火力发电厂入厂入炉煤热值差计算及应用

摘要：燃煤成本是火力发电厂的主要成本，燃煤管理是火力发电厂的一项重要工作。而热值差是燃煤管理的重要指标之一，它直接反映了一个火电企业燃煤管理的水平。通过热值差监控和分析可以及时发现燃煤管理中存在的问题，避免舞弊现象发生。本文对火电厂入厂、入炉煤热值差的主要影响因素及计算方法进行了探讨。

关键词：燃煤;热值差;管理

一、热值差的概念

火电厂燃煤热值差是指入厂煤与入炉煤热值的差值。它是反映电厂煤场管理水平的一个重要指标。据资料统计，无烟煤在筒仓内存储半年热值损失约1%;烟煤筒仓存放半年热值损失约1—3%;褐煤筒仓存放半年热值损失约6%;在露天存放，风吹日晒的存放条件下燃煤热值损失更大。由此可见煤种不同在同等存储条件和相同时段内造成的热值损失不同;同一煤种随着燃煤在煤仓（场）存放的时间越长，煤的热值损失越大。因此做好燃煤管理对电厂经济性影响极大。而对煤场管理监督的一个最重要的指标是入厂入炉煤热值差，热值差监督对火电厂燃煤管理具有重要的指导意义。但是许多单位由于分析计算方法不正确，往往造成热值差计算结果错误，无法正确有效地对煤场管理进行考核、监督。不同电力集团对其下属企业热值差定值要求不同，大部分企业热值差最高控制值一般控制在120kcal/kg以内。

二、造成燃煤热值差的主要因素

造成燃煤热值差的因素有很多，但其中最主要的影响因素有以下几点：

1、水分对燃煤热值差的影响

水分对燃煤热值差的影响主要是由于煤样中水分损失造成煤的化验热值高于煤的实际热值。煤的热值越高，这种影响越大，据经验统计：对于煤的低位发热量高于5500kcal/kg的精煤，水分每提高1%影响煤的热值降低60—80kcal/kg;对于煤的低位发热量高于4000—5000kcal/kg的煤，水分每提高1%影響煤的热值降低35—50kcal/kg;对于煤的低位发热量3000—4000kcal/kg的低热值煤，水分每提高1%影响煤的热值降低25—35kcal/kg;对于热值低于3000kcal/kg的矸石，水分每提高1%影响煤的热值降低10—25kcal/kg。

2、由于燃煤在长时间堆放过程中被氧化、自燃造成热值损失。

3、采、制、化不规范对热值差的影响

入厂煤尤其是汽车运输的入厂煤由于运输时间长，没有有效的监督手段，路途掺假现象时有发生，使入厂煤采样变得复杂，从而造成入厂煤采样失真，形成热值差。据统计，煤的采、制、化偏差产生率为：煤的采样偏差占总偏差的80%;制样偏差占总偏差 16%;化验偏差占总偏差的4%。由此可见在采、制、化方面，造成燃煤热值差的主要因素在采样和制样环节。造成采样偏差的主要因素为：

1）入厂燃煤的颗粒度大，采样机采不到大颗粒煤炭，而大颗粒煤种主要为矸石;

2）入厂燃煤不均匀;

3）采样机的局限性，如采样机不能采集到靠近汽车底板300mm煤层的煤或加固梁附近的煤;

4）采样人员与供应商窜通只在固定位置采样;

5）人工采样的局限性或人为采高或采低。

6）由于采样工作的劳动强度大，采样人员工作不负责任减少采样点数量造成采集到的样品不具代表性。根据试验，对于低热值煤来说，由于煤种矸石颗粒较多且不均匀，同一个人采样两次或两个人对同一批煤采样，采集到的煤样化验热值往往都不一样，有时偏差会很大，只有采样的点数及煤样量足够多时采样偏差才会越小。

4、热值差计算方法错误对燃煤热值差的影响

许多电厂在进行热值差计算时只是简单地用入厂热值减入炉热值得出热值差，使热值差数值不能真实反映入厂、入炉煤热值的实际差值，失去了对煤场管理的指导意义。

三、单煤种入炉煤的热值差计算

单煤种热值差的计算公式是：

入厂入炉煤热值差=入厂煤热值—入炉煤热值+（入厂煤水分-入炉煤水分）*κ

κ——水分对燃煤热值的影响系数。

对于煤的低位发热量高于5500kcal/kg的精煤，水分每提高1%影响煤的热值降低κ=60—80kcal/kg;

对于煤的低位发热量高于4000—5000kcal/kg的煤，水分每提高1%影响煤的热值降低κ=35—50kcal/kg;

对于煤的低位发热量3000—4000kcal/kg的低热值煤，水分每提高1%影响煤的热值降低κ=25—35kcal/kg;

对于热值低于3000kcal/kg的矸石，水分每提高1%影响煤的热值降低κ=10—25kcal/kg。

四、两种以上煤种掺烧入炉煤热值差的计算方法

κ——水分对燃煤热值的影响系数。取值范围同上。

五、热值差对燃煤监管的作用

综上所述，影响入厂煤入炉煤热值差的因素主要有：燃煤长时间堆放氧化、自燃造成的热值损失;水分对化验热值的影响;采样、制样、化验不规范误差;计算方法错误等。其中燃煤长时间存放会造成燃煤热值实质性损失，必须遵循先入厂先烧的原则分批入炉燃烧。采样、制样、化验不规范会影响燃煤化验结果的代表性，容易给舞弊行为带来机会，给电厂造成经济损失，必须严格监管。水分会影响化验热值，但对电厂经济性影响不是太大，因为入厂煤水分大，化验热值就低，结算煤价也低，水分减少燃煤热值自然会升高，但入炉煤水分大会给锅炉运行带来不利影响，燃煤入炉时应加以控制。错误的计算方法会得出错误的结果，使热值差指标失去对煤场管理的指导意义，从而造成煤场管理混乱。所以，我们在进行热值差计算时要利用正确的计算方法（并去除水分对燃煤热值差造成的影响），为准确分析燃煤热值差产生的原因提供帮助，避免造成巨大经济损失。

作者简介：李虎贞，男，山西太原人，1962年出生，1986年毕业于太原工业大学电力分校;高级工程师，从事电力生产及管理工作。

（作者单位：中煤大同能源有限责任公司电厂）