论火电厂燃煤平衡评审.pdf

第 1 期 煤 质 技 术 2 0 1 5 年 1 月 论火 电厂燃煤 平衡评 审 程 俊 莉 中 国大 唐 集 团公 司 山 西分 公 司 ， 山 西 太 原0 3 0 0 0 2 摘 要 论述 了燃 煤平 衡评 审 的概 念及燃 煤 平衡要 求 、燃 煤 平衡 评 审程 序 与 内容及报 告 编写 ，并从 计量仪 器性能的确认、煤质检测过程及结果审核、煤量统计审核、标准煤量的计算、储存煤的盘点 审核 、燃煤不平衡结果评价及分析等方面重点阐述 了燃煤平衡评审程序及方法，建议在火电厂燃料 管理 中进行燃煤不平衡率的评审与考核以提高电厂的燃料管理水平 。 关键词火电厂；燃煤平衡 ；煤质检测 ；评审程序 ；燃料管理 中图 分类 号 T Q5 3 4 文献 标识 码 B 文 章编 号 1 0 0 7 7 6 7 7 2 0 1 5 0 1 0 0 2 1 - 0 4 Re v i e w o n c o a l f i r e d b a l a n c e o f t he r m a l p o we r p l a nt CH EN J u n _ l i S h a n x i Br a n c h o f C h i n a Da t a n g C o r p o r a t i o n，T a i y u a n 0 3 0 0 0 2 ，C h i n a Abs t r ac t Th e c on c e pt o f c o al f i r e d ba l a n c e r e vi e w ， c oa l - f i r e d b a l a nc e r e q ui r e me nt s，c oa l f i r e d b a l a nc e r e v i e w pr og r a m ， c on t e nt a nd t he r e p or t we r e i nt r od uc e d ． Th i s pa pe r al s o de mons t r a t e d t he c o a l ba l a nc e a u di t pr o c e du r e s a n d me t h ods f r om a s pe c t s s u c h a s m e a s u r i n g i n s t r u me n t p e r f o r m a n c e c o n f i r m a t i o n， e x a mi n a t i o n a n d v e r i f i c a t i o n o f c o a l q u a l i t y t e s t i n g p r o c e s s a n d r e s u l t s ， s t a t i s t i c a l c a l c u l a t i on o f s t a nda r d c oa l q ua nt i t y， e xa mi n a t i on a nd ve r i f i c a t i on o f s t or a ge i n ve n t or y c oa l， c o al un ba l a nc e r e s ul t s e v al ua t i on a nd a na l ys i s ． Th e r e vi e w a nd a s s e s s me n t of u nba l a nc e r a t e o f c o a l f i r e d t he r mal p owe r p l a nt t o i m p r o v e