电厂燃料和输煤系统节能指标分析及提升对策

郭宝群

（国能宝清煤电化有限公司）

0 引言

目前，国家对于电厂运行中的燃料耗费和输煤系统提出了新的建设性要求，特别指出各个电厂需要按照相关政策要求，进行相关产业的优化升级，加强对电厂燃料和输煤系统的节能指标分析，根据各个电厂发展的形式和特点制定个性化的节能方案，深入贯彻落实电厂绿色节能发展的改革创新，积极响应国家号召，针对现有装备进行改造升级。因此，本文对燃料和输煤系统节能指标进行深入分析、制定提升系统节能指标的有效对策，为系统安全、稳定、高效运行提供保障。

1 燃料和输煤系统节能指标

1.1 节煤水平

1.1.1 燃料平衡

燃料平衡顾名思义就是输煤系统用到的各种燃料的数量和质量是否存在收支平衡的问题，比如燃煤、燃油、可燃生物垃圾与运行中燃料用量、燃料的购买量和储存量等之间的平衡问题。通过在平衡期内的各项实际测量，查清入厂燃料量、生产用燃料量、非生产用燃料量、燃料贮存量及损失量，为燃料科学管理提供依据，促进电厂节能减排。

1.1.2 煤炭质量

煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性，其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分以及结焦性、粘结性等。为了能够保障电厂输煤系统的有效运行，电厂应当选择与锅炉设备、系统要求高度匹配的煤炭类型和质量，需要对不同煤炭的质量参数进行对比，进而选择最适宜的燃煤[1]。对电厂煤质的主要指标进行计算，将计算所得的入炉煤与入厂煤发热量差值、入炉煤与入厂煤水份差值数据进行汇总，通过数据分析得出该电厂的燃料管理水平以及机组经济性水平，进一步判断出锅炉能否高效且稳定地燃烧。如果煤炭质量不达标，煤炭的含水量过高，在系统运行的过程中，可能会造成输煤的堵塞或者中止，影响正常的运煤，严重影响输煤系统的稳定性和有效性，甚至会导致输送带脱落、输送带打滑等严重问题，进而造成严重的安全隐患。另外，由于燃煤的用量比较大，需要大量的存储堆放，在长时间的自然堆放过程中，煤炭中的水分会挥发，煤堆中干燥的煤与空气充分接触，煤被氧化产生氧化反应，同时释放出一定的热量，使煤堆内部的温度升高，当温度超过煤的自燃点温度时，就会发生自燃现象，导致煤炭的损失。

1.2 节电水平

输煤系统的稳定、可靠、高效运行是影响电厂经济性的关键因素，由于各个电厂的输煤系统存在着技术差异，单纯针对输煤系统中的煤炭耗电量、单次消耗量进行对比分析时所采用的数据较少，对比结果没有实际意义。由于输煤系统的流程和操作较为复杂，为了更加准确地判断电厂运行水平，可以在后续操作中加强电厂内部技术水平、机械设备、安全管理纵向对比分析，全方位系统化地分析输煤系统的关键影响因素，具体流程如图1 所示。

图1 输煤主要工艺流程

1.2.1 翻卸速度

翻卸机系统能够实现自动稳定运行，通过对翻卸机的自主运行速度分析，发现运行中出现的时间冗余可以在后续的运营中进行压缩。通过对相关流程的调整和改善，不仅能够稳定翻卸速度，还能够压缩时间冗余，降低时间成本，达到节能环保的目的。

1.2.2 输煤直供应用系统

如若电厂的直供系统无法正常应用，就会影响后续其他工作的正常运行，并且可能会增加耗电量。

1.2.3 锅炉上煤方案

更改锅炉煤斗的上煤方式会对上煤时间和耗电量产生影响，选择合理的上煤方式，可以提高运行效率，节约上煤时间，减少耗电量。

1.3 安全运行水平

燃料输煤系统作为电厂运行中的主要设备，在发电工作中起到重要的推动作用，其安全性直接决定电厂的经济与社会效益。因此，燃料输煤系统需要不断进行更新和改进，科学地梳理电厂燃料输煤系统运行中的安全问题，将节能减排的发展理念贯彻其中，将系统中存在的问题进行统一分析研究，并制定有效的解决方案，以此实现电厂燃料输煤系统的安全、稳定、高效运行。

