火力發(fā)電廠入廠入爐煤熱值差計(jì)算及應(yīng)用

摘要：燃煤成本是火力發(fā)電廠的主要成本，燃煤管理是火力發(fā)電廠的一項(xiàng)重要工作。而熱值差是燃煤管理的重要指標(biāo)之一，它直接反映了一個(gè)火電企業(yè)燃煤管理的水平。通過熱值差監(jiān)控和分析可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃煤管理中存在的問題，避免舞弊現(xiàn)象發(fā)生。本文對(duì)火電廠入廠、入爐煤熱值差的主要影響因素及計(jì)算方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：燃煤;熱值差;管理

一、熱值差的概念

火電廠燃煤熱值差是指入廠煤與入爐煤熱值的差值。它是反映電廠煤場管理水平的一個(gè)重要指標(biāo)。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，無煙煤在筒倉內(nèi)存儲(chǔ)半年熱值損失約1%;煙煤筒倉存放半年熱值損失約1—3%;褐煤筒倉存放半年熱值損失約6%;在露天存放，風(fēng)吹日曬的存放條件下燃煤熱值損失更大。由此可見煤種不同在同等存儲(chǔ)條件和相同時(shí)段內(nèi)造成的熱值損失不同;同一煤種隨著燃煤在煤倉（場）存放的時(shí)間越長，煤的熱值損失越大。因此做好燃煤管理對(duì)電廠經(jīng)濟(jì)性影響極大。而對(duì)煤場管理監(jiān)督的一個(gè)最重要的指標(biāo)是入廠入爐煤熱值差，熱值差監(jiān)督對(duì)火電廠燃煤管理具有重要的指導(dǎo)意義。但是許多單位由于分析計(jì)算方法不正確，往往造成熱值差計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，無法正確有效地對(duì)煤場管理進(jìn)行考核、監(jiān)督。不同電力集團(tuán)對(duì)其下屬企業(yè)熱值差定值要求不同，大部分企業(yè)熱值差最高控制值一般控制在120kcal/kg以內(nèi)。

二、造成燃煤熱值差的主要因素

造成燃煤熱值差的因素有很多，但其中最主要的影響因素有以下幾點(diǎn)：

1、水分對(duì)燃煤熱值差的影響

水分對(duì)燃煤熱值差的影響主要是由于煤樣中水分損失造成煤的化驗(yàn)熱值高于煤的實(shí)際熱值。煤的熱值越高，這種影響越大，據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)：對(duì)于煤的低位發(fā)熱量高于5500kcal/kg的精煤，水分每提高1%影響煤的熱值降低60—80kcal/kg;對(duì)于煤的低位發(fā)熱量高于4000—5000kcal/kg的煤，水分每提高1%影響煤的熱值降低35—50kcal/kg;對(duì)于煤的低位發(fā)熱量3000—4000kcal/kg的低熱值煤，水分每提高1%影響煤的熱值降低25—35kcal/kg;對(duì)于熱值低于3000kcal/kg的矸石，水分每提高1%影響煤的熱值降低10—25kcal/kg。

2、由于燃煤在長時(shí)間堆放過程中被氧化、自燃造成熱值損失。

3、采、制、化不規(guī)范對(duì)熱值差的影響

入廠煤尤其是汽車運(yùn)輸?shù)娜霃S煤由于運(yùn)輸時(shí)間長，沒有有效的監(jiān)督手段，路途摻假現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，使入廠煤采樣變得復(fù)雜，從而造成入廠煤采樣失真，形成熱值差。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤的采、制、化偏差產(chǎn)生率為：煤的采樣偏差占總偏差的80%;制樣偏差占總偏差 16%;化驗(yàn)偏差占總偏差的4%。由此可見在采、制、化方面，造成燃煤熱值差的主要因素在采樣和制樣環(huán)節(jié)。造成采樣偏差的主要因素為：

1）入廠燃煤的顆粒度大，采樣機(jī)采不到大顆粒煤炭，而大顆粒煤種主要為矸石;

2）入廠燃煤不均勻;

3）采樣機(jī)的局限性，如采樣機(jī)不能采集到靠近汽車底板300mm煤層的煤或加固梁附近的煤;

4）采樣人員與供應(yīng)商竄通只在固定位置采樣;

