火电厂储煤场损耗控制措施探讨

龚志恒，袁 勇

火电厂储煤场损耗控制措施探讨

龚志恒1，袁 勇2

（华能重庆珞璜发电有限责任公司，重庆402283）

以华能珞璜电厂的实际情况为例，分析燃煤储存过程中的量、质损耗问题，重点对燃煤储存过程中煤量的损耗情况、燃煤含水量变化对发热量的影响、燃煤储存过程中的热值损耗趋势、燃煤自燃的产生因素和控制措施等方面进行分析，找出不同方面的燃煤量、质损耗的产生原因，并提出降低损耗的措施。通过一系列措施的有效落实，达到降低损耗、提高经济性的目的，为提升电厂的经营效益服务。

煤场管理；损耗；措施

燃煤成本约占到火力发电厂生产经营成本的2／3，因此，燃煤煤质、煤量的损耗对电厂的经济效益有着重要影响。燃煤在储存过程中，由于受到外部环境因素和自身特性的影响，会发生煤量流失、水分增加、发热量降低、燃煤自燃等一系列变化。这些变化都是造成燃煤煤质、煤量损耗的重要因素，也直接关系到火电厂的生产经营效益。因此，做好燃煤煤量、煤质损耗分析，认真执行损耗控制措施，以降低燃煤煤量和煤质的损耗，是火电厂煤场管理工作的主要课题。

1 燃煤煤量、煤质损耗的原因分析

1.1 燃煤煤量损耗

引起煤量损耗的主要原因有以下几个方面。一是雨水冲刷损耗。以珞璜电厂为例，因电厂位置处于南方多雨地区，且煤场存煤量大，煤堆高度高，多雨季节易发生因雨水冲刷造成煤堆垮塌，燃煤流失。二是运输损耗。运输损耗主要是指燃煤在汽车运输和皮带运输过程中，因撒漏造成的损耗。三是风吹扬尘损耗。在燃煤干燥或是风级较大的情况下，燃煤会因风吹扬尘造成煤量损耗。

1.2 燃煤煤质损耗

1.2.1 燃煤水分对发热量的影响

以珞璜电厂为例，2016年1～4月入炉煤低位发热 量 Qnet，ar＝21 432 J／g，空干 基 水 分 Mad＝1.51%，全水分 Mt＝7.77%，空干基含氢量 Had＝2.1%，则收到基高位发热量为：

同样的煤，高位发热量为23 510 J／g，若全水分增加1%，变为8.77%，则收到基低位发热量为：

由此可知，按照上述情况计算，水分增加1%，燃煤低位发热量降低约266 J／g。

1.2.2 燃煤热值储存损耗分析

以珞璜电厂常用的无烟煤热值损耗试验数据为例。试验时，燃煤按照自然方式堆放，无碾压，无覆盖，每周采样进行化验，得出热值数据，通过对数曲线得出热值损失趋势，如图1所示。

图1 热值损失试验情况

由图1所示的趋势可知，无烟煤储存3个月热值损失约为0.38 MJ／kg，且在储存期第1个月内热值下降幅度较大，1个月后，热值下降幅度有所减缓，但仍在继续下降。由此可知，燃煤存储时间越长，累计热值损失便越大。所以，需加强燃煤换烧，控制燃煤储存时间。

1.3 燃煤自燃因素分析

燃煤发生自燃，不仅会造成煤量的损失，同时也会造成煤质损耗。因此，需要分析燃煤自燃原因，做好防控措施。

燃煤是一种在常温下会缓慢氧化的物料［1］，与空气接触氧化的同时产生热量，并聚集在煤堆内，随着时间的延长，煤堆内蓄热增加，温度会越来越高，而温度升高又会加速煤的氧化作用。当煤堆内温度逐步升高到60℃后，煤堆温度会急剧升高，若不及时处理就会发生自燃。影响燃煤自燃进程的因素具体有以下几方面。

1）煤的特性影响：煤的水分、挥发分、硫分等都是影响燃煤自燃的主要因素。其中，煤的水分既有阻燃作用，也有助燃作用，具体由煤质变化、储存环境等具体条件而论。煤的挥发分有助燃作用，一般情况下，煤的挥发分含量越高，则燃点越低，燃煤越容易发生自燃。燃煤中所含的硫分，在一定温度下生成三氧化硫，三氧化硫吸收水分生成稀硫酸，其反应过程为放热过程，可提高煤堆中的温度，加速煤的自燃。

