燃煤发电厂燃料工作过程优化分析论文

时间：2022-10-11 06:55:00 论文范文我要投稿

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燃煤发电厂燃料工作过程优化分析论文

　　0 引言

燃煤发电厂燃料工作过程优化分析论文

　　近年来，伴随着电力行业垄断的打破及煤炭市场化的不断深入，电力用煤价格在市场经济的杠杆下不断上涨，燃煤发电企业燃料成本不断提高，来煤结构也越发复杂。在此状况下，做好燃料工作已经成为各电厂完成效益目标的基础，燃料工作也必须由粗放式管理向高效化、技术化、精细化管理过渡。

　　但当前，出于燃料工作中防漏洞和强化管理的需要，往往频繁地更换燃料管理工作人员，使得燃料工作的技术力量相对不足，同时燃料工作的资金投入较电厂其他专业偏低很多。上述因素造成了当前各电厂在燃料工作中存在一定的问题，导致燃料验收过程中各种损失的发生。且燃料损失的相关参数具备很强的隐蔽性和长期性，故燃料工作中的损失对电厂的经济效益影响巨大。

　　由于以前煤价偏低，大部分电厂与相关科研单位未重视此项工作的开展，且当前电力行业在各省的研究院均处于转型期，对于非电专业的重视程度进一步下降，故当前电厂燃料工作的整体优化在国内基本处于空白阶段。对电厂燃料工作的整体优化，既是各电厂提高燃料工作水平、提高经济效益的需要，也是社会经济发展到当前阶段的需要，更是社会责任的需要。

　　当前，在全燃料的各单项工作上，各科研单位开展了或多或少的工作，但对于全方位排查燃料工作中的问题，优化燃料工作的各方面，则缺乏全面、系统的研究。电厂燃料工作中遇到的问题主要依靠电厂自身的力量去解决，而各电厂燃料管理和工作人员频繁更换，燃料人员的管理水平、技术水平参差不齐，各电厂燃料管理工作千差万别，如此造成了燃料工作的结果差距明显，各种隐性损失很大。

　　故需对此方向进行系统性的研究，以期完整地从技术手段优化燃煤发电企业的燃料工作全过程，减少损失，提高效益。

　　开展燃料工作整体优化，主要是从经济层面与技术层面开展工作。经济层面上主要开展燃料使用的经济性核算，指导电厂燃料的采购、存放、应用全过程，从而提高燃料的应用效益；技术层面主要从设备技术、人员培训、存储管理等方面开展，从而使得全燃料工作无漏洞、少损失。

　　1 理论和实践依据

　　通过对近百家电厂 2 a 来煤样的数据统计分析，厂炉热值差基本呈现如下状态：平均厂炉热值差以收到基低位发热量计算约为 0.47 MJ/kg,其中最大 1.27 MJ/kg,热值差大于 1 MJ/g 的电厂占3.6%,热值差介于0.75~1 MJ/kg 的电厂占 3.6%,热值差介于 0.5~0.75 MJ/kg 的占38%.

　　干基高位发热量的厂炉热值差更能说明电厂燃料工作实际状况[1],以干燥基高位发热量计算，则近 2 a 平均厂炉热值差为0.77 MJ/kg,其中最大为 2.5 MJ/kg,热值差大于 1.5 MJ/g 的电厂占4.8%,热值差介于 1~1.5 MJ/kg 的电厂占20.2%,热值差介于 0.75~1 MJ/kg 的电厂占 32.1%,热值差介于 0.5~0.75 MJ/kg 的占 15.5%.

　　从技术角度分析，燃料工作的评价依据最重要的指标为干基高位发热量。通过对各厂煤质的分析，通过开展燃料的整体优化，将实际厂炉热值差（以干基高位发热量计）控制在尽可能低的范围内对发电企业的经营效益提高势必会产生很大的影响。

　　电厂燃料工作与效益挂钩主要包括以下内容：即：入厂验收部分、入炉验收部分、煤炭管理部分。这三个大的方面的工作从对燃料工作的影响因素来划分，可分为：电厂燃料综合经济性测算的技术、采制化及计量设备的技术、燃料工作人员的操作技术、相应的质量控制措施、煤炭储运过程降低损耗技术。

