论文部分内容阅读
【摘 要】自中国发电厂经营迈入市场化后,占发电成本70%的电力用煤价格一路飙升,曾一度困扰国内中小型机组的生产经营。印尼煤产自印尼,因其价格适中,加上和其它煤掺烧时具有带负荷能力强,石子煤排放少,可磨性较好,粒度均匀,较弱结渣倾向等有利特性,目前已成为众家电厂优先选择的煤种之一。但同时又因印尼煤具有粉尘大、易挥发、长时间贮存易自燃等特点也制约着发电厂的使用和管理。本文针对印尼煤自身的特点,结合我公司在印尼煤的使用管理方面的实际操作,根据相关文献资料浅析火电厂使用印尼煤的厂内运输和贮存。
【关键词】印尼煤;煤质;厂内运输;自燃;管理
前言:某发电厂位于沿海港口,一、二期为四台135MW机组,三期上大压小工程新建2*660MW超超临界机组,5号机于2011年8月份投入生产,6号机正在建设安装中,计划于2013年2月份投产发电。为降低发电成本,扩大利润空间,该电厂于2011年12月开始引入印尼煤进行掺烧试验和调整。本文从印尼煤的煤质特性分析、厂内运输、煤场管理等方面阐述印尼煤的使用管理事项。
1、印尼煤的特性分析:
低位发热值(ARB)5500Kcal/kg
总水分(ARB)16%
内在水分(ADB)10%
灰分(ADB)14%
挥发分(ADB)38~43%
总硫分(ADB)1.0%MAX>1.0%
哈氏可磨系数45~55
一般来说,印尼煤具有主高水分、低灰分、低硫分、高挥发分等特性。次烟煤热值高(23.83~30.17MJ/kg),挥发分高(37%~42.14%),低硫(0.1%~0.85%)。褐煤热值18.16~24.37,挥发分24.1%~48.8%,硫分0.1%~0.75%。
2、掺烧印尼煤存在的优点和缺点:
2.1优点:
2.1.1印尼煤价格低,降低生产成本,相比国内煤炭市场价格,印尼煤的进口到港价格相比标准煤价格要低100元/吨,具有一定的利润空间;
2.1.2印尼煤自身所具有的煤质特性适合当前国内大机组的燃烧要求,具有高热值、高挥发的要求;
2.1.3印尼煤含硫低适合当前环保部门对火电厂脱硫、脱硝的指标要求。
2.2缺点:
2.2.1对于众多已建的火电机组,由于不是设计的印尼煤煤种锅炉,对锅炉的效率和安全性有着较大的影响,需要通过设计煤种、校核煤种、印尼煤种及掺配煤种之间的煤质进行对比分析,制定相应的掺烧方案,从掺配燃烧方式进行总结积累;
2.2.2印尼煤由于粉尘高,在厂内运输环节中存在着污染大、影响工作环境,文明生产工作量大;
2.2.3由于印尼煤的易挥发,着煤温度低的特点,积煤、积粉在运输和贮存环节容易发生自燃,如果后续管理环节疏忽将造成输煤系统设备损坏,安全风险大。
3、厂内运输存在的问题及对策:
3.1厂内运输存在的问题:
3.1.1粉尘污染大;
3.1.2生产现场积煤严重,清扫不到的地方会引发积粉自燃现象;
3.1.3输煤系统的除尘器、电缆槽等存在安全隐患。
3.2日常工作中应采取的对策:
3.2.1在印尼煤的运输过程中应正常投用除尘系统,减少运输环节因压差和落差造成的扬程污染,通过除尘系统的运用,降低现场粉尘浓度,减少对生产现场的污染;
3.2.2对粉尘浓度特别大的印尼煤除正常投用除尘系统外,还应投入输煤系统的水喷雾系统,通过水喷雾降低粉尘的飞扬;
