火电厂燃煤检验工作中的质量控制.pdf

上 海 电力 2 0 0 7 年第6 期 火电厂燃煤检验工作中的质量控制 朱向群 ， 韩 莺 1 ． 华东 电力试验研究院有限公 司， 上海 2 0 0 4 3 7 ； 2 ． 上海外高桥第二发 电有限责任公司 ， 上海 2 0 0 1 3 7 摘 要 上海外高桥第二发电有限责任公司是以燃煤 为主要燃 料 的大型火 电厂 ， 燃 料 占发电成本 约 5 0 ％， 对 煤质检验进行质量控制是确保煤检工作 的真实性 、 可靠性 的核心工作 。阐述 了电厂在燃煤质量控制 中开展 的 煤检工作 ， 可提高电厂的煤炭质量和经济效益 ， 确保燃煤锅炉 的安 全运行 。 关键词 煤质 ； 检验 ； 质量控制 ； 经济效益 中 图分 类 号 TK0 1 8 文 献标 识码 B 1 引言 煤 质检 验是燃 料 管理工 作 中的一项 重要 组 成 部 分 ， 它不仅 关 系到锅 炉 的安 全运 行 ， 还是供 煤单 位 和 电厂经 济利 益 挂 钩 的纽 带 ， 也 是 双 方关 注 的 焦 点 。因而 ， 对煤 质检 验进行 质量 控制 ， 确保 煤 检 工 作 的真实 性 、 可靠 性 也 就 成 为这 项 工 作 的核 心 部 分 。 外 高桥 第 二 发 电有 限 责 任 公 司 目前 有 2台 9 0 0 Mw 超 II缶界机 组 ， 年 消耗 煤 量 约 4 0 0万 t ， 燃 料 占发 电成本 约 5 0 9 ／ 6 。设 计 煤种 为 神 木煤 ， 并 掺 烧 约 4 0 的大 同煤 ， 旨在 改善 炉膛结 焦 。 电厂 2 0 0 4年 投入 商业运 行 ， 当时 正值煤 炭市 场供 应 紧张 ， 电煤质 量得 不到 保 障 ， 电厂 领导严 密 关 注燃煤 验 收工 作 ， 不 能 因煤 炭 供 应 紧 张而 忽 视 对煤 质 的监管 ， 要 积 极 发挥 燃 煤 采 制 化 质量 控 制 在 电厂燃 料管 理 中 的作 用 ， 严 格 按 照 国家有 关 规 定 和合 同标准 进 行 电煤 数 量 和 质量 的验 收 ， 防止 因煤 质影 响 电厂 的安 全 生产 。 2燃煤采制的质量控制 科学 、 符合实际的评价煤炭质量是 以煤样的 分析 化验 结果 为依 据 的 ， 燃 煤 采 样 工 作 既是 煤 检 的第一道工序 ， 也是取得可靠化验结果的重要环 节 。大量 检测 统计 证 明 ， 采 样 给 最 终 结果 带 来 的 误 差 高达 8 0 9 ／ 6 ， 它 对 煤 样 最 终 结 果 的 真 实 性 、 可 在 过去 的半个 世纪 中 ， 核 能 为全球 经济 繁荣 、 社 会发 展发挥 了重 要 的 、 不可 替代 的作 用 ， 在 新 的 世 纪里 ， 核 能将继续 发挥 作用 ， 为人 类社 会 的可持 续 发展 做 出贡献 。 本课题受到下 面项 目资 助 上 海市重 点学科 建设 项 目资助 项 目编号 P 1 3 0 1 ， 上海 市科研计 划项 目资助 课 题编号 0 6 1 6 1 2 0 4 1 ， 上 海市 教 委 科 研 项 目 项 目编号 KZ一 2 00 6 - 2 0。 参考文献 [ 1 ] 陈蕾． 发改 委勾 勒 核 电投 资新 版 图[ J ] ．中国投 资 ， 2 0 0 5 ， 1 2 4 3 4 4 ． ． [ 2 ] 李永江． 加快 核 电产业发 展 的八条建 议[ J ] ． 中 国核工 业 ， 2 o o 5， 7 46 4 9 ． [ 3 ] 杨 武． 材料科技工 作者面临我 国核 电大发展的机遇与挑 战 [ J ] ． 腐蚀与防护[ J ] ． 2 0 0 5 ， 4 1 8 2 1 8 3 ． [ 4 ] 邹树梁， 刘文君， 王铁骊 ， 陈甲华 ， 刘兵． 我 国核 电产 业现状 及 其发展 的 战略 思考 [ J ] ． 湖 南社 会科 学 ， 2 0 0 5 ， 1 1 0 4 一 l 0 8 ． [ 5 3 史永谦． 