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入廠煤、入爐煤熱值差原因及分析方法

發布時間:2017-03-16

一、前言
發電廠入廠煤、入爐煤熱量差是經濟性評價及燃煤管理的重要指標,將其熱量差控制在一定范圍內可以體現出燃料管理和采制化工作的水平。
入廠煤、入爐煤熱值差考核指標為502J/g。在目前市場這種情況下,要完成這一指標,從管理和技術上難度都很大。對均勻單一的煤種完成這一指標相對容易一些,對煤源復雜、煤量大要完成這一指標有一定技術難度,必須從管理和技術上下很大功夫。
產生較大熱量差的原因有多種因素,不一定是入廠煤或入爐煤的某一單方面的問題。也就是說可能是入廠煤的問題,也可能是入爐煤的問題,或兩方面都存在問題??梢鑰隙ㄊ遣裳?、制樣、化驗工作未做好,另外就是產生較大熱量差時分析原因不到位。
為什么認為分析原因不到位呢?一般在分析原因時大多從煤樣的采制和化驗的規范性操作檢查入手,檢查這些操作環節方面固然重要,但往往只是分析了一些常規的、表面上的東西缺乏對采制化工作操作細節、儀器設備性能方面的深層次的分析,其結果是熱量差降低效果不明顯或未起到作用。
解決發電廠入廠煤、入爐煤熱量差,我們應從兩方面來做這個工作。
第一、重點放在預防上。通過平時扎實地做好入廠煤、入爐煤的采樣、制樣、化驗工作不讓入廠煤、入爐煤熱值差超過考核指標。不要有了問題再去解決,而是防患未然。
第二、如果發生了入廠煤、入爐煤熱量差大的情況,那就要全面、系統地找出造成熱值差大的根本原因。
二、采樣、制樣和化驗偏差組成
要從一批煤中(幾千噸或上萬噸)采取少量煤樣(幾百公斤),經過制樣程序制成數量較少(僅約100克)粒度<0.2mm的試樣,供化驗使用。即用少量煤樣(單次測定僅為1克左右的樣)的分析結果去推斷一批燃煤的質量和特性就必然會存在偏差。這些偏差由采樣偏差、制樣偏差和分析偏差構成。
因此在煤質檢測中,首先要做好采樣工作。這說明不但要有科學的采樣方法而且還要有受過嚴格訓練的、能認真執行采樣方法的采樣人員。但必須強調的是在上述的關系下,往往容易造成誤解,認為制樣、化驗就不重要了,這是錯誤的。其實制樣、化驗同樣重要。如果不規范操作同樣可以產生較大的誤差。
了解采樣、制樣和化驗偏差組成后。我們就可以有針對性地對各環節進行偏差的分析,以確定哪個環節出現的偏差。
三影響入廠煤、入爐煤產生熱量差的因素
1、入廠煤與入爐燃用煤不同步產生的差異
如果以月計算入廠煤、入爐煤熱值差。那么首先要確認一下每月入爐煤燃用的是不是當月入廠煤進的煤。如果不是,那么當月的入廠煤、入爐煤熱值差就沒有可比性??衫奐莆鱸氯氤?、入爐煤熱值差比較。
2、進廠煤平均質量下降的影響
2.1對燃用均勻、單一的煤種不易造成采樣偏差,相對比較容易完成熱值差指標。我們做過試驗,煤質較均勻時不容易造成采樣偏差。
2.2對來煤均勻性較差的煤種易造成采樣偏差。煤的粒度越大、越不均勻,而且粒度大的一般以矸石或石頭居多。在實際采樣操作中,人工采樣和機械采樣很難采到大于100毫米以上的矸石或石頭。來煤粒度較大時,人工采樣不好挖深坑往往在好挖的地方挖坑或挖的時候遇到較大的矸石、石頭或讓開挖坑或只采小粒度的煤樣?;擋裳返鬧本兌話閽?70-300毫米,扣除中間的螺旋桿直徑,大于100毫米以上的矸石或石頭也難被采到。此類采樣頭適用于煤的最大粒度為50毫米被采到的概率可達95%超過這一最大粒度的煤被采到的概率隨最大粒度的增加而降低。因此隨煤的最大粒度的增加,人工采樣和機械采樣都容易造成入廠煤的熱量偏高。
2.3煤質極不均勻還容易造成采樣代表性差。如某一電廠來煤,在同一車廂機械采20子樣,灰分最小為36.45%,灰分最大為60.89%,極差為24.44%,煤質非常不均勻。對于這種情況,如果按常規采樣而不增加子樣個數,采樣代表性就差。
3、煤長時間存放氧化的影響
加強煤場管理,防止煤場自燃,及時燒舊存新。據資料統計,無煙煤筒倉存放半年熱量損失1%,若5000大卡/公斤熱量損失就是50大卡/公斤。煙煤筒倉存放半年熱量損失1%-3%。褐煤存放半年熱量損失6%。煤的存放熱量損失數據大多參照一些資料上數據。這些數據只是作為一般性的參考作用,具體到某煤種存放一定時間到底損失多少熱量沒有較準確的數據。有些煤種自然存放的熱損失比經驗數據要大很多。
4、采樣設備、化驗設備存在系統誤差的影響