1.3.1 设备故障率

对电厂而言，燃料输煤系统正常运行时，输送带安全与否至关重要。在系统长期运行过程中，输送带可能会产生偏向、打滑、断裂等问题，进而影响燃料输煤系统运行效率。

1）输送带偏向故障。通过对电厂燃料输煤系统的研究可以发现，带式输送机使用频率相对较高，在系统运行中发挥着重要作用。输送带作为带式输送机的重要枢纽，如果出现问题就会对输送机的运转产生影响，进而影响电厂燃料输煤系统的正常运行[2]。造成输送带偏向的原因有很多方面，一是设计因素的影响。在设计过程中由于加料装置的设置方向出现问题，导致相关的物料进入到输送带时可能会出现横向冲击力，进而造成输送带的偏向故障。二是输送带两侧所受张力不均。部分工人由于自身的操作技术水平落后，在安装托辊的时候没有按照要求将其进行对中，长此以往就会影响输送带两侧承受的张力，造成不对等的情况。因此系统在长期运行的过程中，由于输送带两侧张力的不对等，进而造成输送带的偏向。三是卸料装置安装方式错误。部分工人在安装过程中没有严格按照卸料装置中的相关流程进行，导致输送带在运行过程中没有发挥相应的作用，造成两侧的阻力水平有偏差、不对等。

2）输送带打滑故障。输送带作为系统运行的重要部件，一旦发生打滑现象就会造成严重影响，在系统运行过程中造成输煤系统的严重磨损，造成机器设备的严重损坏，机器在摩擦中由于温度过高可能会发生火灾事故，对企业发展和人民生命财产安全造成严重影响。通过对输送带打滑故障的原因探究，能够发现其是由于以下原因造成打滑现象[3]：第一，输送带与滚筒之间会发生相应的摩擦，如果两者之间的摩擦过小就会造成输送带打滑。第二，如果滚筒在运行的时候沾上了其他的物质，其与输送带之间的摩擦也会由于物质的影响而减少，进而造成输送带的打滑现象。第三，输送带在安装的过程中，由于工人技术水平的缺失，没有将输送带的预紧力进行加强，输送带的韧性不足，进而容易发生打滑事故。

3）输送带断裂故障。电厂燃料输煤系统在运行过程中，会经常发生输送带断裂的现象，通过对输送带断裂故障的原因探究，能够发现其是由于以下原因造成输送带断裂现象：一是输送带在运输煤料的过程中，由于煤料中掺杂了比较锋利的物体，在运输过程中将输送带划穿，造成输送带断裂；二是煤料中掺杂直径较大的石块，由于体积较大，容易卡在出料口，因此戳破输送带，导致输送带断裂。

1.3.2 影响因素

1）环境因素。由于运行地点处于外界，受到的特定因素较多，比如天气因素、气温因素、环境因素。如果外界环境比较稳定，那么燃料和输煤系统就能够发挥出良好的作用，一旦发生环境不稳定、天气状况恶劣的情况，相关电厂系统就会因环境因素而发生崩盘的现象，系统中的核心设备斗轮机就会失去工作能力。电厂设备的有效运行离不开煤炭，煤炭的自然堆放存在很多安全隐患，如果发生暴雨、暴雪等极端天气，就会使堆积的煤炭发生坍塌，进而对电力配备造成相关损失。另外，斗轮机的操作需要在天气晴好的环境下进行，使得操作人员能够清楚地看到斗轮机的操作方向；然而在雾霾天气、扬沙天气等极端天气中，由于操作人员无法看清楚斗轮机的操作流程，容易发生操作失误、斗轮机打滑等问题。

2）人为因素。燃料输煤系统比较复杂，由于系统的特殊性需要工人具备较高的技术水平和道德素养，需要工人严格按照设计流程进行工作。如果工人的技术水平不达标，安全意识低，违反相关规章制度，在操作过程中就会产生错误操作，严重影响系统的正常运行，进而增加发生安全事故的概率。

2 提升燃料和输煤系统节能指标的对策

2.1 加强管理，避免能量损耗

做好煤场管理工作，为电厂运行管理提供完善的监控设施，利于电厂在燃料管理模式上进行突破和创新，从而在煤炭供应管理、在线计量、盘煤、统筹安排煤场库存、了解来煤煤质煤量情况、配煤、制定最优燃料采购方案等方面达到节能降耗的目的。同时，减少场损，避免出现燃煤自燃的现象。在日常的工作中必须认真做好监测煤场存煤温度的工作，运行人员还要认真记录堆取煤的工作，从而将科学的依据提供给煤管人员制定翻场计划的工作。各个单位在翻场期间必须做好积极的配合，使翻场周期得以尽可能的缩短，避免出现煤场自燃的情况，造成不必要的经济损失。