3.2.3投用水喷雾的注意点:1)水喷雾喷头的点设置要合理。各皮带尾部在导料槽内,除尘器吸风口的前侧,除此外在导料槽的出口处还应增加一喷点。皮带头部的落煤筒内还应设置一喷点,减少煤筒内的粉尘向外飞扬;2)水喷雾的水量必须要调节好。因印尼煤本身水份含量高,如果运输环节的喷雾量大,更易导致存放过程中引发自燃。对水喷雾的要求是水花调节要细,水量控制要少,水压要大。在此方面很多电厂的输煤系统引入通过压缩空气喷出水花,这种水喷雾水花细,用水量小,二次污染小,环保和经济;
3.3.4输煤系统的水冲洗必须要跟上,通过及时的水冲洗工作,将生产现场积煤累的积粉及时冲洗走,减少对环境和设备的污染,防止长期积累造成自燃情况的发生;
3.3.52012年某电厂输煤系统除尘器在停运后发生自燃引发火灾,最后造成输煤皮带烧毁,栈桥损坏,机组被迫停运。在运输印尼煤过程中还应将除尘系统设备纳入定期的检查工作,定期进行拆检和清理。如布袋除尘器的火电厂输煤系统中应用比较广泛,除尘内的布袋长时间吸附较多的高挥发性煤粉的情况下,极易引发自燃事情的发生。另外输煤系统各电缆槽应加强密封工作,对密封不可靠的暴露部分应加强定期检查和清理。
4、印尼煤的场地贮存存在的问题和对策:
4.1印尼煤场贮存的问题:
印尼煤在贮存过程中最大的问题是自燃的发生,自燃一是造成煤质热量的损失,二是造成环境污染。
4.2防止自燃的对策:
4.2.1对煤场场地的要求:煤场基础的疏水性能要好,当印尼煤的贮存过程中因下雨的积水要能及时排放,防止水份积在煤堆内部造成热量积蓄引发自燃;
4.2.2对煤堆的堆放要求:1)从煤堆方向上,根据我国各地季风的形成原因,建议煤堆最佳的摆放为南北向,这是因为减少煤堆的受风面积,因为高挥发煤种受风时间长,增加煤堆自燃的氧气量,加剧自燃进程;2)从煤堆形状上,应堆成上窄下宽的梯形状,上面应呈中高四周低的地势,减少顶部积蓄水的可能;3)从地势的选择上,现在60万以上的机组的煤场一般都设置了挡风墙,针对印尼煤在煤场的堆放位置上应选择常年受风最小的地方,四周建筑物遮挡较多,有干煤棚的应尽量放置在干煤棚内;4)在堆煤方法上,对印尼煤的堆放,最下层的煤堆必须进行压实处理,降低煤堆下方因蓄水引发自燃的可能性。根据煤场管理可进行分层压实,顶部压实的处理方法。此种方法虽然工序复杂,但是抗自燃的效果最好。因为煤堆压实处理后,煤堆内部的含氧量很低,引发自燃的条件不具备,发生自燃的可能性就减少。 4.2.3印尼煤的场地管理:
4.2.3.1针对印尼煤的堆放应建立定期巡查机制,及时掌握煤堆情况。对放置时间超过20天的印尼煤还应进行煤堆温度测试,掌握煤堆内部温度的变化,超前控制;
4.2.3.2应控制印尼煤的堆放时间。有计划的向场内进煤,做到烧旧存新,减少印尼煤在煤场的存放时间,避免自燃发生的较好方法之一;
4.2.3.3在卸印尼煤过程中掺入其它煤种,降低印尼煤的挥发分。在印尼煤入场前,应根据码头来煤情况,可以进行同时掺配入场,这样供煤时就可以直接取煤入仓,提高运行效率。该电厂采取两种运行方式进行煤种掺配入场。一是在码头卸煤过程中,一条系统卸印尼煤,另一条系统卸煤,这两条系统同时由斗轮机堆至采煤场;二是该厂来煤煤种多达8种,共设1、2、3、4号煤场,为提高场地利用率,在掺配流程上采用了1号卸船机卸印尼煤至2号斗轮机,同时1号斗轮机取1或2号煤场上的相应煤种至2号斗轮机,在3或4号煤场形成一个掺配好的煤堆进煤仓。