t he p owe r p l a n t f u e l ma na g e m e n t we r e r e c omm e n de d． Ke y wo r d s t h e r m a l p o we r p l a n t ；c o a l f i r e d b a l a n c e ；c o a l q u a l i t y t e s t i n g；r e v i e w p r o g r a m ；f u e l ma n a g e m e n t 0 前 言 火 电厂是通过热能动力装置和发 电机将燃料的 化学能转化为 电 热能的工厂。火 电厂的燃煤管 理是指对火电厂在燃煤方面为实现预期 目标而进行 的计 划 、组织 、指 挥 、协调 和 控制 的活 动 ，包括 燃 煤需求预测、市场采购 签订合 同、运输调度 、货 物接卸与验收 、价款结算 、储存与保管、合理掺 配与输送入炉以及相关信息统计分析等 。从物料平 衡和能量守恒的观点看 ，火电厂燃煤的收入 、储存 及耗用应该是平衡的 ，因此燃煤平衡管理应是火 电 厂燃煤管理的基本要求。但对燃煤平衡及其评审 ， 目前 火 电厂及 其管 理 部 门还 没 有统 一 的认识 及科 学 的管理方法 ，以下就此进行讨论。 1 燃煤 平衡 的概 念 火电厂燃煤平衡是指燃煤从进厂、入库到进入 锅炉燃用之前的接卸输送与储存系统 的平衡 ，即以 发 电厂所用主要燃煤为研究对象 ，以物料平衡 、能 量守衡定律和有关国家、行业标准为依据 ，以煤质 煤量检测为手段 ，研究燃煤采购量与电 热 能生 产耗用量、储存量、相关损失量之间的关系。燃煤 平衡系统的边界一般是进厂燃料计量点到入炉计量 点 ，而对于火车运煤 ，特殊情况可延伸到发煤点。 火电厂的燃煤平衡 ，可为火 电厂燃煤验收 、耗用 、 储存的准确核对 、燃煤管理水平的评价 、电厂生产 经营管理提供科学依据 。 燃煤平衡的数学模型如下 M M b M 。一 M M 。 一M f M 。 M 一 M M 。 M ， ． 一 1 0 0 模 型 中相 关 名词解 释 如下 M 系统收入煤量 t c e ； M 统 计期初储 存 总量 ，在所有 储煤 场 、 卸煤沟等处的存煤折算的标准煤量总和 ，单位为吨 标准煤 t c e ； M 统计 期 内入 厂 煤 总 量 ，通 过 电 厂进 厂 燃煤计量点计量检测后进入 电厂的各批次燃煤量折 算的标准煤量的总和 ，单位为吨标准煤 t c e ； M 统计期末储存 总量，单位为吨标准煤 t c e ； 21 第 1 期 煤 质 技 术 2 0 1 5 年 1 月 M。 系统支出煤量 t c e ； M 统计期内入炉煤 总量 ，通过入 炉燃煤 计量点计量检测进入锅炉使用的燃煤量折算的标准 煤 量 总和 ，单位 为吨 标准煤 t c e ； M。 统计期 内其 它 非生产 耗 用 和调 出总 量，进厂燃煤中除用于直接发 电、供热的入炉煤以 外的煤量折算成标准煤量的总和 ，如机车用煤 、生 活用煤 、外调煤等 ，单位为吨标准煤 t c e ； 刀 系统燃煤不平衡率 ， 。 统计期是指燃煤平衡统计计算期 燃煤平衡统 计开始到统计截止 的时间段。单位 为一月、一季 度 、半 年 、一年 等 。 t c e ，吨 标 准 煤 ，能 源 的统 一 计 量 单 位 符 号 。 凡收到基低位发热量为 2 9 ． 2 7 1 MJ ／ k g的煤称为标 准煤 ；此处指实际天燃煤以其低 位发热量为计 算基础折算的标准煤量。 从本质上看火电厂的燃煤平衡属于能量平衡的 问题 。从理 论 上 分 析 ，火 电厂 的燃 煤 系统 不 平 衡 量 、不平衡率应均为 0 ；如为正数说 明统计期 内系 统能量增加 ，如为负数说明其系统能量减少。