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(万t)
如果不调整水分,入炉煤计量16.5万t,直接进账,这样账面上支出16.5万t,比实际少支出0.46万t,造成库存煤量虚增,当月末盘煤时,会出现亏吨。
(2)入炉煤计量误差
电子皮带秤的允许误差为0.5%,在运行状态下,往往误差偏大。
一个年耗200万t的电厂,按皮带秤的允许误差0.5%计算,年终盈亏±
1万t,这是在允许范围内的年误差,但是10000t煤灰引起煤账收支存不平衡。
为防止年终出现大盈大亏现象,应每月调整一次由于皮带秤允许误差造成的月误差量。
其调整方法如下,即
Bwc=
式中δ1—入炉煤计量装置校验前的误差值,%;
δ2—入炉煤计量装置校验后的误差值,%;
Bwc—入炉煤计量误差调整后的天然煤耗用量,t;
Btz—入炉煤计量的调整水分后的天然煤耗用量,t。
某厂某月,进厂煤20万t,平均收到基水分11%,入炉煤计量为16.5万t,入炉煤平均收到基水分8.5%,收到基低位发热量为21000kJ/kg,入炉煤计量装置校验前的误差值为1%,校验后的误差值-0.4%,求调整水分和计量误差后耗用天然煤量。
调整后耗用天然煤量为
=
(3)原煤仓和煤粉仓料位修正
1)容积燃煤量。
原煤仓和煤粉仓一般位于电子皮带秤后,因此仓内料位变化导致的耗用煤量变化应予修正。
首先要正确测定煤位、煤粉指示装置的安装高度及指标尺寸,以分别计算不同料位指示下的仓内容量,再按下式计算原煤仓和煤粉仓的容积燃煤量,即
Bm=Vm·
ρm·
km
式中Bm—原煤仓(煤粉仓)指示的燃煤量,m³
;
Vm—原煤仓(煤粉仓)的容积,m³
ρm—原煤(煤粉)的堆积密度,t/m³
km—原煤仓(煤粉仓)的充满系数,一般取0.7~0.8。
对于能坚持满仓、或定料位交接班的情况,则不予修正。
2)低级密度测量方法
原煤和煤粉的堆积密度测量方法:
将原煤(或煤粉)从1m高空只有落入一容器内(直径约0.4m,高约0.5m),勿敲打容器,无捣实,然后称其重量,再计算出单位体积下原煤(或煤粉)的重量,即可求得其堆积密度。
对于无烟煤和杨梅等原煤,其堆积密度可取经验数值0.9t/m³
(无烟煤为0.9~1.0t/m³
、烟煤为0.85~0.95t/m³
、褐煤为0.65~0.85t/m³
);
而煤粉由于本身细度和疏松程度不一样,必须实测求得。
4.1.2燃煤量的计算
燃煤量是指试验期间平均每小时用去多少公斤煤,即:
试验期间总的耗煤量可以用磅秤称量,磅秤必须经过校验。
必须注意,确定总耗煤量时,关键是尽量保持试验始末工况的一致,即要求试验开始和结束时炉子的燃烧情况尽量相同。
就是说,要求炉子在试验开始和结束时,煤层的厚度、炉子的燃烧面积和燃烧程度相同。
对于链条炉、震动炉排炉、往复推动炉排炉等还要求着火区域不变。
对于手烧炉和抛煤机炉,在试验前用多长时间进行了清炉,也应在清炉后用多长时间结束试验。
手烧炉加煤最好在预备性试验时先估计确定每小时耗煤量,然后将小时耗煤量分成若干等分,按等量等时间分若干次向炉中加煤,这样可以减少因加煤而引起的误差。
4.1.3燃煤管理综述
燃煤是火力发电厂提供能源的物质基础,是生产技术和经济核算的中心环节,燃煤的质量关系到锅炉机组的安全经济运行,关系到电厂的资本效益,因此必须注重燃煤管理。