4.2.4对自燃煤的处理方法:
4.2.4.1印尼煤在贮存过程中发生自燃有三个过程:1)煤堆散发出大量的热气;2)煤堆个别区域冒青烟;3)煤堆个别区域直接发生明火。
4.2.4.2处理方法:
4.2.4.2.1对煤堆散发大量热气应加强煤堆温度监控,及时安排供仓,减少贮存时间;
4.2.4.2.2对冒青烟的煤堆,说明内部温度已达自燃点的温度,还差一定氧气量就将出现明火,这样的煤堆如遇上有风的天气将会出现大面积明火自燃点。无论是有青烟还是明火的自燃煤堆在处理上都必须用工程机械进行挖掘,散开,再进行压实处理;
4.2.4.2.3在处理明火的自燃煤上禁止用水进行浇灭处理,采取水灭的方法只会加重自燃情况,大量的水在煤堆内部激发更多的热量,从而加重自燃的程度。
4.2.5供仓过程中的注意点:
4.2.5.1输煤系统应加强监视,对煤堆中已自燃烧红的煤种应在采取浇灭措施或清除。防止引发煤仓中的煤自燃或在系统上烧坏皮带;
4.2.5.2供煤结束后应将全系统的积煤抽空,防止在三通、导料槽内部存在积煤引发火灾事故;
4.2.5.3定期检查输煤系统消防设施,如除尘水、消防雨淋阀等,建立输煤系统火灾应急预案,针对预案加强演练工作,提高现场值班人员的应急处理能力。
5、印尼煤在火电厂应用的前景分析
印尼煤炭资源丰富,据印尼煤矿部统计印尼煤储量约580亿吨,已探明储量达193亿吨,可进行商业开采达54亿吨。按当前的经济发展和国内煤炭价格走势,国内众多电厂将会考虑到印尼煤的掺烧工作,来降低生产成本。
参考文献:
【1】《锅炉设备运行》
【2】《煤种分析》
【3】Q/308—212.023—2009江苏吕四港发电有限责任公司企业标准
作者简介:
周子越:男,本科/学士,工程师,江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司副总工程师兼发电部部长,226246
【关键词】印尼煤;煤质;厂内运输;自燃;管理
前言:某发电厂位于沿海港口,一、二期为四台135MW机组,三期上大压小工程新建2*660MW超超临界机组,5号机于2011年8月份投入生产,6号机正在建设安装中,计划于2013年2月份投产发电。为降低发电成本,扩大利润空间,该电厂于2011年12月开始引入印尼煤进行掺烧试验和调整。本文从印尼煤的煤质特性分析、厂内运输、煤场管理等方面阐述印尼煤的使用管理事项。
1、印尼煤的特性分析:
低位发热值(ARB)5500Kcal/kg
总水分(ARB)16%
内在水分(ADB)10%
灰分(ADB)14%
挥发分(ADB)38~43%
总硫分(ADB)1.0%MAX>1.0%
哈氏可磨系数45~55
一般来说,印尼煤具有主高水分、低灰分、低硫分、高挥发分等特性。次烟煤热值高(23.83~30.17MJ/kg),挥发分高(37%~42.14%),低硫(0.1%~0.85%)。褐煤热值18.16~24.37,挥发分24.1%~48.8%,硫分0.1%~0.75%。
2、掺烧印尼煤存在的优点和缺点:
2.1优点:
2.1.1印尼煤价格低,降低生产成本,相比国内煤炭市场价格,印尼煤的进口到港价格相比标准煤价格要低100元/吨,具有一定的利润空间;
2.1.2印尼煤自身所具有的煤质特性适合当前国内大机组的燃烧要求,具有高热值、高挥发的要求;
