探索煤炭在储存过程中煤质变化趋势

吴宫莲 邓旭

摘 要：燃煤成本占火力发电成本的比例不断增加，各火力发电企业高度重视燃料管理，尤其是加强对煤场煤质的监督管理，以减小燃煤的自然损耗。为了将因煤质变化而导致的经济损失降到最低，本文就自然条件下火电厂存煤煤质变化规律，确定燃煤在煤场中的最佳存放时间进行探索研究。

关键词：火力发电厂;煤场;煤质变化

煤在自然条件下，将发生缓慢的氧化现象，导致煤炭质量下降。但其质量下降程度，则与煤质特性，特别是挥发分与含硫的高低;煤堆特点，特别是煤堆的大小、形状、高度及压实程度;以及自然环境条件密切相关。为了将因煤质变化而导致的经济损失降到最低，探索电厂存煤在自然条件下煤质的变化规律，确定燃煤在煤场中的最佳存放时间具有重要的现实意义。

因实际条件制约，在某2*630MW火力发电厂1#煤场东侧约200m2的空地组堆了直径约5m、高约2.5m的两个煤堆，如图1所示，分别标记为试验1和试验2。其中试验1选取的是海运褐煤，试验2选取的是海运烟煤，其煤质状况见表1。

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实验一                                         实验二

图1试验褐煤与烟煤

[煤质指标＼&Ad（%）＼&Vd（%）＼&Qgr，d（MJ/kg）＼&St，d（%）＼&褐煤＼&5.46＼&49.74＼&26.87＼&0.24＼&烟煤＼&22.64＼&28.49＼&26.23＼&0.49＼&]

表1 试验褐煤与烟煤煤质状况

在自然环境条件下褐煤存放6个半月，烟煤存放3个月，每周对试验煤堆进行采样，经制样组制备好全水分煤样和一般分析煤样，送至化验班进行煤质水分、灰分、挥发分及热值的分析化验，具体试验内容与方法见表2，分析褐煤和烟煤在不同时期各项指标的变化趋势，最终得出褐煤和烟煤在煤场中存储的最佳时间。

表2  试验褐煤与烟煤试验内容与方法

[测定频次＼&每周＼&周期＼&试验褐煤＼&2014.4.15-2014.11.6＼&试验烟煤＼&2014.8.7-2014.11.6＼&采样方法＼&人工采样＼&制样方法＼&人工制样＼&化验方法＼&灰分（Ad）＼&煤的工业分析方法 仪器法＼&挥发分（Vd）＼&发热量（Qgr，d）＼&自动氧弹热量计法＼&全硫（St，d）＼&库仑滴定法＼&]

通过对试验褐煤和烟煤堆各项化验结果Ad、Vd、Qgr，d及St，d进行比较，分析其在存储过程中煤质变化趋势。

1.褐煤煤质变化趋势

试验褐煤自4月15日组堆后每周对其进行采样、制样、化验，并记录其各项指标，直至11月6日，其共存储了6月半月。褐煤煤质变化趋势见图2（1）～（4）。

如图2所示，褐煤在组堆后约一半月时间内，灰分明显增加，增加了约2.40%，然后基本保持不变;挥发分明显降低，下降了约3.27%，然后基本保持不变;一个半月内发热量下降明显，约为0.73MJ/kg，之后下降趋势缓慢，发热量下降月0.31MJ/kg;全硫前一个半月呈明显上升趋势，之后基本保持不变。

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图2 试验褐煤存储过程中灰分（Ad）、挥发分（Vd）、

发热量（Qgr，d）及全硫（St，d）变化曲线图

2.烟煤煤质变化趋势

试验褐煤自8月7日组堆后每周与试验褐煤一同进行采样、制样、化验，并记录其各项指标，直至11月6日，小煤堆共计存储了3个月。烟煤的煤质变化趋势见图3。

如图3（1）～（4）所示，试验烟煤在整个试验周期内，其灰分在±1.00%上下波动，但基本保持不变约为23.00%;挥发分基本保持不变，约为28.75%;发热量在±0.3MJ/kg上下波动，但基本保持不变，约为26.10MJ/kg;全硫基本保持不变。

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图3 试验烟煤存储过程中灰分（Ad）、挥发分（Vd）、发热量（Qgr，d）及全硫（St，d）变化曲线图

经过对褐煤自4月11日组堆后至11月6日，历时六个半月，烟煤自自8月7日组堆至11月6日截止，共存储了三个月的试验研究，得出如下结论：

1.试验褐煤在存储的六个半月时间内，其各项指标Ad、Vd、St，d及Qgr，d变化趋势为：

（1）灰分在组堆后的一个半月内明显增加，之后基本维持不变。

（2）挥发分在组堆后的一个半月内明显降低，之后基本维持不变。

（3）全硫在组堆后基本维持不变。

（4）发热量在存储一个半月内下降趋势明显，之后下降趋势缓慢。

2.烟煤试验周期较短，共3个月，其煤质指标Ad、Vd、St，d及Qgr，d基本保持不变。

通过对以上两种煤的探讨和分析，可以看出：①褐煤存取的最佳时间为一个半月。建议褐煤存储一个半月内进行掺配掺烧。②烟煤由于试验周期较短（3个月），各项指标基本保持不变。存取的时间可适当延长。

由于各电厂的自然环境条件与煤场条件各不相同，存煤在自然条件下的变化程度也有所不同，而煤场存煤试验研究的工作量大，周期长，影响因素多，试验研究具有较大的难度，继续坚持深入这方面的研究，对做好煤场存煤管理、为电厂燃煤掺配掺烧提供理论依据具有重要的现实意义。

作者简介：

吴宫莲（1986.08～），女，籍贯：福建省将乐县;学历：硕士研究生;职称：助理工程师。

邓旭（1973.05～），男，籍贯：四川仁寿;学历：大专;职称：助理工程师、技师。