燃煤管理的主要任务就是搞好燃煤的收、管、用,要求从订货化验开始到飞灰化验结束,要对每个环节进行科学细化管理,要求对各项指标完成情况经常地进行分析,从而挖掘生产的潜力,节约燃煤损耗和自用电量,努力实现企业利益最大化。
在现代化管理技术当中,通过“燃煤在线自动化管理信息系统”采用关系数据库技术、近远程数据通信技术、现场数据采集技术和Intranet技术,可实现对煤炭的采购、入厂煤的火车、汽车车号自动识别、数量验收、质量检测、煤场存煤管理、入炉煤监督(耗煤数量、质量)、统计管理、数据查询、煤炭结算等进行全过程在线自动化闭环式管理。
从而对企业高层决策管理提供技术手段。
在燃煤输送环节当中,其生产任务不仅仅是卸煤输煤,这一生产工艺过程主要包括卸煤、储煤、输煤、配煤、碎煤和清除煤中杂质等,目的是保证及时足量供应合格的燃煤。
对于目前日耗煤量10000t以上的大中型火电厂在资源稀缺煤质标准降低的情况下要完成供煤任务,其资金量、劳动力和技术性在电力生产过程中是不可低估的重要咽喉环节。
燃料车间通过经济技术指标管理,能起到及其重要的经济作用:
(1)通过指标的逐级分解,以小指标的落实保证大指标的落实。
(2)小指标管理和奖励竞赛制度相结合,利用比较科学的量化评价依据,达到按劳分配的目的,同时运行管理工作的薄弱环节也容易暴露出来,便于采取措施解决问题,从而推动企业管理工作的改善。
(3)开展小指标竞赛,一方面使每个员工关心指标,管理指标,促进专业管理和群众管理的结合;
另一方面可以把企业管理的各个方面有机地结合起来,减少例外管理,达到有序运作的目的。
(4)通过各项小指标的完成情况与计划数值进行对比,可算出省煤(电)、费煤(电)的值。
通过分析耗煤率、厂用电率,找出完不成计划的原因。
从中发现问题、研究改进措施。
4.1.3..1煤的储存
为了保证正常发电,必须有一定数量的燃料储备。
燃煤储备量的多少要依据锅炉机组的消耗水平、运输路程远近、储煤场大小、季节气候等因素来确定。
一般矿区发电厂煤炭经常储备量(周转煤量)不低于5-7天耗用量,保险储备(安全储备)不低于5天耗用量;
非矿区发电厂煤炭经常储备量不低于6-12天耗用量,保险储备不低于6天耗用量。
煤在组堆及长期储存中的损耗有机械损耗和化学损耗两种。
机械损耗包括运输中撒掉的和飞散的损耗、煤混入土中的损耗、被风和雨雪带走的煤尘和煤粉的损耗;
化学损耗是煤中有机质氧化自燃过程中的损耗,挥发分降低和黏结性的变差而形成的损耗等。
因此,在组堆及长期储存中要尽量减少上述各种“有形”或“无形”的损耗,以提高火电厂的经济效益。
在有条件的电厂,对不同品种的煤要分开组堆存放。
对需要长期储存的煤,尤其是低变质程度的煤,组堆时要分层压实,减少空气和雨水的透入和防止煤的自燃。
在组堆时要注意下列具体事项:
(1)选择好租堆形状,一般堆成正截角锥体较为理想,因为正截面锥体自然通风较好,可减少风吹雨淋对煤的损耗。
(2)选择好组堆方向。
根据我国地理位置,组堆以南北方向长,东西方向短为宜,这可减少太阳直射,有利于防止煤堆自燃。
(3)组堆时防止块末分离,偏析和煤堆高度过高,以阻止空气进入煤堆。
(4)组堆过程中要检查煤堆高0.5m处的煤温与周围环境的温度,若两者温度相差大于10℃,则要重新组堆压实。
(5)为检测煤堆温度变化,在煤堆中要安插许多底部为圆锥形的适当大小的金属管,以便插入测温元件探头。