2.1.3印尼煤含硫低适合当前环保部门对火电厂脱硫、脱硝的指标要求。
2.2缺点:
2.2.1对于众多已建的火电机组,由于不是设计的印尼煤煤种锅炉,对锅炉的效率和安全性有着较大的影响,需要通过设计煤种、校核煤种、印尼煤种及掺配煤种之间的煤质进行对比分析,制定相应的掺烧方案,从掺配燃烧方式进行总结积累;
2.2.2印尼煤由于粉尘高,在厂内运输环节中存在着污染大、影响工作环境,文明生产工作量大;
2.2.3由于印尼煤的易挥发,着煤温度低的特点,积煤、积粉在运输和贮存环节容易发生自燃,如果后续管理环节疏忽将造成输煤系统设备损坏,安全风险大。
3、厂内运输存在的问题及对策:
3.1厂内运输存在的问题:
3.1.1粉尘污染大;
3.1.2生产现场积煤严重,清扫不到的地方会引发积粉自燃现象;
3.1.3输煤系统的除尘器、电缆槽等存在安全隐患。
3.2日常工作中应采取的对策:
3.2.1在印尼煤的运输过程中应正常投用除尘系统,减少运输环节因压差和落差造成的扬程污染,通过除尘系统的运用,降低现场粉尘浓度,减少对生产现场的污染;
3.2.2对粉尘浓度特别大的印尼煤除正常投用除尘系统外,还应投入输煤系统的水喷雾系统,通过水喷雾降低粉尘的飞扬;
3.2.3投用水喷雾的注意点:1)水喷雾喷头的点设置要合理。各皮带尾部在导料槽内,除尘器吸风口的前侧,除此外在导料槽的出口处还应增加一喷点。皮带头部的落煤筒内还应设置一喷点,减少煤筒内的粉尘向外飞扬;2)水喷雾的水量必须要调节好。因印尼煤本身水份含量高,如果运输环节的喷雾量大,更易导致存放过程中引发自燃。对水喷雾的要求是水花调节要细,水量控制要少,水压要大。在此方面很多电厂的输煤系统引入通过压缩空气喷出水花,这种水喷雾水花细,用水量小,二次污染小,环保和经济;
3.3.4输煤系统的水冲洗必须要跟上,通过及时的水冲洗工作,将生产现场积煤累的积粉及时冲洗走,减少对环境和设备的污染,防止长期积累造成自燃情况的发生;
3.3.52012年某电厂输煤系统除尘器在停运后发生自燃引发火灾,最后造成输煤皮带烧毁,栈桥损坏,机组被迫停运。在运输印尼煤过程中还应将除尘系统设备纳入定期的检查工作,定期进行拆检和清理。如布袋除尘器的火电厂输煤系统中应用比较广泛,除尘内的布袋长时间吸附较多的高挥发性煤粉的情况下,极易引发自燃事情的发生。另外输煤系统各电缆槽应加强密封工作,对密封不可靠的暴露部分应加强定期检查和清理。
4、印尼煤的场地贮存存在的问题和对策:
4.1印尼煤场贮存的问题:
印尼煤在贮存过程中最大的问题是自燃的发生,自燃一是造成煤质热量的损失,二是造成环境污染。
4.2防止自燃的对策:
4.2.1对煤场场地的要求:煤场基础的疏水性能要好,当印尼煤的贮存过程中因下雨的积水要能及时排放,防止水份积在煤堆内部造成热量积蓄引发自燃;