2）供氧条件影响：煤堆曝露于空气中，表面与空气充分接触。随着燃煤粒径增大，煤块之间的间隙越大，其供氧条件越好，越容易发生自燃。

3）氧化时间：燃煤从氧化发展到自燃有一个过程，氧化时间达到自燃发火期才能发生自燃。

另外，煤堆的形状和高低、堆积条件、杂物情况、风向和风力等都对煤堆与空气接触情况及温度升高有影响。

2 煤场煤量、煤质损耗控制措施分析

2.1 燃煤煤量损耗的控制措施

造成燃煤煤量损耗的主要原因是雨水冲刷、运输损耗和风吹扬尘。为了减少煤量损耗，可主要采取以下防范措施。

1）合理控制煤堆高度：煤堆高度越高，煤堆被雨水冲刷的面积就越大，也就越容易发生煤堆垮塌。因此，在暴雨多发季节堆煤时，应合理控制煤堆高度，一般情况下夏季煤堆高度不超过10 m，特殊情况需超过10 m堆煤的，应优先安排取用煤堆顶部燃煤，尽快降低煤堆高度，以此来减少雨水冲刷对煤堆造成的影响。

2）对高大煤堆进行必要的覆盖：L珞璜电厂战略存煤区是通过汽车转运存煤，煤堆高度一般接近20 m，煤堆底部长宽接近100 m。暴雨季节煤堆垮塌风险极大。对煤堆进行覆盖，减少雨水对煤堆的直接冲刷，可以有效地防止燃煤垮塌流失，减少燃煤煤量损失。同时也可控制燃煤水分，提高燃煤在锅炉中的燃烧效率。

3）加强运输设备的维护检查：燃煤运输设备包括电厂输煤系统设备及运煤车辆。运煤设备的撒漏是造成燃煤损耗的重要原因。因此需加强运煤设备的缺陷管理，及时消除输煤设备或运煤车辆的撒漏缺陷，减少燃煤在运输过程中的撒漏损耗。

4）做好扬尘损耗防控措施：在燃煤接卸、输送、储存过程中，应做好喷淋增湿措施，增加燃煤湿度，减少燃煤输送、储存过程中的风吹扬尘。对于长时间储存的煤堆，可使用篷布覆盖，防止风吹扬尘造成燃煤损耗。

5）做好燃煤回收工作：对于雨水冲刷、煤炭撒漏、风吹扬尘造成的散落煤炭，应及时进行清理回收，减少燃煤损失。

2.2 燃煤煤质损耗控制措施

2.2.1 燃煤水分控制措施

控制煤场燃煤水分，对于入炉煤水分控制、减少燃煤热值损耗有重要意义。根据珞璜电厂的实际经验，控制燃煤水分的措施主要有以下几方面。

1）提高干煤棚使用效率：煤场出入库调度的灵活性，在雨季保持干煤棚内较高的储煤量，连续降雨天气一律使用干煤棚内存煤，控制燃煤入炉水分。

2）做好煤场排水设施清理：雨季来临前或降雨后，应及时对煤场排水沟、沉煤池进行疏通清理，确保排水畅通，并对煤场内部积水进行疏导，避免场内积水造成燃煤水分增加。

3）对煤堆进行覆盖：对于储存量较大，储存时间较长的煤堆可以进行覆盖，一方面可以减少燃煤水分，另一方面也可减少雨水冲刷导致的燃煤损耗。

4）合理安排煤堆底层煤的使用：煤堆底层燃煤是煤场存煤中水分最高的，在连续降雨天气，应避免大量取用底层燃煤，造成入炉煤水分过高。当底层燃煤水分高时，应使用工程机械将底层燃煤收高沥水，待水分下降后再取煤入炉。