(6)煤堆最好选在水泥地上上,且周围设有良好的水沟。
因为煤堆中水分增多,会促进煤的氧化和自燃。
(7)组堆完后,要建立组堆档案,写明堆号,煤品种及其进厂时间、组堆工艺和监测温度等。
煤在露天长期储存时,因不断受到风、雨、雪的作用及温度变化的影响,煤质会发生变化,其变化程度与储存条件、时间及煤品种直接相关。
煤质变化主要表现在:
(1)发热量降低。
贫煤、瘦煤发热量下降较小,而肥煤、气煤和长焰煤则下降较大。
(2)挥发分变化。
对变质程度高的煤挥发分有所增多,对变质程度低的煤挥发分则有所减少。
(3)灰分产率增加。
煤受氧化后有机质减少,导致灰分相对增加,发热量相对降低。
(4)元素组成发生变化。
碳和氢含量一般降低,氧含量迅速增高,而硫酸盐硫也有所增高,特别是含黄铁矿硫多的煤,因为煤中黄铁矿易受氧化而变成硫酸盐。
(5)抗破碎强度降低。
一般煤受氧化后,其抗破碎强度均有所下降,且随着氧化程
度的加深,最终变成粉末状,尤其是年轻的褐煤更为明显。
对需长期储存且易受氧化的煤,最好采用煤堆压实且覆盖的方法以防止其自燃。
因为空气和水是露天储存煤堆引起氧化和自燃的主要原因,煤堆内若有空隙,乃至空洞,空气便可自由透入堆内,使煤氧化放热;
同时煤堆内水分被受热蒸发并在煤堆高处凝结释放大量热量,煤中的黄铁矿也受氧化放出热量。
这些都会产生或加剧煤的氧化作用和自燃倾向。
防止办法是在煤堆表面覆盖一层无烟煤粉、炉灰、黏土浆等。
此外还可以喷洒阻燃剂溶液,既可减缓煤的自燃倾向,又可减少煤被风吹走而造成的损失。
另外,防止自燃的措施有还有不同粒级的煤应分开堆存,煤堆不宜过高,经常测量
煤堆的温度,一般发现煤堆温度达到60℃的极限温度,或煤堆每昼夜温度连续增加高于2℃(不管环境温度多高),应立即消除“锅源”。
方法是将“锅源”区域的煤挖出暴露在空气中散热降温或立即供应锅炉燃烧。
切忌不要往“锅源”区域煤中加水,这会加速煤的氧化自燃。
4.1.3.2配煤方案
燃用多种煤的火电厂,配煤依据要视锅炉燃烧而定,通常选用灰分(或发热量)、挥
发分为配煤的依据,有时也选用灰熔融性。
例如锅炉燃烧不好、煤耗高时,则选用挥发分或灰分作为配煤指标较为合适;
又如锅炉经常发生结渣威胁锅炉安全运行时,则选用灰的熔融性作为配煤的煤质指标较好;
再如为使烟气中硫氧化物含量符合排放标准,可选用硫分作为配煤指标。
一般混煤的煤质特性可按参与混配的各种煤的煤质特性用加权平均的办法计算出来。
这是因为煤中灰分或发热量、挥发分等在混配过程中不会发生“交联”作用,而有很好的加成性。
然而,对灰的熔融性不能采用上述加权平均方法,而必须通过对混煤进行实测。
定出标准后,燃料车间应严格按照这一要求配煤,并做到配煤均匀,以保证锅炉正常燃烧。
每台锅炉及其辅助设备都是依据一定煤质特性设计的,锅炉只有燃用与设计煤质接
近的煤,才能得到最好的经济性。
然而,许多火电厂实际燃用的煤种繁多,煤质特性各异,若不采取适当措施,势必导致锅炉燃烧不好,增加煤耗,乃至发生严重故障。
依据不同煤质特性配煤是解决煤质与锅炉不相符合问题的行之有效的方法之一。
因此,燃用多种煤的电厂应根据供应煤的煤质和数量制定出合理的配煤方案,使锅炉在燃用与设计煤质相接近的煤的条件下运行,以提高锅炉燃烧效率,增加锅炉安全经济性。
此外,为了控制烟气中硫氧化物的排放标准,有时也需采用高硫煤与低硫煤混配,使入炉煤的含硫量控制在1%以下。