4.2.2对煤堆的堆放要求:1)从煤堆方向上,根据我国各地季风的形成原因,建议煤堆最佳的摆放为南北向,这是因为减少煤堆的受风面积,因为高挥发煤种受风时间长,增加煤堆自燃的氧气量,加剧自燃进程;2)从煤堆形状上,应堆成上窄下宽的梯形状,上面应呈中高四周低的地势,减少顶部积蓄水的可能;3)从地势的选择上,现在60万以上的机组的煤场一般都设置了挡风墙,针对印尼煤在煤场的堆放位置上应选择常年受风最小的地方,四周建筑物遮挡较多,有干煤棚的应尽量放置在干煤棚内;4)在堆煤方法上,对印尼煤的堆放,最下层的煤堆必须进行压实处理,降低煤堆下方因蓄水引发自燃的可能性。根据煤场管理可进行分层压实,顶部压实的处理方法。此种方法虽然工序复杂,但是抗自燃的效果最好。因为煤堆压实处理后,煤堆内部的含氧量很低,引发自燃的条件不具备,发生自燃的可能性就减少。 4.2.3印尼煤的场地管理:
4.2.3.1针对印尼煤的堆放应建立定期巡查机制,及时掌握煤堆情况。对放置时间超过20天的印尼煤还应进行煤堆温度测试,掌握煤堆内部温度的变化,超前控制;
4.2.3.2应控制印尼煤的堆放时间。有计划的向场内进煤,做到烧旧存新,减少印尼煤在煤场的存放时间,避免自燃发生的较好方法之一;
4.2.3.3在卸印尼煤过程中掺入其它煤种,降低印尼煤的挥发分。在印尼煤入场前,应根据码头来煤情况,可以进行同时掺配入场,这样供煤时就可以直接取煤入仓,提高运行效率。该电厂采取两种运行方式进行煤种掺配入场。一是在码头卸煤过程中,一条系统卸印尼煤,另一条系统卸煤,这两条系统同时由斗轮机堆至采煤场;二是该厂来煤煤种多达8种,共设1、2、3、4号煤场,为提高场地利用率,在掺配流程上采用了1号卸船机卸印尼煤至2号斗轮机,同时1号斗轮机取1或2号煤场上的相应煤种至2号斗轮机,在3或4号煤场形成一个掺配好的煤堆进煤仓。
4.2.4对自燃煤的处理方法:
4.2.4.1印尼煤在贮存过程中发生自燃有三个过程:1)煤堆散发出大量的热气;2)煤堆个别区域冒青烟;3)煤堆个别区域直接发生明火。
4.2.4.2处理方法:
4.2.4.2.1对煤堆散发大量热气应加强煤堆温度监控,及时安排供仓,减少贮存时间;
4.2.4.2.2对冒青烟的煤堆,说明内部温度已达自燃点的温度,还差一定氧气量就将出现明火,这样的煤堆如遇上有风的天气将会出现大面积明火自燃点。无论是有青烟还是明火的自燃煤堆在处理上都必须用工程机械进行挖掘,散开,再进行压实处理;
4.2.4.2.3在处理明火的自燃煤上禁止用水进行浇灭处理,采取水灭的方法只会加重自燃情况,大量的水在煤堆内部激发更多的热量,从而加重自燃的程度。
4.2.5供仓过程中的注意点:
4.2.5.1输煤系统应加强监视,对煤堆中已自燃烧红的煤种应在采取浇灭措施或清除。防止引发煤仓中的煤自燃或在系统上烧坏皮带;
4.2.5.2供煤结束后应将全系统的积煤抽空,防止在三通、导料槽内部存在积煤引发火灾事故;
4.2.5.3定期检查输煤系统消防设施,如除尘水、消防雨淋阀等,建立输煤系统火灾应急预案,针对预案加强演练工作,提高现场值班人员的应急处理能力。
5、印尼煤在火电厂应用的前景分析
印尼煤炭资源丰富,据印尼煤矿部统计印尼煤储量约580亿吨,已探明储量达193亿吨,可进行商业开采达54亿吨。按当前的经济发展和国内煤炭价格走势,国内众多电厂将会考虑到印尼煤的掺烧工作,来降低生产成本。
参考文献:
【1】《锅炉设备运行》
【2】《煤种分析》
【3】Q/308—212.023—2009江苏吕四港发电有限责任公司企业标准
作者简介:
周子越:男,本科/学士,工程师,江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司副总工程师兼发电部部长,226246