火力发电厂安全管理中燃料系统常见的安全问题及对策

（陕西煤业化工集团神木电化发展有限公司 陕西 719300）

火力发电是社会发展和群众生活的重要组成部分，以往的火力发电厂，多多少少存在着一些安全隐患。现今，工业科技的壮大和发展，不但大大提升了输煤系统的工作效率，而且在安全方面也是效果显著。自20世纪80年代后，煤炭在我国就是火电厂发电必不可少的燃料。1987年，火力发电厂的发电量占比高达87%，而其他燃料占13%。虽然火力发电量呈逐年增长的趋势，但是在燃料安全、系统管理等相关问题上依然形势严峻。所以，了解燃料系统，研究输煤方式，是探索燃料系统是否能做到、如何能做到安全运行的必要前提。该系统在输煤过程中的影响因素还有很多，类似于带式输送机出现问题所带来的失误和偏差，就会使煤炭无法快速准确的运送到锅炉，从而影响后面一系列的生产环节。下面会进行分析，并且提出自己的建议和意见[1]。

1.常见影响因素

(1)煤质的因素

煤炭主要是由水分、灰分等不可燃物质和碳、氢、氧、氮、硫这些可燃物质组成。这也就决定了煤炭质量的不同和成本的高低，火力发电厂想要达到控制成本的目的，一般就是依照燃煤参数比例来把煤炭进行混合使用，但是如果该比例设计的不符合要求，或者是与锅炉等其他设计不符合，就会造成发热量降低，从而影响整个燃煤系统的运行。煤炭中的灰分因为其成分的含量不同，从而影响到熔点的变化，导致在炉内结渣、沾污。由于购入煤炭源头的不确定性，导致煤炭质量上的高低存在差异，在燃烧的过程中，或许会发生粘黏，而且煤里面的硫分在燃烧的过程中会产生亚硫酸和三氧化硫，三氧化硫与水分结合生成硫酸硫酸汽，当温度降低时，就会凝结成硫酸，这些都是锅炉受热面腐烂的原因。再者就是工作时间过长、负荷过重也会对系统安全产生不利的影响。

(2)煤炭加工因素

煤炭的运输和加工过程很容易受到一系列的机器和外界的影响和干扰。为了充分燃烧和提高效率，首先是从燃料堆放、储存的地点将煤炭通过输煤皮带的配合运送到煤斗中，再将煤斗中原有的煤块送至磨煤机内磨成粉末状，磨碎的煤粉通过排粉风机进入到锅炉的炉膛内进行燃烧。这一系列的操作中，为了保证燃料的纯度，一定要避免杂质的出现，尤其是类似石头、木头、铁块之类的大块、有棱角的杂质，否则就有可能造成皮带被划破、系统堵塞等问题，严重的还会因参数不符导致压力不等从而引发爆炸[2]。这些杂质如果不慎掉落，还会导致磨煤机等设备的正常运行，一连串的故障会使煤炭不足以供给锅炉，造成动力不足带来发电率下降，机组如果出现事故，影响还要更加严重。

(3)火灾因素

火力发电厂的主要原料都是可燃或易爆炸的，所以在装卸、存储、运输、制备和燃烧的过程中，都要格外的注意，因为都存在潜在的火灾风险。上世纪80年代以来，国内外火力发电厂均发生过不同程度、不同类型的火灾事故，不仅会造成发电设备的损坏，直接影响社会生产和人民生活，而且更会造成人身伤亡这种不可逆的损失。煤输过程中的积煤积粉、碳化程度低的煤缓慢氧化等等都会造成煤的自燃，再者如果突然减少了煤粉给炉膛的供给量，从而使炉膛熄火，若此时依然源源不断的向炉膛供应煤粉，就会因为浓度过高从而导致锅炉燃爆，引发锅炉燃爆的原因还有很多，比如说炉膛负压过低或者是其风速过大也会导致炉膛温度过低。除了燃料和燃烧环境会带来火灾的风险，电子设备和电缆线也是需要着重管理的地方，例如2003年6月12日，有一起因意外导致的火灾发生在华能白杨河电厂，就是因为塑料灯罩的老化，灯管里的电容丝持续性的发热，使得灯罩融化，火星掉落到地毯上，从而引发了一场火灾，造成一人轻伤，经济损失40,570元。在以可燃易爆炸的煤炭作为主要燃料的火力发电厂中，一定要认真检查、加强管理，尽可能的避免潜在的火灾风险[3]。