不平 衡的根本原因是燃煤收、耗 、存各环节煤量的测量 和煤质检测误差所致。另外 ，实际上燃煤在厂内运 输储 存保 管过 程 中 由于风 吹 、雨水冲 涮会造 成 物理 损失 数量减少 ，由于氧化 、自燃会造成化学损 失 数量减少和热值降低 ，此部分往往不进行统 计 ，使系统实际支出偏小 ，因此燃煤不平衡量 、不 平衡率一般为正值 ，系统能量可能是虚增。 在 日常燃 煤管 理 中统 计期 内进 厂煤 与入 炉煤热 值差、水分差以及储存煤盘点盈亏量等指标与上述 燃煤平衡概念有联系。进厂煤与入炉煤热值差或水 分差 ，一般认为是指统计期内进厂煤加权平均低位 发热量或水分与入炉煤加权平均低位热值或水分的 差值 。储存煤盘点盈亏量是指储煤场实际储存天燃 煤总量与账面天燃煤剩余总量之差，正数为盈煤 ， 负数为亏煤。而账面天燃煤剩余总量等于统计期内 实收天燃煤总量与耗用支 出天燃煤总量之差。统计 热值差、盈亏量时均要考虑水分差的影响并预以修 正 。 进厂煤与入炉煤热值差或水分差 ，由于没有考 虑储存煤的热值或水分问题 ，理论上是违背了物料 平衡原理 。盈亏量基于不 同品质的天燃煤量的直接 运算 ，从能量角度是没有物理意义的。因此上述热 值差 、水分差以及盈亏量的概念本意是为了分别从 煤质 、煤量两方面揭示燃煤平衡的问题 ，看起来十 分周全 ，实则把简单问题复杂化 ，并且未能抓住燃 煤作为能源的本质特性。现举一例说明燃煤平衡的 概念 。如 表 1 给 出了某 电厂 1 0月煤 质煤 量统 计表 ， 该厂 1 0月其它耗用和调出总量为 0 。 表 1 某 电厂 1 0月煤质煤量统计表 注 *括 号 内 数 据为 水 分 折 换 为 入 炉 煤 水 分 后 的 煤 量 ； * *括 号 内数 据 为 水 分 折 换 为 入 炉煤 水 分后 低 位 热 值 。 按照上述燃煤平衡 的概念 ，该厂 1 0月燃煤不 的统计方法 中，仅考虑天然煤量却未考虑天然煤热 平衡量为 一1 3 4 4 9 t c e ，不平衡率为 一1 4 ． 8 ％。燃煤 值不同的因素 ，显然看不出燃煤出现了严重不平衡 不平衡严重 ，实际库存煤的能量比理想情况要少很 现象 ，反而对燃煤不平衡进行了掩盖和粉饰。 多 ， ’ 。 ． 。 ⋯ 、 2燃煤平衡评审 如按照现行统计方法 ，进厂煤与入炉煤水分差 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 。。 为 7 ． 0 1 6 ． 5 60 ． 4 5 ；进厂煤与入炉煤热 2 ． 1 概念及燃煤平衡要求 值差 经 水 分 校 正 后 可 计 算 如 下 1 9 ． 0 2一 燃煤平衡评审是指对涉及燃煤平衡各要素逐一 1 8 ． 9 6 0 ． 0 6 MJ ／ k g ；储存煤盘点盈亏量 经水 进行审核 、检查 ，分析查找不符合 ，对燃煤平衡是 分校正后 为4 2 2 6 6 4 ． 9 一 3 5 8 0 3 9 ． 4 2 2 6 1 4 6 ． 9 否符合要求作出结论 ，并给出建议。以上工作通常 一 1 6 2 2 1 3 6 9 1 ． 6 t ，盈亏率为 0 ． 1 6 ％。 应 由一个经过授权的专家团队来完成。 在燃煤平衡中，以吨标准煤来统计 ，而在现行 考虑到燃煤计量、煤的发热量检测 采制化 第 1 期 煤 质 技 术 2 0 1 5 年 1 月 及煤 场 盘 点 的精 确 度 ，电力 行 标 DL ／ T 6 0 6 ． 1 -- 1 9 9 6要求燃煤不平衡率不超过 1 [ 1 ] 。 2 ． 2 燃煤 平衡 评 审程序 与 内容 2 ． 2 ． 