核能发 电的优点及 世界核 电发 展动 向[ J ] ． 能源工 程 ， 2 0 0 7， 1 1 - 6 ． [ 6 ] 祁 恩兰． 我 国核 电发 展 的问 题研 究 [ J ] ． 中 国 电力 ， 2 0 0 5 ， 4 1 6 1 9 ． [ 7 ] 我 国启 动 第 三 代 核 电 研究．h t t p ／ ／ w ww． s o u t h c n ． c o m／ ne ws ／ c h i n a ／ z g k x ／ 2 0 0 5 0 5 1 7 0 7 4 7 ． h t m． [ 8 ] 古新萍 ， 许玲． 从第六届 国际核电展透视中 国核 电[ J ] ． 国防 科技工业 ， 2 0 0 5 ， 5 3 8 3 9 ． [ 9 ] 周国栋 ，郭 文艺 ，袁锡卿． 加快 推进核 电发展 的战 略思考 [ J ] ． 中国电力 ， 2 0 0 6 ， 9 1 2 - 1 5 ． [ 1 o ] 我国核 电装备制造业发展途径与对策措施 课题组． 加 快 核电发展 推进 自主开发 建设 [ J ] ． 电器工 业 ， 2 0 0 5 ， 9 1 4 1 7 ． 收稿 日期 2 0 0 7 - 1 1 一 O 6 作者简介 杨旭 红 1 9 6 9 一 ， 女 ， 江苏人 ， 博士 ， 高级工程 师， 主要 从 事 控 制 系统 、 仿 真 建模 、 图像 处理 等研 究， 0 2 1 6 54 3 041 0。 责 任 编 辑 吕斌 维普资讯 2 0 0 7 年第 6 期 上 海 电力 靠性 有着 根本 的影 响 。 以外 高桥 第二 发 电厂 以下 简称 外 高桥二 厂 为 例 ， 其 入厂 煤 由万 吨轮来 煤 ， 每次 2 ～3万 t ， 为 提高入厂煤取样代表性 ， 安装 了一套 由青岛三 能 电力 设备 有 限公 司 设 计 制 造 的机 械采 制 样 装 置 ， 并 通过 了性 能验 收试 验 ， 整 套采 样装 置 的精度 、 水 份 损 失 等 各 项 指 标 均 符 合 标 准 要 求 ， 并 无 系 统 误 差 。 同时 ， 在 外高 桥 二 厂 入 炉煤 处也 安 装 了两 台 机 械采 制样 装 置 。 目前 ， 电厂 燃 煤 机 械 采样 率 达 到了 1 0 0 ， 杜 绝 了人 工 采 样 中 由于 人 为 因素 而 带来 的误 差 。 同样 ， 大量试 验证 明 ， 制 样 给最终 结 果带来 的 误 差约 占 1 6 ， 制 样 工 序 是 否 按 照 国 标 要 求 ， 对 煤 样 最 终 结 果 的真 实 性 、 可 靠 性产 生 显 著 影 响 。 例 如 外 高桥 二厂 按照 标准 要求 建立 了制 样 间 ， 配 备 了齐 全 的采 制 样 工 具 ， 其 中包 括 密 封锤 式 缩 分 机 KE R 一 2 5 0 3 6 0 、 密 封式 制样 粉碎 机 KE R 一 1 ／ 1 0 0 、 标准振筛机、 两分器 、 标准筛等制样必备 的 工 具 。 特别 是对 于密 封锤 式缩 分 机进行 了精 度 和 系 统误 差等 一 系列 的 性 能 测试 ， 各 项 指 标均 符 合 标 准 要 求 ， 从 而 保 证 了 电 厂 燃 煤 制 样 工 作 的 质 量 控制 。 3化验工作 的质量控 制 外高 桥二 厂 的燃煤 采样 、 制样 、 化 验 三项工 作 相互 连贯 、 环 环 相 扣 。为 了保 证 燃 煤 检 验 数 据 的 可靠 性和 准确 性 ， 电厂 一 方 面加 强 自身 燃 煤 实 验 室 的质 量 控制 ， 定 期 采 用 标 准煤 样 进 行 质 量 监 控 试验 ， 保 证 电厂燃 煤 工 业 分析 、 全硫 、 发 热 量 等 项 目的检测 数据 得 到 有效 监 控 ， 另 一 方 面 积 极 参 与 和其他 实验 室 的燃 煤 检测 比对 ， 2 0 0 4 -- 2 0 0 5年 电 厂 的所 有入 厂煤 均经 过 电厂 和 电力 工业 华 东发 电 用 煤质 量监 督 检验 中心 两 个 检 测 实 验 室 的检 验 ， 从 人厂 煤 的常规 工业 分析 、 全硫 、 发 热量 等 主要检 测 数据 比较 ， 两个 实验 室 每 次 测 定 值 均 在标 准 规 定 的再 现性 限 中 。 