电厂石子煤热值检测的常见问题及对策

电厂石子煤热值检测的常见问题及对策

摘要：石子煤是电厂制粉系统排出的热值非常低、反应性能非常低、且可磨

性非常低的特地热值燃料，原本属于电厂锅炉制粉系统正常排出的杂物，并作为

垃圾予以处理，但在近几年，由于来自运营成本的压力，节能措施已扩展到石子

煤量控制方面，很多电厂即便石子煤排量达到了电力行业的排出标准，也在努力

降低石子煤排量。制粉系统在长期运行过程中，由于煤质变化、设备磨损、一次

风室堵塞等一系列原因，导致石子煤排放增多，磨煤机出力下降，效率降低，造

成极大的经济损失，同时过多的石子煤不及时排放将会进入磨盘底部，进而破坏

碳精环密封。正常情况下，中速磨石子煤排放量一般低于额定出力的0.05%，发

热量小于6.27MJ/kg。然而，在实际生产中，由于煤质变差、设备条件和运行参

数等的影响，石子煤排放量会成倍增加，热值偏高。基于此，本文重点论述了电

厂石子煤热值检测的常见问题及对策。

关键词：电厂；石子煤；发热量；检测

中速磨排出的石子煤具有一定发热量。为充分利用资源，电厂开展了石子煤

的性能检测，积极探索石子煤的二次利用途径。与普通燃煤相比，石子煤具有硬

度大、发热量低、硫分高的特点，所以由于石子煤样品采集、制备和分析中遇到

一些问题，电厂迫切需找到相应对策，为机组节能降耗提供准确可靠的检测结果。

一、石子煤排放方式

石子煤是大型燃煤电厂在煤粉制备中产生的废弃物，主要从发电厂磨煤机中

排出。

1、人工输送。其典型系统主要由石子煤收集斗、活动石子煤斗、自卸卡车

组成。通过人工将石子收集斗中的石子煤(或排放到地上的石子煤)运送到自卸卡车，转运至灰场或运到其它中转场地。人工输送方式特点是：①系统简单，运行

方便，初投资少，适应性强；②清理不及时易堵磨，直接影响安全生产；③有害

气体和粉尘浓度大，车间污染严重；④工人劳动强度大。

2、机械输送方式。其典型系统的核心是一、二级输送设备选用、系统布置

及运行方式的确定。通常分为：①一级输送设备选用振动输送机，水平布置在磨

煤机靠汽机侧地下，收集石子煤收集斗中的石子煤，排出后经下溜管排到振动输

送机中，振动输送机再将石子煤输送到爬坡皮带机，经皮带将石子煤提升，运至

储存仓暂存，再由自卸卡车运送到灰场。②一二级输送设备均选用链式刮板输送机，间断输送方式。每台磨配置一台一级石子煤刮板输送机，每炉石子煤刮板机

共用一台二级石子煤刮板输送机，石子煤经由一二级刮板输送机至储存仓集中，

再由自卸卡车外运。一级刮板机布置在地下，二级刮板机水平段布置在地下，再

经改向爬坡到地上石子煤储存仓。③采用振动输送机配合斗子提升机提升至石子

煤仓的系统形式，以减少爬坡输送设备对炉后或炉侧位置的占用，振动输送机布

置在地下。机械输送方式特点是系统故障率高，施工难度高，检修工作量大，且

检修难度大；设备腐蚀严重，使用寿命短；输送过程扬尘、泄露严重，工作环境差；大部分系统还需布置爬坡输送机，占用炉后或炉侧位置，给炉后的整体布置

及运行带来不便。

二、石子煤检测中常见问题及对策

1、石子煤采样问题。在中速磨运行期间，石子煤不断排放。在不同磨机和

煤种条件下，石子煤的粒度和质量差异很大。为提高采样的代表性，先应制定合

理的采样方案。根据入炉煤的变化，可参照入炉煤采样方案制定石子煤采样方案。例如，通常每班入炉煤采取一个样品，当煤种变化较大时，根据不同煤种采样。

石子煤采样也可参执行，每班排放的石子煤作为一批煤单独堆放，取一个总样。

当燃用不同煤种时，应根据煤种对产生的石子煤进行采样。

采样方法可参照国家标准《商品煤样人工采样方法》规定执行，主要根据粒

度确定初级子样质量、最少子样数和总样质量。通常，电厂入炉煤经碎煤机和滚

轴筛处理，出料粒径一般小于30mm，即进入中速磨的原煤粒径小于30mm。中速

磨机排出的石子煤多为硬块，其硬度高、密度大、不易破碎，粒径一般为25mm

左右，每批石子煤在相应粒径下至少取30个子样，每个初级子样质量不小于

1.5kg，总样质量不小于40kg。

2、石子煤制样问题。石子煤硬度高、密度大、不易破碎，人工制样需耗费

时间及人力，而且制样较困难。采用破碎机或组合式制样机制样较可行。

电厂一般将石子煤样送至煤制样室，并使用煤样制备设备制样，制样方法也

与煤样制备法一致。但由于普通煤样与石子煤样差异较大，若制样设备与工具未

彻底清理，易污染石子煤样，致使石子煤样的检测结果与实际值存在较大的制样

误差。因此，在制备石子煤样前，应彻底清理制样设备和工具。破碎机应使用石

子煤样进行冲洗，并准备一套专用制样工具，用于石子煤制样的缩分器和研磨盘等。

3、石子煤化验问题。石子煤的发热量是电厂共同关心的问题，在实践中，

石子煤的发热量化验结果常受到质疑。一些电厂进行了多方采样、制样、化验比较，发现一些石子煤的发热量化验结果差异较大。产生上述问题的原因是，除受

石子采制样代表性的影响外，石子煤发热量普遍较低，检测时不易完全燃烧，这

也是检测结果差异较大的主要影响因素。

部分电厂的石子煤按普通煤样进行检测，检测及计算未严格按国家标准《煤

发热量测定方法(GB/T213)规定进行。在检测过程中，由于不完全燃烧、点火失

败造成测值较低。

有学者曾组织了A、B、C三个化验室对四种石子煤样发热量进行了检测比较。为促进煤样的完全燃烧，A化验室添加了苯甲酸，这是一种已知发热量的标准物质；B化验室在坩埚底部衬上石棉绒；C化验室用擦镜纸包裹试样。检测结果见

表1。

表1 石子煤发热量检测结果汇总

从检测结果可知，三个化验室中，B、C化验室结果接近，A化验室结果明显

更高。对于不易燃烧煤样的检测，国家标准《煤的发热量测定方法》中有明确要