例如,热值为24MJ/kg的煤与16MJ/kg的煤分别按2:
1、1:
1和1:
2的比例混配后,
其混煤热值计算结果如下:
24×
2/3+16×
1/3≈21.33(MJ/kg)
1/2+16×
1/2=20(MJ/kg)
1/3+16×
1/3≈18.67(MJ/kg)
多种煤混配或按灰分、挥发分或硫分等其他指标为依据混配时,都可分别按此加权
平均法计算合适的掺配比例。
为了正确实现预定的配煤比,必须选择行之有效的合理方法。
通常采用下列几种方法:
(1)煤斗挡板开度法。
此法依据煤斗的挡板开度来调节输煤皮带的出力,从而达到该种煤单位时间的预定送煤量。
如甲、乙两种煤需按3:
1即可达到预定的配煤比,就要注意挡板的开口尺寸。
(2)变频调节法。
利用变频器调整各斗给煤机的振动频率或斗轮机的转速,达到调整配比的目的。
(3)混堆法。
用斗轮机堆煤时,不同的煤种可一层一层地混合堆放。
用汽车进煤时,不同的煤种可间隔混卸,再用推煤机混均。
(4)抓斗数法。
此法只适用于设有门式抓煤设施的电厂。
各种煤的抓斗系数依据预定的混配比确定,如甲、乙两种煤混合,确定其配比为1:
2,则应抓一斗甲煤,抓两斗乙煤,混匀后,再用抓斗转移到混好的煤堆中备用。
煤中三大块是指石块、木块、铁块,另外还有钢丝草袋胶皮等杂物,其主要来源是煤矿开采及运输中的部件用品和输煤系统磨损掉落的杂物。
这些杂物用人工捡拾的方法已很难适应,在输煤系统中的机械处理方法有:
木块-用除木器(除大木器、除细木器)和滚轴筛等处理。
铁块-用除铁器(水磁或电磁除铁器)处理
石块-用筛碎设备处理。
4.1.3..3煤的计量与盘点
船舶运输煤量的验收一般有以下两种方法:
(1)电子皮带秤计量法。
此法是将轮船(或驳船)上的煤通过机械装置转移到码头专用的皮带上,然后用精度为±
0.5%的电子皮带秤直接检出煤量(电子皮带秤应定期进行实物校验),此法计量一般准确可靠,也较简单。
(2)吃水表尺计量法。
此法是根据船舶上吃水表尺的吃水深度与排水量的关系,再由排水量与水密度的关系计算出船舶的载煤量。
按规定应认真查看六面水尺,求出平均吃水深度。
火车煤的计量方法是用轨道衡,汽车煤的计量方法是用汽车磅,入炉煤主要以电子皮带
秤称来完成计量。
为了实现分炉计量,可以根据皮带秤的走字和每个原煤仓上犁煤器的下落时间来进行分
斗或分炉计量。
有条件时可以每台炉装一台皮带秤。
库存煤盘点前需将煤场、煤沟等库存煤整理成比较规则的形状,而后进行丈量计算。
根据煤的密度算出库存煤的储煤量,这就是煤的盘点。
一般每月进行一次。
装有门式堆取料机(或门抓)的大型煤场,可以用自动化程度较高的激光盘煤装置完成对煤堆体积的测量。
铁路系统,在国际车型的每节车辆底梁都装有标明该车辆车型、编号、权属、制造年月、荷载、辆序、编组等数据信息的无源电子标签。
在铁路咽喉道口(如轨道衡或厂矿区关卡数据采集点等)的道芯上装有微波射频自动识别系统,当车辆经过射频识别装置时,车体上的电子标签立即收到识别系统发来的微波信号,电子标签将部分微波能量转换成直流电供其内部电路工作,同时自动与地面计量台交换数据信息,核实载重与路耗,为全局的数据化管理提供及时的服务。
汽车车号自动识别系统也一样能对燃料管理起到必要的监督作用。
4.1.4库存燃煤的盘点
库存燃料的盘点每月末必须进行一次。