　　由于煤炭质量的千差万别，各种煤炭的价格、运输距离、品质、存储特性、使用特性等均不相同，因此，需要建立经济模型，使燃料的利用最优化。

　　这是加强电厂燃煤精细化管理、提高效益的手段之一。

　　燃煤采制化及计量设备因其工作环境异常恶劣，常常因磨损撞击等情况使得设备性能出现偏差，故对设备开展试验工作时对存在问题的设备进行调整或改造，可以确保验收设备的准确性，使之不产生不利电厂的偏差。由于电厂燃煤的基数很大，即使是很小的偏差调整，也可以为电厂挽回非常可观的损失。

　　燃料的验收工作，至今仍需要大量的人员操作。人员的操作习惯、对于标准的理解掌握等，都会对分析结果产生各种各样的影响。通过对人员的技术培训，规范其操作过程，可以有效地降低人为操作的偏差，使得电厂验收过程更加准确。

　　煤炭在运输与储存过程中，往往因为氧化、大风、降雨等因素而产生损耗。因为煤炭基数庞大，减少这些环节的损耗，会对提升电厂效益产生明显效果[2].

　　通过这些技术的掌控，就可以从技术层面系统性地做好燃料工作，堵住漏洞，降低耗损，从而提高发电厂的经济效益。

　　本研究的关键点，在于对燃料工作进行系统的整合，全过程地解决发电厂燃料工作的技术问题，且最终反馈到对电厂经济层面，为如何更好地买好煤炭、管好煤炭、用好煤炭提供全方位的技术支持。技术难点是，由于煤炭构成的多变性及当前煤炭市场的复杂性，使得每个电厂情况有很大的差异，需通过不同途径解决各厂问题。

　　2 整体优化初步方案

　　本研究整体的工作内容主要包括这样几个方面：分别是燃料采购阶段，入厂验收阶段，厂内管理、入炉煤验收阶段。

　　2.1 采购阶段

　　此阶段主要进行煤种适应性及采购经济性评价研究，研究将通过锅炉对煤种适应情况，结合电厂购煤的煤质、运输距离、价格、储存情况、适用情况等因素进行综合评价，构建数学模型，以指导电厂的煤炭采购。最终获取电厂在当前燃料市场状况下最优的燃料采购方式。

　　2.2 入厂验收阶段

　　2.2.1 燃料验收各环节方案设计及实验室建设

　　燃料验收工作应完全按照国家及行业的相关标准开展。但由于煤炭验收的标准较多，且同样的测试项目标准中规定的方法也有多种，不同方法的组合往往会对结果产生明显的影响，如采制过程中水分损失[3].故合理的设计采样方案、制样方案，选择合适的化验方法，对于燃料验收工作是非常重要的。

　　本项工作的重点就在于，根据电厂的实际状况，对各种来煤的采样、制样的方案和化验流程进行完整设计，从而使得验收工作在完全符合标准的基础上，尽可能地控制偏差。

　　2.2.2 采制化及计量设备的技术

　　燃煤采、制、化设备作为燃料验收的核心设备，因设计、加工、安装等原因，或者因其工作环境变化，常常发生形变、磨损等情况，使得设备性能出现偏差。根据采制样设备的设计原理及对已有设备试验结论的统计，当前采制在未经过有效调整的情况下，约 80%的设备的偏倚差值平均值为负。故对设备开展以无偏差为目的的调整、改造和试验工作，可以有效地提高燃料验收设备的准确性，不使其发生偏差。

　　实施的基本方式为：对开展项目的发电企业的燃煤采样、制样、化验设备进行全面试验，找出其中存在偏差的设备或环节，对于发现的问题有针对性地开展调整或改造工作，对于设备存在问题较大的，将采取技术攻关，从而使得采制化及计量的设备均处于基本无偏差的状态。

　　2.2.3 燃料验收人员技术培训

　　燃料验收的采样、制样、化验当前还离不开工作人员的现场操作，在这个过程中，诸多习惯性的动作、对于标准理解的不足或者操作过程中的简化，都会对验收结果产生很大影响。燃料人员的培训工作一直都在进行，但往往集中于对标准的课堂讲解和对某一设计好的状况下的操作，却无法做到根据出现的实际状况去分析、发现操作过程中可能存在的问题。应针对电厂的实际状况，有针对性地且必须是分层次地展开人员培训工作。

