、制樣、化驗(yàn)從業(yè)人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗。定期檢查、抽查，制定相應(yīng)監(jiān)督制度，加強(qiáng)人員管理。

2.2 科學(xué)統(tǒng)計(jì)熱值差

2.2.1 統(tǒng)計(jì)煤量的統(tǒng)一

每月燃用的入爐煤與入廠煤不是同煤種時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)周期，如把3個(gè)月或半年作為計(jì)算入廠煤、入爐煤熱值差的統(tǒng)計(jì)周期。也可把月初及月末的入廠煤、入爐煤劃歸不同統(tǒng)計(jì)周期。如本月末的入廠煤沒有入爐燃燒，可計(jì)入下月進(jìn)行統(tǒng)計(jì)?？傊?，應(yīng)該保持統(tǒng)計(jì)采用的入廠煤和入爐煤為同一批煤，使統(tǒng)計(jì)具有可比性。

2.2.2 氫值和全水分的統(tǒng)一

氫值的準(zhǔn)確性關(guān)系到收到基低位熱值的正確計(jì)算。目前大部分發(fā)電廠不具備氫值測(cè)定條件，氫值采用固定值時(shí)也不能反應(yīng)煤質(zhì)真實(shí)情況。氫含量與揮發(fā)分是線性相關(guān)的，可針對(duì)本廠用煤，通過試驗(yàn)計(jì)算不同煤種真實(shí)氫含量與揮發(fā)分的線性方程，并定期對(duì)線性方程進(jìn)行核驗(yàn)。氫值應(yīng)根據(jù)不同煤種線性方程進(jìn)行計(jì)算。

消除全水分對(duì)入廠煤和入爐煤熱值差的影響有2種方法：

（1）入廠煤、入爐煤熱值采用干基高位發(fā)熱量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可完全消除水分的影響。

（2）進(jìn)行入廠煤、入爐煤熱值統(tǒng)計(jì)時(shí)，入爐煤熱值可折算到同期入廠煤全水分后的熱值，計(jì)算公式為：

3 結(jié)語(yǔ)

影響入廠煤、入爐煤熱值差的因素很多，具體問題應(yīng)具體分析。對(duì)入廠煤、入爐煤的采樣、制樣、化驗(yàn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查，可結(jié)合鍋爐發(fā)電煤耗判斷入爐煤的各環(huán)節(jié)是否存在問題。分析入廠煤、入爐煤熱值差偏大原因，采取相應(yīng)措施，才能有效控制熱值差，提升發(fā)電廠燃料管理水平。

[1]GB/T 19494-2004煤炭機(jī)械化采樣[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

[2]GB/T 474-2008煤樣的制備方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[3]DL/T 747-2010發(fā)電用煤機(jī)械采制樣裝置性能驗(yàn)收導(dǎo)則[S].北京：中國(guó)電力出版社，2011.

[4]GB/T 213-2008煤的發(fā)熱量測(cè)定方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[5]曹長(zhǎng)武.火電廠煤質(zhì)監(jiān)督與檢測(cè)技術(shù)[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

（本文編輯：徐晗）

Measures to Reduce Difference of Caloric Value between Coal as

and the Coal Feeding to Furnace

HAN Li-peng
（Huaneng Hanfeng Power Plant，Handan Hebei 056200，China）

Difference of caloric value between coal as received and the coal feeding to furnace reflects fuel management level of thermal power plants.By detailed analysis of influencing factors such as uneven coals，preparation and process，coal yard management and statistic objectives,the paper pertinently proposes measures to reduce difference of caloric value.

coal as received；coal feeding to furnace；difference of caloric value；fuel management

TM227.1

：B

：1007-1881（2013）06-0048-03

2013-02-07

韓立鵬（1979-），男，河北邢臺(tái)人，工程師，碩士，從事發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督工作。