1 计量仪 器性 能确认 火车来 煤用轨道衡 计量 ，汽车煤用 汽车衡 计 量 ，驳船来煤转运时用胶带秤或汽车衡计量 ，海船 由专业计量人员按吃水深度检测或转运时用皮胶带 秤计量。计量评审包括如下内容 a 轨道衡精度是 否达 到 0 ． 5 ，汽车衡 精度 是否达到 0 ． 3 ％，是否有检定证书，是否在有效期 内使用 ，在统计期 内有否不正常使用 ，对计量结果 有没有影响。 b 入 炉计 量用胶 带秤精 度是 否达 到 0 ． 5 ， 是否每 1 0天用实物校准 ，实际耗用量是否按校准 结果进行 了误差校正。入炉煤胶带秤误差按规定方 法进行校正 ，详见参考文献 [ 2 ] 。 C 入厂煤计量仪器 轨道 衡 、汽车衡 、胶带 秤与入炉计量用胶带秤是否定期进行比对 ，其系 统 误差 大小 及是 否 已校正 。 2 ． 2 ． 2 煤 质检 测过 程及 结 果 审核 a 入厂入炉机采装置是否进行偏倚和精 密度 试验 ，是否合格 ，在统计期内有否不正当使用；人 工采制样代表性是否符合要求。 b 水分及其它测定过程是否 正确，热量计性 能是否正常 ，化验误差是否在规定范围 。 c 未检批煤的煤质指标估值是否准确。 2 ． 2 ． 3煤 量 统计 审核 a 逐一核 定入厂煤量、入炉煤量及其它 用煤 量统计表数据是否与计量原始记录相符 ，统计计算 是否准确 ； b 因故未计量的煤量的估算是否准确 。 2 ． 2 ． 4计 算标 准煤 量 将各实测煤量按低位发热量折换成标煤量。可 先将平衡统计期内每批逐一折换 ，再累计 ；或将低 位发热量按煤量先加权平均 ，再折换成标准煤量。 2 ． 2 ． 5 储 存 煤 的盘 点 审核 2 ． 2 ． 5 ． 1 煤 堆体 积 测量 的审核 a 煤堆体 积测量方法有人工丈量法和激光盘 煤仪法。如采用人工丈量法 ，每次盘点前 ，电厂有 关部门应组织煤场整形工作 ，煤场平整 ，煤堆呈规 则几何形状。如激光盘煤仪法 ，煤堆应整理成凸面 体 ，要注意盘煤仪是否对煤堆各方 向均进行了观测 扫描 ，全面获取表面特征线和特征点间坐标。 b 煤堆 体积 最 好 重 复 测 定 2次 ，其 相 对 偏差 不超 过 0 ． 5 。 2 ． 2 ． 5 ． 2煤堆 堆 积 密度 测定 审核 a 堆 积 密度 可 采 用模 拟 压 实 法、填 埋 沉 筒 法 ] 、挖坑法 、密度仪法。无论采用何种方法测试 点应选在煤堆有 代表性压实程度 的不同深度和 部 位。测试点不少于 1 0 。取平均值作 为该 煤堆堆积 密度 。 b 每一测试点堆积密度测定时煤 的质量及体 积测定均应准确到 0 ． 5 。 2 ． 2 ． 5 ． 3 煤 场盘 点结 果 的计 算 a 煤堆煤量 等于堆积密度与体 积之积 ，其他 存煤如卸煤沟和混煤仓按其上述方法估算。 b 实际库存煤量等于各煤堆煤量总和 加其他 存煤质量总和。 2 ． 2 ． 5 ． 4 储煤场煤质检测过程及结果审核 a 应 按照 国 家标 准 GB 4 7 5 [ 。 和 G B 4 7 4 c ] 采取和制备各煤堆煤样 ； b 应按相 应的国家标 准测定全水分 、灰分 、 硫分和发热量。 2 ． 2 ． 5 ． 5将库存煤量折算为标准煤量 将库存煤量折算为标准煤量 ，即标准煤量为库 存煤热 值 Mll ／ k g 乘 以库 存煤 量再 除 以 2 9 ． 7 1 MJ ／k g 。 2 ． 2 ． 6燃 煤 不平衡 结 果评 价 及 分析 计算燃煤不平衡量和不平衡率。如不平衡率过 大 ，应从 以下几方面分析查找原因，如有必要可重 新 审核 a 煤场 储 存 损耗 情况 。应 注 意按 电力行 标 D L ／ T 6 0 6 ． 2 1 9 9 6 的 规 定 ] ，合 理 储 存 损 失 量 经验 值 按 平 衡 统 计 期 日均 储 存 标 准 煤 量 的 0 ． 