　　2.2.4 燃料验收质量控制措施设计

　　燃料验收过程的质量控制是确保全过程按照标准和规范正确开展的手段[4],质控的措施有多种，且质控要求越高，工作人员的工作量就越大。

　　故设计合理的质量控制的技术手段，既能有效控制燃料验收过程的质量，又使得工作量合理，是本项工作的关键，能够保证最终达到同时提高工作质量与工作效率的目的。

　　2.3 燃料的厂内管理阶段

　　2.3.1 煤炭储运过程降低损耗技术研究

　　煤炭在储存、运输、堆放过程中，会因为氧化、大风、下雨而产生损耗，根据电厂状况，研究制定针对电厂煤种的最佳降低损耗的方法，尤其是降低储煤过程中的氧化与自燃，是提高电厂燃料生产效益的关键。

　　2.3.2 燃煤的优化掺配研究

　　当入厂煤与锅炉设计煤种存在偏差时，掺配工作便应运而生。当前燃煤的掺配工作在许多电厂都已开展，但如何使得掺配工作做得最好，发挥最佳的经济和综合效益，是燃煤掺配工作的重点。

　　2.4 入炉验收阶段

　　入炉验收与入厂验收相似，同样也存在设备的调整校验、人员培训和质控措施建立等。

　　2.5 燃料工作全过程中其他问题研究

　　燃料工作中还有其他一些情况，如堵煤、冻煤、提质等问题，视实际需求情况确定。

　　3 成果预测

　　通过加强入厂验收环节和厂内管理环节等工作方案的实施，计算可知，燃料损耗或损失每下降0.1 MJ/kg（国标中规定的化验工作中发热量测试的重复性限为 0.12 MJ/kg,且化验是燃料验收过程中误差最小的环节，故燃料验收、存储的漏洞往往会远超这个数据），折合电厂供电煤耗可下降约1.65 g（以亚临界机组供电煤耗 330 g/kWh,全厂年平均入厂煤热值 20 MJ/kg 计算）。通过对各电厂入厂和入炉煤数据的分析，如电厂能通过加强燃料工作，势必会给电厂带来非常可观的效益。

　　4 结论及建议

　　通过对燃煤发电企业燃料工作中燃料采购、入厂验收、厂内管理、入炉煤验收等阶段的优化和质量控制实现燃料工作的整体优化。对燃料综合经济性进行测算、调整采制化及计量设备、提高燃料工作人员的操作水平、加强质量控制措施、降低煤炭储运过程损耗等具体手段开展燃料整体优化工作。研究表明，通过燃料工作的整体优化，能够有效提高燃煤发电企业的效益和管理水平。

　　通过对各电厂燃料工作状况的分析、对燃料工作的认识以及燃料工作的复杂性，提出两点建议：

　　（1）在充分理解燃料工作特点的基础上，建议电厂在燃料工作的管理和技术方面同步提高。当前较普遍的现象是燃料工作重管理，技术方面重视程度相对不足，造成了燃料在技术方面存在较多短板。开展燃料工作的整体优化工作主要就是从技术角度出发，提高电厂的燃料工作水平，提高效益。但同时技术水平的提高也离不开管理制度的适应。故建议燃料的整体优化工作应为技术工作与管理工作同步开展。

　　（2）鉴于燃料工作环节多、较琐碎的特点，燃料工作的任何一个环节甚至是一个微小的动作或设备结构，都有可能造成最终的损失损耗。故燃料工作应对全过程所有环节进行全面掌控，不放过其中任何一个细节，才是最终燃料工作完全做好的关键。

　　参考文献：

　　[1]曹长武。电力用煤采制化专题技术[M]. 北京：中国标准出版社，2012.

　　[2]刘爱忠。燃料管理及设备[M]. 北京：中国电力出版社，2008.

　　[3]汪后港，秦岭。煤炭机械采制样机整机水分损失研究[J]. 煤质技术，2014（1）：7-9.

　　[4]肖敏，刘振德。煤炭检测实验室内部质量控制方法[J].煤质技术，2014（3）：5-7.

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