宁向峰
摘 要:火力发电厂煤炭成本占发电成本的70%~80%.由此可见,煤场管理在燃料管理流程中是非常重要环节之一,煤场管理水平直接影响着电厂的经济效益。具体介绍了华润常熟公司在煤场管理方面的经验,以期通过探讨不断提高煤场的管理水平。
关键词:露天煤场;抑尘网;发电成本;蒸发量
中图分类号:F407.61;TM621 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.076
1 概述
本公司煤场为露天煤场,从南至北分为4个条形布置,每个煤场有效堆煤长度为340 m,宽度为35 m,有效堆存面积共47 600 m2,煤场理论总储量为3.5×105 t,可满足3×650 MW机组锅炉设计煤种最大连续蒸发量下26 d的耗煤量。201号斗轮堆取料机轨道南侧设置了1座干煤棚,长117.5 m,宽80 m,可储存干煤约60 000 t,可满足3×650 MW机组锅炉最大连续蒸发量下4.5 d的耗煤量。
煤场南侧设置了2台通过式斗轮堆取料机。斗轮堆取料机的规格为:悬臂30 m,轨距7 m,堆料出力为3 400 t/h,与场外皮带机出力相匹配;其取料出力额定为1 500 t/h,最大为1 700 t/h,且与上煤系统出力相匹配;配有机上分流装置,可将1 500 t/h的煤量直接送入主厂房原煤仓,多余的煤堆向煤场,从而达到不降低卸船系统出力运行和减少煤的二次搬运的目的。
2 煤场的堆取和掺配
煤场堆煤按照“分堆堆放、分区管理”的原则,每个煤场分为A,B两个大区,每个煤种单独堆放。取煤按照“烧旧存新”的原则。如果入厂煤种的煤质稳定,满足掺配需求,则优先考虑卸载该煤,且直接分流加仓入炉,从而降低燃煤二次转运造成的损失。
3 煤场的储存损失和控制措施
据估计,我国煤炭在储存的过程中,因风损、雨损等自燃损失和管理不善造成的损失每年达3.0×107 t以上,直接经济损失几十亿元。因此,减少存煤损失,是燃料管理中的重要课题之一。
3.1 煤场自燃损失
煤场自燃损失是指煤炭在煤场储存的过程中发生的热值损失,本文重点介绍煤炭自燃的各个影响因素,并提出了相应的解决措施,以减少煤炭自燃的发生。
3.1.1 煤炭自燃的影响因素
煤炭自燃与煤的成分有很大关系,其中,以煤的水分Mt、挥发分Vdaf、硫分和颗粒度为主。
3.1.1.1 煤的水分影响
不同煤种的吸氧关系图中都会出现吸氧量高峰值对应的含水量不同,且会有2个吸氧量的高峰点,这说明干煤和湿煤都比较容易自燃。但煤中水分超过临界值时,吸氧量会下降,这在一定程度上阻碍了煤的自燃。
3.1.1.2 煤的挥发分影响
煤中挥发分的主要成分是低分子烃类,比如甲烷、乙烯、丙烯、—氧化碳、二氧化碳和硫化氢等。根据实验证明,在相同温度下,煤的挥发分越低,其放热强度也越小,越不容易发生自燃。
3.1.1.3 煤的硫分影响
绝大部分煤矿所产的煤中都含有硫元素,而煤体中硫元素多以FeS2的形式存在,这对煤的氧化具有一定的促进作用。实验证明,温度的越高煤的氧化反应越剧烈,越容易自燃。
3.1.1.4 煤颗粒度的影响
实验证明,煤颗粒度越大,其耗氧速度越慢,氧化反应越不剧烈,越不容易发生自燃。
3.1.2 预防自燃的措施
根据上述对煤场自燃影响因素的分析,提出了以下相应的5点预防措施:①煤场堆、取料的主要原则是“分类存放、分区管理”;②为高硫煤、褐煤和印尼煤等煤种开辟独立堆放区域;③高挥发分、高硫煤种堆放时,应控制堆煤的高度和宽度,不宜过高或过宽;④严格执行煤场测温制度,每班组负责1个煤场,每天对煤场各煤堆进行测温,发生温升变化较快的煤种时,优先安排取用;⑤煤场排水系统应保持畅通,防止煤场严重积水,进而引发煤场自燃。
3.2 煤场的坍塌、雨水冲刷损失
在每年的梅雨时节,雨量较大,很容易造成煤场煤堆坍塌。一旦发生煤堆坍塌,不仅会造成燃煤损失,还会掩埋207、208皮带机,进而严重影响了生产安全。针对上述情况,制定了以下6步措施。
第一步,燃煤入厂堆放时,应保证煤堆与斗轮机平台垂直方向上的距离控制在1.5~2 m的范围内,从而为轻微坍塌预留一定的空间,同时,可保证煤场的排水畅通。具体如图1所示。
第二步,燃料当班运行人员应每天收听天气预报。
第三步,仓库应配置一定数量的篷布,当遇到连续暴雨天气时,组织人员覆盖所有煤堆,并将煤堆底边压实。
第四步,应定期组织人员清理煤场四周的排水沟,防止煤场严重积水。
第五步,充分利用煤场干煤棚,优先保证干煤棚内有一定数量的库存煤。
第六步,每年清理2次煤场的2个煤水沉淀池,并晾晒回收。
3.3 煤场的扬尘损失
露天煤场会受到风力的影响,引发扬尘,产生大量的粉尘,这不仅会对环境会造成污染,还造成煤炭的损失。目前,控制煤场扬尘的措施主要有覆盖法、喷淋法和设计防风抑尘网。因覆盖法的操作难度较大,需要反复投资,易造成材料浪费。因此,一般采用喷淋法和设置防风抑尘网。
3.3.1 喷淋法
喷淋法是一种被普遍采用的方法,主要分为2种:①直接采用水喷淋降低扬尘;②在原有的水喷淋基础上,将抑尘剂喷洒在煤堆上,从而在煤堆上形成一层致密的保护层,这样既能延缓煤炭的热量损失,又能起到良好的抑尘效果。
3.3.2 防风抑尘网
3.3.2.1 防风抑尘网的工作原理
防风抑尘网并不是传统意义上的防风墙,而是一种网状结构,它的防尘机理是控制和改善堆场区的风流场、减小堆场区的风速和减小堆场区风流场的紊流度。
3.3.2.2 防风抑尘网的种类和应用
防风抑尘网分为移动式和固定式。固定式防风抑尘网目前主要有3种构形式:全网结构、网—墙结构和网—百叶窗结构。由于堆场有大型设备,为了防止防风抑尘网不被撞坏,通常采用有防撞墙的网—墙结构。可移动升降式防风抑尘网采用电动升降式处理,主要进行不影响作业现场的其他作业。
我公司选择的是蝶形刚性抑尘网。该类型抑尘网由独立基础、钢结构支撑和刚性挡风抑尘板三部分组成。其特点是具备自净功能、抗冲击性较强、抗老化性较强和阻燃性强等。
4 结束语
在燃料管理中,煤场是比较重要的环节。因此,应建立健全煤场管理制度,采用科学的管理方法,通过不断探讨、研究,不断提高煤场的管理水平,创造更大的经济效益。
〔编辑:张思楠〕