5）人工采樣的局限性或人為采高或采低。

6）由于采樣工作的勞動(dòng)強(qiáng)度大，采樣人員工作不負(fù)責(zé)任減少采樣點(diǎn)數(shù)量造成采集到的樣品不具代表性。根據(jù)試驗(yàn)，對(duì)于低熱值煤來說，由于煤種矸石顆粒較多且不均勻，同一個(gè)人采樣兩次或兩個(gè)人對(duì)同一批煤采樣，采集到的煤樣化驗(yàn)熱值往往都不一樣，有時(shí)偏差會(huì)很大，只有采樣的點(diǎn)數(shù)及煤樣量足夠多時(shí)采樣偏差才會(huì)越小。

4、熱值差計(jì)算方法錯(cuò)誤對(duì)燃煤熱值差的影響

許多電廠在進(jìn)行熱值差計(jì)算時(shí)只是簡單地用入廠熱值減入爐熱值得出熱值差，使熱值差數(shù)值不能真實(shí)反映入廠、入爐煤熱值的實(shí)際差值，失去了對(duì)煤場管理的指導(dǎo)意義。

三、單煤種入爐煤的熱值差計(jì)算

單煤種熱值差的計(jì)算公式是：

入廠入爐煤熱值差=入廠煤熱值—入爐煤熱值+（入廠煤水分-入爐煤水分）*κ

κ——水分對(duì)燃煤熱值的影響系數(shù)。

對(duì)于煤的低位發(fā)熱量高于5500kcal/kg的精煤，水分每提高1%影響煤的熱值降低κ=60—80kcal/kg;

對(duì)于煤的低位發(fā)熱量高于4000—5000kcal/kg的煤，水分每提高1%影響煤的熱值降低κ=35—50kcal/kg;

對(duì)于煤的低位發(fā)熱量3000—4000kcal/kg的低熱值煤，水分每提高1%影響煤的熱值降低κ=25—35kcal/kg;

對(duì)于熱值低于3000kcal/kg的矸石，水分每提高1%影響煤的熱值降低κ=10—25kcal/kg。

四、兩種以上煤種摻燒入爐煤熱值差的計(jì)算方法

κ——水分對(duì)燃煤熱值的影響系數(shù)。取值范圍同上。

五、熱值差對(duì)燃煤監(jiān)管的作用

綜上所述，影響入廠煤入爐煤熱值差的因素主要有：燃煤長時(shí)間堆放氧化、自燃造成的熱值損失;水分對(duì)化驗(yàn)熱值的影響;采樣、制樣、化驗(yàn)不規(guī)范誤差;計(jì)算方法錯(cuò)誤等。其中燃煤長時(shí)間存放會(huì)造成燃煤熱值實(shí)質(zhì)性損失，必須遵循先入廠先燒的原則分批入爐燃燒。采樣、制樣、化驗(yàn)不規(guī)范會(huì)影響燃煤化驗(yàn)結(jié)果的代表性，容易給舞弊行為帶來機(jī)會(huì)，給電廠造成經(jīng)濟(jì)損失，必須嚴(yán)格監(jiān)管。水分會(huì)影響化驗(yàn)熱值，但對(duì)電廠經(jīng)濟(jì)性影響不是太大，因?yàn)槿霃S煤水分大，化驗(yàn)熱值就低，結(jié)算煤價(jià)也低，水分減少燃煤熱值自然會(huì)升高，但入爐煤水分大會(huì)給鍋爐運(yùn)行帶來不利影響，燃煤入爐時(shí)應(yīng)加以控制。錯(cuò)誤的計(jì)算方法會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)果，使熱值差指標(biāo)失去對(duì)煤場管理的指導(dǎo)意義，從而造成煤場管理混亂。所以，我們?cè)谶M(jìn)行熱值差計(jì)算時(shí)要利用正確的計(jì)算方法（并去除水分對(duì)燃煤熱值差造成的影響），為準(zhǔn)確分析燃煤熱值差產(chǎn)生的原因提供幫助，避免造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

作者簡介：李虎貞，男，山西太原人，1962年出生，1986年畢業(yè)于太原工業(yè)大學(xué)電力分校;高級(jí)工程師，從事電力生產(chǎn)及管理工作。

（作者單位：中煤大同能源有限責(zé)任公司電廠）