同时 ， 电厂 在 2 0 0 5年 和 2 0 0 6年度 均参 加 由 燃煤供方神华集团组织 的用户统检和能力验证试 验 ， 试验 数 据 如 表 l所示 ， 试 验 结 果 均 为满 意 ， 未 出现离 群值 。 外高桥二厂燃煤检验实验室用出色成绩 向燃 煤供 方证 明了其 检验 水平 和检 验 能力 ， 当然 ， 随着 市 场经济 的不断 深 化 ， 供 需 双 方 会 经 常 开展 这 样 的活动 ， 这种 相互 监 督 的机 制 为 燃 煤 化 验 工作 的 质 量控 制提 供 了有 效 保 证 ， 也 进 一 步 加 强 了供 需 双 方 的信 任 度 。 表 1 用户统检和 能力验证试 验结果汇总 测试 测试 标准化 实验室间 实验室内 年份 测试项目 中位值 Z比分数 z比分数 样品 结果 I Q R Z B Z W 0 5 0 1 7 ． 0 5 6 ． 8 8 0 ． 0 9 1 ． 4 2 0 ． 5 6 灰份 0 5 0 2 6 ． 5 5 6 ． 4 5 0 ． 1 A a ／ O 5 O 3 2 2 ． 6 1 2 2 ． 6 2 0 ． 1 4 0 ． 0 7 发热量 O 5 O l 2 9 ． 8 8 2 9 ． 7 6 0 ． 0 8 1． 7 1 ．3 5 2 0 0 5 Og r ， a ／ 0 5 0 2 3 O ． 2 1 3 0 ． 0 4 0 ． 0 8 MJ 一 0 5 0 3 2 5 ．2 6 2 5 ． 2 0 ． 0 8 1 ． 7 05 01 0． 5 4 0． 55 0 ． 03 0 ． 2 2 一O ． 9 全硫 O 5 O 2 O ． 4 7 0 ． 4 6 0 ． 0 2 S t ， d ／ ％ O 5 O 3 0 ． 4 4 O ． 4 2 0 ． 0 3 0 ． 6 7 S H0 6 0 1 A 1 1 ． 4 4 1 1 ． 4 1 O ． O 5 0 ． 3 2 0 ． 4 5 灰份 S H 0 6 0 1 B 1 3 ． 8 2 1 3 ． 8 1 0 ． 0 7 A d ／ S H0 6 0 2 A 2 O．5 5 2 O ． 7 2 0 ． 0 5 0 ． 9 3 0 ． 2 7 S H0 6 0 2 B 2 1 ． 1 5 2 1 ． 2 2 0 ． 0 7 S H0 6 0 1 A 2 7 ． 9 6 2 8 ． 1 6 O ． O 8 2 ． O 4 0 高位发热量 S H0 6 0 1 B 2 7 ． O 2 2 7 ． 2 3 O ． 1 1 2 0 0 6 Og r ， a ／ S H0 6 0 2 A 2 4 ． 7 6 2 4 ． 8 6 0 ． 1 MJ 1 ． 2 4 0 ． 2 i S H0 6 0 2 B 2 4 ． 6 2 4 ． 7 0 ． 1 S H0 6 0 1 A 0 ． 6 0 ． 6 2 0 ． 0 3 0． 9 0 ． 45 全硫 S HO 6 O 1 B 0 ． 5 4 0 ． 5 7 0 ． 0 2 S t ， d ／ S H0 6 0 2 A 0 ．5 2 0 ． 5 2 0 ． 0 2 0 ． 2 7 0 ． 6 7 S H0 6 0 2 B 0 ． 5 2 0 ． 5 3 0 ． 