5 计算 。 b 煤场储煤密度及体积测定结果是否需要重 测 ； C 非生产用煤统计是否有遗漏 ； d 计量情况 ； e 采制化情况； f 亏吨 、亏卡情 况 对 于平衡体 系边 界延伸 到发煤点的情况 。 通常储煤厂的盘点是工作的难点 ，也是评审的 重点 ，是燃煤不平衡的主要要素。 2 ． 3报告 编 写 按以下要点编写报告 2 3 第 1 期 煤 质 技 术 2 0 1 5 年 1 月 a 燃煤平衡系统概况 ； b 燃煤平衡各要素审核情况 ； c 燃煤 平衡 评 审结果 与分 析 ； d 评审结论燃煤不平衡率是否符合规定 ； e 建议提出改进燃管工作建议 。 3 结 语 火电厂的燃煤平衡是反映燃料管理水平的科学 指标 ，该指标符合物料平衡和能量守恒定律 ，有明 确的物理意义 ，可以替代现行的进厂煤与入炉煤热 值差、水分差以及储存煤盘点盈亏量等不科学的概 念和指标 。建议火 电厂授权相关专业人员定期进行 燃煤平衡 评审 ，查找并 消除燃煤管理 中不符 合因 素 ，不断提高燃料管理水平 。 参考文献 [ 1 ] D L ／ T 6 O 6 ． 1 1 9 9 6 ，火 电 厂 能 量 平 衡 导 则 总 则 [ s ] ． [ 2 ] 中能电力燃料公 司组编．动 力用煤煤 质检 测与 管理 [ M] ．北京 中国电力 出版社 ，2 0 0 0 ． [ 3 ] GB 4 7 5 --2 0 0 8 ，商品煤样人 工采取方 法 [ s ] ． [ 4 ] GB 4 7 4 --2 0 0 8 ，煤样 的带 】 备 方法 I s ] ． E s ] D L ／ T 6 O 6 ．2 1 9 9 6 ，火电厂 能量 平衡 导则燃料平衡 厂 S ] ． 作者简介 程俊莉 1 9 7 2 一 ，女 ，山西襄汾人 ，经济师 ，大唐 集团公 司山西分公司燃管部质检 专工，长期从事火电厂燃料管理 工 作 。 收稿 日期2 0 1 4 1 1 - 2 5 上 接 第 1 4页 1 3 mm试样 9 5 概 率下的最大差值可按下式 计 算 T1 。 R 2 0 ． 0 0 3 5 0 ． 0 4 5 0 S 【 - d C 按公式 R。 一2 √ 2 ／ 置 计算的 3 mi n试样 最大 差值 目标 值为 0 ． 2 6 至 0 ． 4 3 ，1 3 mm 试 样 最大差值 目标值为 0 ． 3 4 至 0 ． 5 6 ； d 实测值略小于 目标值 见表 4 ，不 同实验 室的允许差，从宽考虑可取√ R和√ R，从严考 虑可取实测值 。 3 允许差 的确定 上述 1 3 mm 粒度煤样 的两阶段 制样允许 差 ， 无论同一实验室还是不同实验室的都过大 ，起不到 质量控 制 作 用 ，为此 ，建 议 将 例行 的 6 i i l m 和 1 3 mm存查样 的两阶段制备 ，改为图 2所 示的一 2 4 园 豳 囟 园 。破 碎 囚 窗 圃 图 2 存查样 制备程序图 阶段制备 。 因此 ，6 mm 和 1 3 mm 存 查 样 的 允 许 差 就 降 低为 可r和 _ 『 R。依此 ，允许差应符合表 5 、表 6 、表 7所示范围。 表 5 灰 分 允 许 差 灰分范围 允许差 A d ／ A d ／ 同一化验 室 不 同化验室 表 6发热量允许差 发热量范围 允许差 Q d ／MJ。 k g。 Q MJ’k g 同一化验室 不同化验室 全硫范围 允许 差 St , d ／ st ， d ／％ 同一化验室 不同化验 室 作者简介 李 娜 1 9 7 4 一 ，女 ，工程师 ，河北泊头人 ，目前 在北京华夏力鸿商品检验有 限公司从事煤质管理工作。 收稿 日期 2 0 1 4 1 卜0 5 曼 圈