采取人工盘点方式,工作量大,认为因素高,不够准确。
随着技术的发展,应用激光自动盘点已逐步在电厂中展开。
燃料盘点库存量是指对燃料库存进行实际测量盘点的量。
燃料盘点盈亏量是指燃料实际盘点库存量与账面库存量之差。
当燃料实际盘点库存量大于账面燃料库存量时即为盈,当燃料实际盘点库存量小于账面燃料库存量时为亏。
4.1.4.1堆积密度测定方法
人工盘点主要是测定堆积密度。
堆积密度测定方法是:
(1)制作一个0.5m×
0.5m×
0.5m的金属容器(金属容器壁厚5~10mm),装满煤后,分煤种做试验。
(2)先将容器过磅计量然后再容器内装满煤后刮平(不加压不振动),再过磅计量,减去容器重量求得不加压堆积密度,以ρ1表示。
(3)在煤堆上挖1m深的坑,然后将容器放入坑内(放平),装满后再加上1m厚的煤层,用推土机压一次,最后将容器取出刮平称重,求得稍加压后的堆积密度,以ρ2表示。
(4)其方法同稍加压堆积密度试验。
只是用推土机压三次,求得压实后的堆积密度,以ρ3表示。
(5)其方法同稍加压堆积密度试验。
只是用推土机压五次以上,求得压实后的堆积密度,以ρ4表示。
以上四种堆积密度试验完毕后,分别采样化验灰分和全水分,并将全水分修正到入场煤同一值,修正公式为
式中
-实测堆积密度,t/m3;
-修正后堆积密度,t/m3;
-入场煤全水分,%;
-煤堆实测全水分,%。
然后根据化验结果和试验堆积密度,绘制煤炭堆积密度与灰分关系曲线,见图8-2(图
中ρ1~ρ2均经过水分修正)。
在使用过程中,根据煤堆实际压实情况及部位,选取适当的堆积密度值。
4.1.4.2库存煤量测定方法
目前盘点的主要做法是:
将存煤堆成规则形状,丈量尺寸,计算体积,测量密度,计算
出存煤量;
煤斗及煤仓的存煤量差额也要计算,不能遗漏。
为了减少盘煤误差,在盘点前,用推土机将不规则的煤堆组成正截角锥体,如图8-3所示,正截角锥体堆积角为40°
~45°
。
然后丈量体积,计算存煤量。
正截角锥体的煤堆的体积计算公式为
式中V-煤堆的体积,m3;
h-煤堆的高度,m;
a-煤堆底基长度,m;
b-煤堆底基宽度,m;
a1-煤堆上顶长度,m;
b1-煤堆上顶宽度,m。
图4-1堆积密度与灰分的关系曲线
图4-2正截角锥体的煤堆
实际库存煤量计算公式为
式中ρ-堆积密度,t/m3;
-原煤仓存煤量,t;
-煤粉仓存煤量,t。
某厂正截角锥体的煤堆的底基长度a=60m,上顶长度a1=50m,底基宽度b=16m,上顶宽度b1=5m,平均高度h=6m,已知原煤仓存煤200t,粉仓存煤150t,入厂煤收到基全水分12%,煤堆实测水分8%,实测堆积密度ρ1=1.15t/m3,求其库存。
煤堆体积为
修正后堆积密度为
库存为
4.1.4.3盘点盈亏量的调整
煤场盘点的盈亏量不应计入发电、供热耗用量之中,如果盘点的盈亏量超过平均库存量
的±
0.5%,应查明原因。
当确定是计量误差引起的,应报上级主管部门同意后再将盈亏量充入耗用量,并以此调整发电、供热煤耗率;
如果不是计量原因,不能调整耗用量,应上报上级主管部门同意后作盈亏处理。
但不管是什么原因,财务处理要及时,以免以后积累造成账实严重不符。
根据国家统计方面的规定,月用天然煤(油)量都必须根据月末盘点(煤场和油库盘存)的结果得出的实存量,再反推算出全月实际耗用量,作为国家统计报表数据。