2.安全运行措施

燃料系统的安全运行措施主要针对以上分析的问题，进行相对应的预防和防护，主要也是分为煤炭质量的把关、杂质的清理和火灾的预防这三个部分。

首先，对于煤炭资源的质量，一定要严格把关，不仅是为了维护燃煤系统的正常运行，也为了起到节约和环保的效果。采购人员要对设计要求和实际需求有更全面的了解和更认真的工作态度，对煤种的质量严格把控，燃煤参数比例的合理合格就不会造成煤炭质量的降低，从而避免燃烧过程中产生一系列的问题。工作人员也要对燃煤参数比例有足够的了解，才能通过调节皮带来减少煤炭带给的压力，不至于让皮带受损。

其次，从源头上解决杂质的问题，做好清理工作。进入燃料系统前，工作人员可以将三大块（石块、木块、铁块）进行剔除工作，使它不要惨杂在优质煤炭中。对于已经进入系统中的杂质，可以利用除铁设备等将他们进行消除，做好设备的维护工作，保持设备的洁净，定期清理和打扫，这样就可以避免杂质对燃料系统造成影响。

最后，预防火灾。加强对员工的岗位培训，做好输煤设备的检查工作，在出现事故的时候及时采取措施，避免经济上的损失和人员上的伤亡。落实各个岗位员工的责任制，制定好轮换工作的班次，巡回检查设备，不论是运行中的还是停止运行的，以避免积煤积粉的情况出现在设备上或夹缝中，定期清扫、组织检查、维护和试验消防设备、确保设备完好等等，都是员工和负责人需要互相监督完成的工作。设备也需要更全面的完善，比如监测仪表、设置温度监测点，才能更好的控制输煤系统的安全性和油温的稳定性。实现火灾的有效预防[4]。

3.防止自燃措施

煤炭由外到内的组成部分分别是冷却层、氧化层和窒息层，从外到内分布，表层即为冷却层，虽然会发生一点点的氧化反应，但是由于散热条件足够充分，所以不会自燃；向里是氧化层，氧化层属于易燃层，只要条件足够充分，比如说氧化严重、自燃发火期等等，都会让它发生自燃事件；最中心的即为窒息层，由于供氧不足，含水量相对而言高了许多，也就避免了自燃现象的发生。煤堆自燃堆放时，从四周向中心，空隙逐渐减小的过程中，通风所需要的条件和空间也就越来越狭小。当某一个部分发生自燃，就必须采取措施，否则火势越来越大。为防止煤堆自燃，总结了以下措施：

第一，掌握自然火灾的规律，比如挥发分的含量、自然发火期、最低着火点等指标，有针对性的采取防火措施。

第二，选择合适的地方，采用合适的堆放方式，防止暴晒，保持良好的通风。

第三，采购人员在购买的过程中，一定要严格鉴定煤炭的质量，用科学合理的方式选择煤炭，才能有效控制燃烧时的安全性，减轻对锅炉的负荷，从而确保锅炉得以正常运行。

第四，明确煤炭堆放的准确时间，万万不可以超过煤自身的自燃发火期，氧化程度与存放时间的长短成正比发展。最好设置煤棚或铺盖一层，减少与空气中氧气的接触，或者适当的保持水分也可以有效阻止氧化而产生自燃现象[5]。

第五，分品类堆放，可以把煤炭根据灰分的高低、块状煤和末状煤分别堆放，末状煤可以分层压实，有效控制氧化程度，块状煤可以堆放后用薄膜或者草席之类的东西进行覆盖，边缘部分用煤粉填实，减少与空气的接触，控制氧化，也可以有效抵挡外界的干扰，类似于灰尘、火星等等。通过灰分高低把煤炭分开来，这样可以优先使用灰分相对来说较低的煤炭。

第六，对自燃煤堆要做到及时的处置。对于火势偏小，位置偏低的局部自燃，可以挖出并浇灭，自燃面积比较大的则可以采用喷灌水的方式，将压力水大量的灌入自燃部位，降低温度，抑制氧化，如果面积较大导致人员和设备无法靠近，可以用高压喷水，或者是黄土掩埋的方式灭火，同时还能降低温度，抑制氧化，从而达到灭火的目的。

4.结束语

在我国，对于国民经济发展来说，电力能源产业无疑是重要的组成部分，推动着整个社会经济的发展。如果无法保证火力发电厂的安全运行，不但会使火电企业的经济造成异常严重的损失，而且对用户来说，财产的损失也是必然的。所以，加强火力发电厂在安全方面的管理，使其正常运行，对于社会发展来说一定是刚需般的存在。这都需要负责人员以及所有员工的认真工作、仔细检查、加强监督，只有输煤过程的无误和燃料系统的正常运行，才能保证火力发电厂工作的顺利进行。树立强大的安全思维，时刻保持严肃、紧张的工作态度，找到问题，解决问题，才能使燃料系统安全运行。