2.2 优化系统，控制电能损耗

通过系统节能指标和安全性的分析，优化系统运行流程，能够促使运行方式朝着灵活性、科学性方向发展，提高煤炭在接卸以及周转方面的运行速度，减少电能损耗。

1）在输送煤炭的过程中可能会出现堵煤、积煤、设备磨损的情况，为了减少此类事故的发生，可以在放置物料的冲击面以及三通挡板中加固一层防止磨损的衬板，促使煤炭流畅运输，顺利落煤，采用这种方式能够有效减少机械设备的损耗，提高系统运行效率。

2）提升燃料接卸效率。电厂可以依据煤炭损耗量，加强对煤炭卸货的时间把控，提高单航次卸货速度，做到及时、有效地对接相关系统，减少因接卸时间长而造成的电量损耗。

3）翻车机系统是输煤系统中的主要分支，提高翻车机运行效率，提升系统的卸翻能力，能够降低材料损耗，能够较大程度地控制用电量，减少运行时间，降低时间成本。目前市面上流行的翻车机设备的运行速度大约在每小时13 翻，翻车机在运行中必须遵循相应的流程，相关流程如图2 所示。

图2 运行流程

通过对相关流程的研究，可以发现在完成一系列的工作后，大概会产生20s 左右的时间冗余。因此，可以采取有效措施去除时间冗余，减少时间成本。在卸煤过程中，应当合理控制列车的循环时间，每列车的循环时间可以控制在大约600s。卸煤装置中的核心系统是单路卸煤系统，总功率大约为3400kW，通过科学的控制可以将总功率降低至1000kW。

4）输煤直供系统是运行中的重要部分，部分电厂运行过程中，相关的直供系统可能存在相应的问题，例如无法正常使用、运行不流畅等。因此，在实际运行过程中需要加大对输煤直供系统的调试力度，将其中的分流装置调整为正常状态，保证燃煤直供时转运站分流装置正常进行煤料分配，将燃煤分别输运至圆形煤场与原煤仓，实现燃煤直供系统的高效稳定运行。

2.3 实时监控，减少安全隐患

1）设备在运行过程中受各方面因素的影响，随时都有可能会出现故障，一旦设备出现故障，势必会对设备的运行造成不良影响。相关工作人员在具体工作中，要对设备的运行情况做好实时监控，及时发现设备在运行期间出现的问题，并采取相应的措施对存在的问题进行检修处理。

2）做好环境因素防范工作。全面了解和掌握天气变化情况，一旦遭遇暴雨、冰冻、台风等不良天气时，要及时通知相关人员进行防范，尽量降低天气原因诱发的不安全因素。按照要求在煤场构建应急预案，以便在遭遇不良环境影响时可以及时进行处置，如将机器压实、盖好等，以此来达到保护机械性能的目的；同时需要根据天气变化情况对上煤量给予有效控制。如果遭遇下雨天时，输煤系统的皮带不可避免会出现湿滑现象，进而诱发皮带跑偏或打滑，此时可以降低斗轮机上煤量，以免诱发不必要的安全事故。同时，在遭遇大雾天气时，也要委派专人进行监督，以免因为视线不清而诱发安全事故。

3）提高工作人员综合素质。积极推行节能技术的研究和推广，加强对工作人员的技术培训，提升员工的实践操作水平[4]。电厂负责人应当深入贯彻落实绿色环保的节能理念，并积极在厂内进行宣传教育，促使每位员工在保障正常工作的基础上，将绿色发展的理念运用到实际工作当中，提高自身的思想道德素养。

3 结束语

火电厂燃料和输煤系统要想实现节能降耗的目标，就必须采取有效的节能措施。在具体的工作中积极地对系统常见的问题及诱因给予全面、系统的分析，降低输煤系统运行期间的能源消耗量，使输煤设备的利用效率得以全面提升，同时加强监控，降低各类安全隐患发生的概率，保证系统稳定、安全、高效地运行，利用有效的资源创造最大的经济效益。