减小火电厂入厂煤与入炉煤热值差的对策

韩立鹏

（华能邯峰发电厂，河北邯郸056200）

减小火电厂入厂煤与入炉煤热值差的对策

韩立鹏

（华能邯峰发电厂，河北邯郸056200）

入厂煤与入炉煤的热值差反映了火电厂燃料管理水平。通过对影响热值差的因素如煤炭不均匀性、采制化验环节、煤场管理、统计对象等进行详细分析，有针对性地提出了减小热值差的对策。

入厂煤；入炉煤；热值差；燃料管理

火电厂入厂煤与入炉煤的热值差是衡量燃料管理水平的重要指标，也是经济性评价的依据，侧面反映了火电厂的总体管理水平。电力行业一流电厂要求入厂煤与入炉煤热值差小于502 J/g，部分电力企业要求小于418 J/g，有的燃料标杆电厂甚至要求小于335 J/g。入厂煤与入炉煤热值差问题涉及到电力用煤的采购、存储、掺配、锅炉燃烧等一系列问题，应分别采取相应措施。

1 影响热值差的因素

1.1 入厂煤和入炉煤的采制化验

1.1.1 入厂煤、入炉煤的采样环节

火电厂基本实现了入炉煤机械采样，入厂煤采样则是人工采样和机械采样并存。不管哪种采样方式都要求采集的样品能代表这批煤的平均质量。人工采样时，为了保证精密度和实质性偏倚符合要求，采样方案应考虑子样数、子样量、布点方式、采样深度、总样量、采样规范操作等因素，且不同灰分、不同煤量的批煤需要重新制定采样方案，存在较大的人为影响因素。机械采样自动化程度较高，省去了大量的人工操作，但是其代表性、采样精密度、投运率应符合国家标准和各方要求，采样头每次操作均必须截取一个完整煤流全横段。通过观察采样头构造和工作方式，可初步判断能否满足采集煤流全横段煤样要求。再通过停带人工采样为参比，检验采样机械代表性。总之，采集到有代表性的煤样，是得到准确煤炭热值的前提条件。

1.1.2 煤样制备环节

煤炭质检结果的误差由采样、制样和化验三部分组成。按方差统计理论，采样误差约占总误差的80%，制样误差占16%，化验误差约占4%。制样也是影响热值测定的重要环节，煤样制备包括煤样的破碎、缩分，国标要求设备内部生热和空气流动尽可能小，不宜使用圆盘磨和转速大于950 r/min的锤碎机和高速球磨机（大于20 Hz）。若制样操作不规范，破碎、筛分、干燥操作不当，会影响煤样热值测定的准确性。

1.1.3 化验环节

入厂煤、入炉煤的热值差统计采用煤的收到基低位发热量，在化验室直接测得弹筒热值Qb，ad和全硫计算高位发热量Qgr，ad，再利用空干基水分和全水分，计算收到基低位发热量Qnet，ar，计算公式为：

通过式1、式2可以看到，除了保证弹筒热值测定务必准确外，同时还必须提供准确可靠的空干基水分Mad、全水分Mt、空干基硫分Sad、空干基氢Had。煤的高位干基热值重复性限值120 J/g，即在同一化验室、同一人、同一仪器测算的高位干基热值，相差在120 J/g内是符合仪器精密度要求的。其它煤质指标的测定误差必定要传递到收到基低位热值，所以除了关注热量化验的准确外，工业分析和元素分析也应同样重视。

1.2 煤场管理

煤炭在存放过程中受到风吹、日晒、雨淋等自然条件的影响，造成煤质下降和煤量损失。入厂煤不是随进随烧，通常要在煤场存放一段时间，不可避免与空气接触发生煤质氧化，导致煤炭热值的下降，尤其高挥发分和高硫分煤的热值损失更为严重。煤堆存放条件如高度、形状、压实程度、时间等，都会影响热值损失。煤场管理不当会造成入厂煤热值严重损耗。

1.3 热值差计算对象不统一

1.3.1 统计值不统一

大部分电厂以月为单位统计入炉煤与入厂煤的热值差，容易导致入厂煤与入炉煤统计值的不统一。首先要确认当月燃用的入炉煤是否为当月入厂煤，如果不是同一煤种，当月热值差就没有可比性。

