燃煤采制化过程对火电厂燃煤热值差影响因素的原因分析及解决措施

燃煤采制化过程对火电厂燃煤热值差影

响因素的原因分析及解决措施

成刚，董双梅，刘翠茹

(国电科学技术研究院，江苏省南京市 210031)

Cause analysis on differences calorific value of fire coal in thermal power plant in the sampling, preparation and test process of and solution

Cheng-gang，Liu Cui-ru，Dong shuang-mei

(Guodian Science and Technology Research Institute, Nanjing 210031, Jiangsu Province, China)

Abstract: Analyzing the reasons of influencing differences calorific value between into-station-coal and into-furnace-coal in the cause of sampling, preparation and test of fire coal in thermal power station, proposing essential solutions, for reducing generating cost and enhancing management of fire coal in thermal power station

Keywords: fire coal; sampling, preparation and test; analysis; measures

摘要：分析火电厂燃煤在采、制、化整个流程中，影响入厂煤和入炉煤热值存在差异的原因，提出根本的解决方法，达到降低燃煤发电成本，提高火电厂燃煤管理水平。

关键词：燃煤；采制化；热值差；分析；措施

1、前言

热值差是指入厂煤与入炉煤热值的差值，是火力发电厂经济性评价及燃煤管理的重要指标，其大小反映了燃料管理和采制化工作的水平。

国家标准中对入厂煤、入炉煤热值差考核指标为502J/g。在目前市场这种情况下，控制热值差小于502J/g，对火电厂燃煤管理难度很大。为了正确测定入厂和入炉燃料热值的高低，客观分析造成热值差的原因，控制热值差，对降低燃料发电成本，节约能源，增加企业效益，具有十分重要的意义。

2、采制化偏差

要从一批煤中（几千吨或上万吨）采取少量煤样（几百公斤），经过制样程序制成数量较少，仅约100克，粒度<0.2mm的试样，供化验使用，即用少量煤样（单次测定仅为1克左右的样）的分析结果去推断一批燃煤的质量和特性，就必然会存在偏差，这些偏差由采样偏差、制样偏差和分析偏差构成。在此条件下，若用方差来表示的话，则采样偏差最大，占总偏差80%，制样偏差16%，分析偏差4%。因此，在煤质检测中，做好采制化各环节的工作，是减少偏差的关键。

3、影响入厂煤、入炉煤产生热量差的因素

火电厂入厂煤和入炉煤产生较大热值差的原因有多种因素，我们主要分析采样、制样、化验过程中影响入厂煤、入炉煤热值差的因素：

3.1采样设备和方式

3.1.1入厂煤采样设备和方式的影响

目前，大多数电厂的入厂煤采样是以人工

采样和机械采样为主。

a、人工采样存在主观因素影响，特别是对

于火车、汽车运输的煤，人工采样难度较大，不按标准要求确定采样点，随意性较大，有的地方的煤是采不到，来煤粒度较大时，人工采样不好挖深坑，往往在好挖的地方挖坑，或挖的时候遇到较大的矸石、石头或让开挖坑或只采小粒度的煤样。

b、机械采样装置中电厂常用的螺旋杆采样机，只能采到固定路线中的煤样，其他位置的煤样无法采取，机械采样头的直径一般在270～300毫米，扣除中间的螺旋杆直径，当来煤粒度大于100毫米以上的矸石或石头时很难被采到，使得采集的煤样带有选择性。

c、煤质极不均匀造成采样代表性差。如某一电厂来煤，在同一车厢机械采20子样，灰分最小为36.45%，灰分最大为60.89%，极差为24.44%，煤质非常不均匀。对于这种情况，如果按常规采样而不增加子样个数，采样代表性就差。

d、由于采样机设计方面及安全方面的原因，采样头不能完全采取车厢底部的煤，大约有10～20cm的煤不能采到；对于螺旋钻头较长的采样头，大约有30～40cm的煤不能采到。由于有些汽车来煤在车厢底部装约30cm高左右的矸石或劣质煤，然后再在上面装质量好的煤，致使采样机所采煤样发热量偏高。

e、采样子数不足

在火车上采样，随意减少子样数。例如：对一列火车来煤，采样人员并不车车采煤，或本应采3个子样，随意减少为1个子样；每个子样量取十多公斤，总的采样量确实不少，但采样精密度大大降低。

f、不按要求采集子样量。对火车上采样，煤的最大粒度是通过筛分试验来确定的。然而，不少电厂根本未进行过这种试验，采样人员只是凭目测和经验来判断。如子样量过少，较大粒径的煤或矸石就无法采到，使样品灰分偏低、发热量偏高。

3.1.2入炉煤采样设备、方式的影响

电厂入炉煤采样大多是皮带中部机械采样，采样精度和代表性较高，与入厂煤采样方法和设备不同，造成热值差异大。

3.1.3煤长时间存放氧化的影响

据资料统计，无烟煤筒仓存放半年热量损失1%，若5000大卡/公斤热量损失就是50大卡/公斤；烟煤筒仓存放半年热量损失1%～3%；褐煤存放半年热量损失6%。

我们在煤场做过不同煤种存放2个月、4个月、6个月发热量损失试验，对所试验的煤样存放2个月，最大热量损失为1.2%。在风吹、日晒和雨淋的条件下，煤的热量损失加快。

3．1.4采样人员不规范操作带来的影响 采样人员不规范操作带来的影响随意性大，影响大小很难量化。比如火车上采样蜻蜓点水，深度不够，采样量也不够，背着编织袋从车厢头采到尾。

3.2制样

3.2.1制样系统误差，在制样过程中，由于制样设备或工具不合格，或制样操作不规范，特别是不按煤的最大粒度与最小保留量之间的关系留样。舍弃部分甚至全部予以

保留的难破碎的样品，导致制样偏差。 3.2.2煤样在进行空气干燥基分析制作中，GB474-2008《煤样的制备方法》要求：煤样在50度下干燥1小时，为了缩短干燥时间，人为提高干燥温度，造成煤粉样在高温下产生氧化，内部成分发生变化，影响煤样结果准确性。 3.3化验

3.3.1化验设备、环境产生的系统误差。我们对15家单位在测定发热量方面进行了比对实

验，结果存在较大的差异，部分单位干基灰分和干基高位发热量结果对照如表1：

表1：发热量与干基灰分对比表

表中单位1与单位9检测结果有较大的差异，其它单位亦有不同程度的差异，影响发热量测定结果的因素很多,有仪器设备、环境、测定过程等方面的因素。仪器设备和环境方面主要有内筒水量及水温、氧弹及附属设备的影响及热容量的标定、搅拌速度、室温等因素。

3.3.2化验人员操作不规范带来的影响。大多数电厂化验设备不齐全，如氢含量测定依据估

算或取经验值等都会造成测定结果的偏差。

3.3.3化验设备未进行定期标定、测试，产生精度误差。

4 发电厂入厂煤、入炉煤热值差分析方法

分析时应由浅入深、由易到难、逐一排除，最后找出问题所在。对于较大的热量差，应先从制样开始分析，然后再分析采样问题。

4.1热量计准确度检查

当热量差稍微超规定值时，应首先排除化验

方面是否有问题。热量计准确度检查可以使用在有效期内的标准煤样。将标准煤样的测定值与其标准值比较，若测定值在标准煤样的不确定度范围内则该热量计准确度符合要求。

另外还要检查近期3个季度的热量计热容量3次测定值全部在上限或下限，