财务账上的数字也是月末盘点数量,财务账的月末实际耗用量计算方法为
-当月每天计量装置测得的天然煤(油)量耗用量之和,t;
-根据月末燃料盘存结果应调入或减去耗用量中的煤(油)数量,t;
-当月发电耗用燃料量,t。
按上式计算出的数字,是当月财务计算燃料耗用量和成本核算的依据,也是月度煤耗计算的直接依据。
4.2煤的质量
4.2.1飞灰、炉渣和沉降灰可燃物含量的测试
4.2.1.1测试目的
锅炉的飞灰、炉渣和沉降灰可燃物含量表示燃料中未燃尽的碳量,其含碳量的多少直接影响锅炉的燃烧效率,因此电站锅炉在日常运行中,为了监督和不断改进运行操作,必须经常测试飞灰、炉渣和沉降灰可燃物含量。
4.2.1.2引用标准
DL/T567.3—1995飞灰和炉渣样品的采集
DL/T567.4—1995入炉煤、入炉煤粉、飞灰和炉渣样品的制备
DL/T567.6—1995飞灰和炉渣可燃物测定方法
GB/T10184—1988电站锅炉性能试验规程
GB/T212—2001煤的工业分析方法
4.2.1.3测试条件和要求
(1)锅炉机组应在额定负荷下稳定运行,主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽压力、再热蒸汽温度、给水温度、给水压力等波动值要在电站锅炉性能试验规程允许范围内。
(2)锅炉辅机正常运转并满足要求,运行稳定,试验过程中不改变运行方式。
(3)热风再循环解列。
(4)测试期间不允许进行干扰试验的任何操作。
(5)锅炉稳定运行1h后开始测量,每10~15min记录一次。
试验时间不少于1h。
4.2.1.4测试参数
测试参数见表4-1。
主要测量飞灰、沉降灰、和炉渣中可燃物的含量,其他参数用于分析锅炉经济运行时参考。
表4-1灰渣可燃物的试验测试参数
序号
测试参数
单位
数据来源
测试结果
1
机组电负荷
MW
表盘读取
2
燃料收到基低位发热量
kJ/kg
取样分析
3
燃料收到基工业分析
%
4
飞灰、沉降灰、炉渣可燃物含量
5
排烟温度
℃
现场测量
6
炉膛温度
7
过热器后处的烟气成分RO2和O2
8
主蒸汽流量
t/h
9
主蒸汽和再热蒸汽的减温水流量
10
主蒸汽和再热蒸汽的压力
MPa
11
主蒸汽和再热蒸汽的温度
12
一次风压和二次风压
13
一次风量和二次风量
m³
/h
14
给水压力
15
给水温度
16
炉膛负压
Pa
17
热风温度
18
煤粉细度
取样检测
4.2.1.5采样
(1)炉渣采样
燃料燃烧后生成的固态残余物(灰渣)中,一部分依靠本身的重力落入灰斗,从炉膛底部排出称为炉渣。
对于煤粉炉,可在机械或水利出灰系统出灰口的适当位置定期采样。
若用小车出灰可采用点摄法在车上采样。
采样次数不应少于10次,每次取样量应相同。
每炉采样量约为总渣量的百分之五,但不得少于2kg。
采样时,要注意块末比例应大致与全部炉渣符合。
(2)沉降灰采样
在整个试验期间可用几个(根据除尘器前烟道集灰斗个数及大小决定)沉降灰收集器(见图4-3),在集灰斗或落灰管中连续收集沉降灰。
图4-3沉降灰收集器示意
在整个测试时间内等时间间隔采样,每20min采样一次,每次采250g,所有沉降灰样混合缩分,得到分析用试样,进行可燃物含量的
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