燃料智能化管理中热值差的控制分析

发表时间:2020/5/6   来源:《当代电力文化》2020年1期   作者:范光泽
[导读] 热值差大小是衡量火电企业燃煤管理到位与否的重要依据
        摘 要:热值差大小是衡量火电企业燃煤管理到位与否的重要依据,各发电集团对入厂煤与入炉煤之间的热值差作出了严格的规定,要求两者的差值应小于0.30MJ/kg。近年来,由于市场形势的变化,热值差控制的难度不断加大。本文介绍了甘肃电投武威热电公司针对入厂煤与入炉煤热值差大的问题,采取抓源头、完善管理制度、发挥燃料智能化管控作用,优化设备运行、加强人员技术培训、强化煤场储存、掺配管理等手段,降低了入厂煤与入炉煤热值差,提高了入厂煤的煤质。
        关键词:燃煤管理;热值差分析;控制
        引  言
        近年来,随着我国煤炭行业市场化程度的不断提高,电煤价格持续上涨,发电燃料成本居高不下,火力发电厂燃煤成本已接近总运营成本的80%左右。在发电行业微利时代的今天,有效控制燃料成本是提升企业竞争力的重要途径。发电用煤的质量,直接对电厂的安全经济运行产生重大影响,做好煤质监督是电厂全过程管理中的一个重要环节。在当前市场煤、计划电的体制下,电煤价格不断上涨,给电厂的经营形势带来了巨大的压力,因此,加强燃煤管理,降低燃煤成本已成为火电厂的重点工作。
        在燃料管理中,入厂煤与入炉煤二者之间的热值差是燃料管理的一项基础指标,对入厂煤和入炉煤热值差高低的监管是杜绝劣质煤进厂、确保锅炉燃烧和效益的关键。武威热电公司现有2台350MW燃煤机组,生产所用主烧燃煤来自区域外疆煤、蒙煤,配烧煤种来自周边山丹花草滩、民勤红沙岗等,供煤矿点多,煤质杂,配烧煤种多由汽车运煤,易发生以次充好的作假现象,因此对煤炭的采、制、化过程的管理及预控任务较重。抓好降低入厂煤与入炉煤热值差工作,通过对热值差数据的分析,不仅可以看出电厂采购的煤炭在煤场存储时热值损失的情况,更重要的是可以充分反映入厂煤和入炉煤采样的准确度,防止外亏,控制好电厂的燃料成本水平。
1.采样环节
1.1采样设备及系统的智能化
        在采制化环节中,煤样的采取是采制化中的重要环节,煤样是否有代表性,煤样的采取是关键,自投产以来,武威热电公司采用机械化采样机,实现自动采样+智能监控管理。全自动采样机针对每车随机产生采样点位置,按国家标准规定,从运煤火车、汽车车厢、皮带煤流中随机布点并全断面采集煤样,消除采样环节中的人为干扰因素,解决了采样点位置单一、采样深度人为设置、采样人员随意采样的弊端,规范了采样人员的操作行为;全程监控采样过程,做到有据可依;系统随机分配采样桶,采样桶与样品的对应关系由计算机管理,与计量设备直接对接,杜绝人为干扰,保证采样公平公正,所采煤样具有代表性,客观反映了入厂煤的热值。
1.2人工抽查采样
        1)目前多数采样机采样最大颗粒为150mm以内,而实践证明,随煤的最大粒度的增加,机械采样容易造成入厂煤样品偏差增大。因此,若来煤中5%大块粒度超过150mm时,我公司采用机械与人工结合采样,以修整采样偏差。
        2)对于全水分较大的燃煤,易造成机械采样装置筛破设备堵塞,与其它煤样混样等因素,即采用人工采样。
        3)同一车煤质差别极大,有客观掺假、夹装现象的应增加子样数量。对来煤质量偏差大、夹装现象严重者,采取采样双机或多机联合采样的方式保证采样准确性。
2.制样环节
        煤样的制备也是煤质分析中重要的环节,与采样同等重要,是保证化验分析精度的重要关卡。武威热电燃料智能化全自动制样设备采用长沙开元仪器股份有限公司生产的5E-APS9202制样系统,此设备与汽车入厂采样系统、火车入厂采样系统自动无缝对接,入厂煤采样完成后样料通过传输通道自动传入全自动制样机。自动入料为振动下料。入炉煤皮带采样由调运员送入人工入料口。