1.3.2 全水分和氢含量不统一

入厂与入炉热值差以煤的收到基低位发热量为对比参数，收到基低位发热量利用弹筒热值和相关参数计算得到，具体计算见式1和式2。式2中空干基氢Had通过三节炉法或二节炉法测定，大部分电厂未配备测定设备。有的发电厂用经验公式计算氢值，有的则取常数值。经验公式准确性需要验证，取常数值有偏差，都会影响收到基低位热值的准确性。空干基氢每降低1%，收到基低位发热量提高约200 J/g，通过式2可检验。

同一批煤入厂验收与入炉燃烧时全水分一定会发生变化，全水分每增加1%，收到基低位发热量降低约270 J/g，计算入厂煤、入炉煤热值差时，要消除全水分不统一的影响。

2 减小热值差的对策

2.1 规范管理

2.1.1 采样有代表性

电厂定期对采样装置进行精密度及偏倚试验，检验精密度及偏倚是否满足要求，保证机械采样装置可靠运行。机械采样装置采样频率根据本厂干基灰分Ad最大的煤样来确定，通过精密度试验确定采样间隔时间，不得随意更改采样间隔时间，要更改则必须验证采样满足精密度要求。要制定机械采样故障后的采样措施，确保样品有代表性。

2.1.2 规范制样过程

将采集的煤样制备成能代表原来煤样特性的分析（试验）用煤样，首先要保证制样设备齐全、配套，破碎、缩分等设备技术性能符合要求。二分器的缩分比、缩分精密度、缩分偏倚满足国标要求[2]，干燥箱温度示值准确。定期对制样程序和设备进行制样精密度和偏倚试验。其次，制样操作应规范，煤样破碎和缩分过程中避免混入杂质以及损失煤样。破碎机和缩分器使用前应清理干净，防止煤样交叉污染；留样量与粒度相对应；缩分操作尽量使用二分器；用磁铁除铁；保证分析煤样达到空气干燥状态。

2.1.3 加强化验管理

化验室所有仪器和设备按相关标准，每年由权威部门进行性能检定。针对仪器和设备制定严格操作规程，对每项化验指标制定严格的操作要求。发热量测定的试验仪器应满足国标要求条件，每3个月进行热容量标定，每周进行热量仪准确度检验。

2.1.4 人员管理

采样、制样、化验从业人员必须经过专业培训，持证上岗。定期检查、抽查，制定相应监督制度，加强人员管理。

2.2 科学统计热值差

2.2.1 统计煤量的统一

每月燃用的入炉煤与入厂煤不是同煤种时，可适当延长统计周期，如把3个月或半年作为计算入厂煤、入炉煤热值差的统计周期。也可把月初及月末的入厂煤、入炉煤划归不同统计周期。如本月末的入厂煤没有入炉燃烧，可计入下月进行统计。总之，应该保持统计采用的入厂煤和入炉煤为同一批煤，使统计具有可比性。

2.2.2 氢值和全水分的统一

氢值的准确性关系到收到基低位热值的正确计算。目前大部分发电厂不具备氢值测定条件，氢值采用固定值时也不能反应煤质真实情况。氢含量与挥发分是线性相关的，可针对本厂用煤，通过试验计算不同煤种真实氢含量与挥发分的线性方程，并定期对线性方程进行核验。氢值应根据不同煤种线性方程进行计算。

消除全水分对入厂煤和入炉煤热值差的影响有2种方法：

（1）入厂煤、入炉煤热值采用干基高位发热量进行统计，可完全消除水分的影响。

（2）进行入厂煤、入炉煤热值统计时，入炉煤热值可折算到同期入厂煤全水分后的热值，计算公式为：

3 结语

影响入厂煤、入炉煤热值差的因素很多，具体问题应具体分析。对入厂煤、入炉煤的采样、制样、化验等环节进行检查，可结合锅炉发电煤耗判断入炉煤的各环节是否存在问题。分析入厂煤、入炉煤热值差偏大原因，采取相应措施，才能有效控制热值差，提升发电厂燃料管理水平。

[1]GB/T 19494-2004煤炭机械化采样[S].北京：中国标准出版社，2005.

[2]GB/T 474-2008煤样的制备方法[S].北京：中国标准出版社，2009.

[3]DL/T 747-2010发电用煤机械采制样装置性能验收导则[S].北京：中国电力出版社，2011.

[4]GB/T 213-2008煤的发热量测定方法[S].北京：中国标准出版社，2009.

[5]曹长武.火电厂煤质监督与检测技术[M].北京：中国标准出版社，2010.

（本文编辑：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

韩立鹏（1979-），男，河北邢台人，工程师，硕士，从事发电厂化学监督工作。