2.2.2 煤场储存热损失控制措施

燃煤储存热值损失随着时间的延长而不断增多，为控制燃煤储存热损失，需做好以下措施。

1）合理安排煤场调度，及时对库存燃煤进行换烧，原则上燃煤储存不应超过3个月。

2）根据机组耗用情况安排库存，防止因库存过高造成燃煤换烧滞后，使燃煤储存时间过长，热值损失增大。一般情况下，燃煤库存量应不超过机组耗用一个月燃煤量。

3）对储存时间预计较长煤堆进行碾压储存，增加煤堆密度，降低煤堆内部养分，延缓燃煤氧化进程，减少热值损失。

2.3 防止煤场自燃的措施

1）控制库存，推进换烧：燃煤存储时间越长，其自然氧化时间就越长，积聚热量越多，发生自燃的可能性就越大。因此，需合理控制库存，防止胀库，同时有序推进存煤还烧，减少燃煤储存时间。一般情况下，存煤时间以不超过3个月为宜，但对于碾压紧实的煤堆储存时间可以适当延长。

2）在煤场划出战略存煤区：对于为适应煤场市场价格波动而需要长时间储存的燃煤，专门划出战略存煤区来储存。此区域燃煤采用分层压实的办法，减少燃煤内部间隙，减少煤堆中含氧量，延缓燃煤氧化速度，降低燃煤自燃可能性。根据珞璜电厂战略存煤区的实践经验，若煤堆用车辆碾压紧实，存煤密度达到正常存煤密度的1.2倍以上时，由于燃煤内部含氧量极少，燃煤氧化过程受到遏制，热值损失极少，且可以有效地防止燃煤自燃。

3）定期测温，及时处理［2］：煤的自燃过程分为潜伏期、高温期和自燃期3个阶段。在定期测温过程中，当温度超过60℃时，应将燃煤分离出煤堆并及时使用，同时增加煤堆的测温频次。在堆煤和燃煤转运过程中，一定做好煤堆监测，严禁将有燃烧倾向的煤带入新煤堆。不得已时，也使用灌水降温，因为灌水不足或不均都会使热量迅速蔓延到更多的部位而助长自燃。

4）科学合理组堆：煤场存煤分类堆放，并做好存煤档案记录。储煤场的地面应当干燥，且有坚固的地面，不应该储存炉渣、干煤粉或其他多孔物质，地面应该有一定的坡度，以利排水。煤堆不宜过高，组堆应选择合理的角度；煤堆的形状依据储煤量、燃煤质量、可占用面积以及堆煤设备等因素决定；煤堆取向要设计合理。此外，对于筒仓式存煤可向仓内送入惰性气体以隔断氧气来源。

5）煤堆旁布置足够的水喷淋装置：以便煤堆自燃或表面温度异常上升时降温。应该强调的是，采用水喷淋降温是防止煤堆自燃的下策，如果喷水量不足，可能起到适得其反的作用。

3 结语

随着外部环境的不断变化，电厂煤场管理工作要求日益提高，管理难度日益增大。在以往的管理经验基础上，需要不断开放思维，探索新的管理模式和方法，确保燃煤作业安全、确保燃煤储存安全、减少热值损耗，为发电企业的经济效益服务。

［1］ 李树军.浅谈煤场管理［J］.煤质技术，2010（1）：15－17.

［2］ 赵涛.3×650 MW火力发电厂煤场管理［J］.电力科学与工程，2008（9）：22－24.

A Study on the Measures of the Loss Control for Coal Storage Yards of Thermal Power Plants

GONG Zhiheng，YUAN Yong
（Chongqing Luohuang Power Generation Co.，Ltd.of HPI，Jiangjin Chongqing 402283，P.R.China）

Taking Chongqing Luohuang Power Generation Co.，Ltd.for example，this paper analyzes the quantity and quality losses during the storage process of the coal，in particular such issues as the loss of the quantity of the coal during its storage process，the influence of the variation of the water content of the coal on its calorific capacity，the trend of the loss of the calorific value during the storage process and factors causing spontaneous combustion of the coal and relevant control measures.Causes of the quantity and quality losses of the coal in different aspects can be found out through the analyses and relevant measures of reducing the losses can be presented.The implementation of the measures can decrease the losses，enhance the economy efficiency and improve the benefits of power plants.

management of coal yards；losses；measures

TK16

A

1008-8032（2017）04-0038-03

2016－11－03

龚志恒（1982－），工程师，研究方向为火电厂燃料管理。