一级破碎无水分适应限制,缩分系统采用皮带刮扫及旋转缩分器,符合GB/T19494《煤炭机械化采样第2部分:煤样的制备》及GB474-2008《煤样的制备方法》精密度及设备要求;干燥环节采用红外快速干燥技术,高速高效,且有自动判断干燥结果的能力。制样完成后自动刮样减少残留,避免混样。煤样制备过程无人值守完全自动化,上位机就地操作和远程监控并行,快速、高效,最大限度保证样品物理特性及样品完整性。制备出的各批次煤样要经过自动装瓶、封盖,在封闭的气动管道中传输至智能存样柜,再经存、取环节送至取样终端柜,化验室即可进行化验。
3.化验环节
        煤样化验采用自动化操作,武威热电每一个煤样都具有专属的条形码,样品的存、取及运输均能够实现自动化操作。煤化验仪器均实现了联网与监控,因此在化验过程中产生的所有数据均实现了自动化采集、传输及记录,有效的实现了样品的“人样分离,自动存取、即化即取”,并且能够自动生成相关化验报告,在线即可完成相应审批。通过引入DCS控制管理、燃料集中综合管控中心,从而有效实现了设备管理、视频监控、数据分析和跟踪等统一管理,实现远方遥控操作和在线状态监测,提高管理效率,有效避免了廉洁风险。
4. 把好煤场“储存关”和“掺烧关”,是保证煤质稳定的关键
         1)入厂煤长期存放在煤场,发热量自然损失,煤化程度较低的煤炭,其损耗越大。如果是露天煤场,燃料在风吹、日晒和雨淋的条件下,热值损失肯定更大,必定导致入厂、入炉煤热值差增加。因此加强煤场管理,在储煤过程当中,要尽量储存高热值、低挥发分的煤质,并且要层层压实。储存较高挥发分煤种时,要尽量单独存放,避免混放,尽可能减少存放时间,缩小收、耗、存热量偏差,控制好热值差指标。
        2)根据生产需要、季节的变化、市场的状态及时调整储煤结构,定期置换煤场存煤,遵循“烧旧存新”的原则,最大限度的缩短存煤时间,及时烧旧存新也是控制热值差,节能降耗的有利手段。
        3)由于掺配、储存的需要,许多企业将当天入厂煤种与入炉煤难以对应,经常出现根据机组运行情况掺配后,入炉煤高于入厂煤热值的现象,即,因入炉燃用煤与入厂煤不同时期产生热值差。这种情况短期内的入厂煤、入炉煤热值差没有可比性。采用长期比较,一旦超过三个月或更长时间比较差值时,很不容易分析出差值大的原因。我公司每天由发电运行部根据当天机组负荷、发电煤耗、发电量、入炉煤掺配情况,计算出入炉煤理论与入炉煤实际指标相比较,分析差值的原因,使入厂、入炉煤热值差始终在可控、在控范围内。
        4)定期进行盘点,根据煤场盘点情况修正热值差。煤场盘点不仅是检查煤场库存数量与帐面数量是否相符的检查方式,同时也可根据煤场盘点情况来分析、修正热值差情况进行反推分析,一定时期进、耗、存情况应存在稳定的对应关系,相应热值差分析也稳定对应。
5. 结语
        随着电力市场竞争的日益加剧和煤炭市场的复杂多变,相关火电厂管理者必须提升对燃料管理的重视程度,深入分析当前燃料管理存在的弊端与问题,建立健全制度,完善设备,规范操作,严格按国标及行业管理标准及公平、公正、公开的原则,并结合需求实际,利用先进的智能化技术,全面推进电厂燃料智能化系统的建设与发展,有效实现煤场数字化管理,提升燃料信息化管理水平,从而使得电厂煤炭燃烧成本得到有效的控制,提升电厂发电效益,推动电厂实现平稳顺利的发展。
        参考文献:
1、魏民 . 关于火电企业燃料成本控制问题的浅析与探讨 [ J ] . 决 策 与 信 息 旬 刊, 2009 (12 ): 125-126.
2、贺小明,张顺林 . 火电企业燃料智能化管理 [ M ] .北京:中国电力出版社, 2014 : 12-15
3、远光 GRIS- 燃料智能化管理系统
       
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