據了解,在所使用的采樣機中有相當一部分存在系統誤差,體現在熱量上要么偏大,要么偏小。產生系統偏差的原因有廠家設計不合理因素,主要還是使用過程中沒有按機械采樣機標準規定操作?;檣璞覆南低澄蟛鈧饕巧璞岡斐傻?。
消除設備系統誤差需采取的措施
1新投運的機采設備按規定做性能試驗?;繕璞副匭刖ㄍ棵偶ú裳尷低稱畈拍蓯褂?。對檢定結果及結論要有適用性分析。比如可采煤的最大粒度。
2定期檢查破碎機的出料粒度定期檢查采樣頭和縮分器的運行狀況。
3要按機采設備性能試驗給出的結論來運行機采設備。比如,制樣設備的出料粒度、破碎縮分比、采樣精密度等指標。同類型的機采設備在不同的電廠由于煤質不一樣,會得出不同的數據。只有按機采設備性能試驗給出的結論來運行機采設備,采樣偏差、制樣偏差才能得到有效的控制。
5、采制化人員不規范操作帶來的影響
采制化人員不規范操作帶來的影響隨意性大,影響大小很難量化??梢醞ü憂考際跖嘌?,建立有效的監督機制來規范操作。采制化技術管理人員要相對穩定。
不規范操作的各種現象,比如火車上采樣蜻蜓點水,深度不夠,采樣量也不夠背著編織袋從車廂頭采到尾。
應對不規范操作的措施:
1.由對采制化流程熟悉、標準熟悉且有一定技術的人來監督采制化過程。不熟悉的人監督往往只是監督一些表面的東西,深層次的不到位。
2.對采樣點的布置、深度、子樣質量及采后樣品總量監督。
3.建立對存查樣定期抽檢制度。
4.建立各礦別數據庫根據數據庫的數據歸納出各礦的經驗公式,以此公式較核各礦測試數據的合理性和可靠性,還可對可疑值做出判斷。
5通過加強技術培訓來規范操作。由于目前大多以機械采樣為主,采樣人員對機械采樣的采樣原理、工作流程等相關技術缺乏了解,建議進行這方面的技術培訓,尤其要以培訓技術骨干為主。
四、發電廠入廠煤、入爐煤熱值差分析方法
分析時應由淺入深、由易到難、逐一排除最后找出問題所在。對于較大的熱量差??梢鑰隙ú皇腔槲饕侍猹Sο卻又蒲擠治霆H緩笤俜治霾裳侍?。
1熱量計準確度檢查
當熱量差稍微超規定值時應首先排除化驗方面是否有問題。熱量計準確度檢查可以使用在有效期內的標準煤樣 不推薦使用標準苯甲酸。由于國內主要熱量計制造廠家某型號存在設計制造方面的問題反標苯甲酸的情況較好但反標標準煤樣的結果并不理想這種系統誤差很難從技術上消除  因此不推薦使用標準苯甲酸反標熱量計。
當熱量差比較大時化驗誤差相對較小應先從采制樣檢查入手。將標準煤樣的測定值與其標準值比較若測定值在標準煤樣的不確定度范圍內則該熱量計準確度符合要求。
另外還要檢查近期3個季度的熱量計熱容量標定記錄及反標記錄。重點看反標標準煤樣測定值與標準值的差值比較測定值是在標準值的上限還是下限若3次測定值全部在上限或下限初步判斷該熱量計存在系統誤差。這點分析重要往往在熱值差分析時容易被人們忽略。熱量計的標定記錄及反標記錄檢查主要是了解設備性能及系統偏差情況。
2、人工制樣偏差的檢查
人工制樣如果不按標準操作也可產生較大的誤差。熟悉采制化標準的技術人員可通過對制樣人員的現場實際操作檢查制樣人員規范操作的程度。也可使用下面方法進行制樣誤差的檢查  準備13毫米以下粒度的煤樣60千克以上用二分器縮分兩份試樣其中一份樣再用二分器縮分成兩份樣一份樣由入廠煤化驗室制樣并化驗另一份由入爐煤化驗室制樣并化驗主要是檢查制樣環節存在問題。將第一次縮分出的另一份30千克以上的煤樣再用二分器縮分成兩份樣其中一份由第三方制樣制得的樣品由入廠煤和入爐煤化驗室化驗另一份備用?;蟣訃颯?。
根據三方的化驗數據比較可得出是否是化驗問題還是制樣過程中存在的問題。此方法在檢查化驗和制樣存在問題上非常實用。
3采樣偏差分析
對于人工采樣首先應澄清一個認識問題不是人工采樣不準或代表性差的問題而是一方面采樣人員沒按照規范操作另外一方面入廠來煤存在摻假或分層裝車現象此條件下人工采不到車底部的煤從而造成人工采樣代表差。
入爐煤采樣機裝在碎煤機之后大塊的石頭或矸石經碎煤機破碎入爐煤采樣機反而有取到石頭或矸石的機會。
在分析熱值差時人們首先會想到并重點關注采樣問題更多關注人工采樣而忽略機械采樣問題以為使用機械采樣就是具有代表性了其實這種理解是錯誤的。實際采樣過程中有些采樣機存在問題是嚴重的。
需要說明的是大部分機械采樣的采樣頭所采初級子樣未經破碎、縮分的原始煤樣基本都具有代表性另外認為皮帶端部采樣代表性好于中部皮帶采樣的也是錯誤的缺乏事實根據?;擋裳饕侍獬鱸諂撲?、縮分系統上。

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