0 2 4检验人员和设备 仪器 的质量控制 煤 质检 验结 果 的真 实 可 靠 ， 除 了对燃 煤 采 制 化工作 的规范 ， 更重要还需加强提高燃煤检验人 员 的专 业技 术 水平 ， 外 高 桥 二 厂燃 煤 检 验 人 员 均 经 过专 门的采 制 化技 术 培 训 ， 掌握 了燃 煤 采 制 化 专 业技 术技 能 ， 并持 有 岗位合 格证 ， 同时实验 室 内 部 也建 立 了培训 考 核 制 度 ， 对 于新 取 证 人 员需 经 过 一段 时 间 的实践 操 作 ， 熟 练掌 握 各 项 仪 器设 备 的实际使 用 性能 经考 核后 方能 独立 工作 。 这样 ， 检 验人 员 在 燃 煤 的采 制 化 过程 中严 格 按 照标 准规 定 的程 序 进 行 操 作 ， 从 而 保证了 检 验 结 果 的正确 与 可靠 。 燃煤检验设备 仪器 的准确度和精度达到国 标要求 ， 也是保证燃煤检测数据正确可靠的重要 因素 。 外 高桥 二厂在 2 0 0 5年 建立 燃煤 检 验实 验室 ， 一 607 维普资讯 上 海 电力 2 0 0 7 年第6 期 购置 了 国内一 流 的燃 煤 检 验 设备 和仪 器 ， 各 台仪 器设备 定期 进行 计 量 检 验 ， 同时 电厂 自身 加 强 设 备校验 和维护管 理 工 作 ， 定 期 采 用 标 准煤 样 进 行 仪器设 备 的期 间 核查 ， 使 设 备 和仪 器 始终 处 于准 确可 靠 的检验状 态 。 外 高桥二 厂燃 煤检 验质 量控制 和质 量保 证工 作贯穿于采制化整个过程 的始终 ， 包括 采样、 制 样 、 方法 选 择 、 测 定过 程 、 试 验 记 录 、 数 据 检 查 、 数 据 的统 计分析 、 分 析结果 的表 达等 ， 在 每年上 海地 区化学 监督燃 煤抽 查 和校核 中均获 得 了好评 。 5加强电厂煤质数据统计 分析工作 燃 煤检 验工 作 是 电厂 燃 煤 管 理 的基 础 工 作 ， 大量 的入厂 煤常 规试 验数 据是 了解煤 质变 化 的第 一 手 资料 ， 积累 和总结 电厂 煤质 资料 ， 掌握燃 料 特 性 ， 不 仅帮 助 电厂掌握 各煤 种参 数变 化趋势 ， 及 时 提供给燃料采购部 门了解煤质变化信息 ， 而且为 电厂 锅炉 运行 、 设 备 调整 、 灰渣综 合 利用等 方 面提 供参 考数 据 。 外高桥二厂设 计煤种 为神木 煤 ， 由于 神木煤 的 低灰熔 融特性 ， 对锅炉易产生结 焦倾 向， 炉膛燃烧 掺 烧一定 比例的大 同煤提 高 了煤灰 熔融特 性 ， 缓解 了 炉膛结焦的倾 向， 保证了电厂锅炉运行的安全性 。 电厂 自投 运 以来坚 持对 于入 厂煤船 船进 行煤 灰 熔融性 和哈 氏可 磨 率测 定 ， 该 两 个 指 标 的 及 时 检测 ， 为锅炉 神木 煤 与 大 同煤 的合 理 掺烧 以 及磨 煤机 出力调 整提供 依 据 。 煤的发热量是衡量煤质的一个重要经济和质 量指标 ， 煤 的发 热量 主要 受 矿 物 质含 量 和 煤 化 过 程两个 因素 的影 响 ， 一般灰 分越 高 ， 煤 的发 热量 越 低 ， 因此在 对入 厂 神 木煤 和 大 同煤 的 大量 例 行 常 规试 验 中 ， 不 断 总结 规 律 ， 进行 统 计 分析 ， 编制 了 如 图 1和图 2的 神木 、 大 同煤 高 位 干基 热 值 和干 基灰 分 的相关 曲线 和方程 式 ， 其 中神木 煤 的线 形 回归方程 为 Q 一 一0 ． 3 0 7 7 A 3 2 ． 0 7 ， 相 关 系 数 为 r 一0 ． 9 9 0 3 。 大 同煤 的线 形 回归 方 程 为 Q一 一0 ． 3 7 2 3 Aa 3 3 ． 5 5 ， 相关 系数 为 r 一0 ． 9 9 0 4 。 上 述工作 的意义 在于通 过燃煤 工业 分析 检测 出灰分 值 的 同时 ， 得 到 了一 个 相 应 的发 热 量 参 考 值 ， 从而提高了煤质控制中对发热量的监控效率 。 当然 ， 计算 的结 果不 能 作 为 电厂 验 收煤 的最 终 结 果 ， 但 它通 过对灰 分 的跟踪 检测 ， 实现 了对 发热 量 一 60 8一 ＼ 、‘ ＼ ＼ - 毛 9 ’ 一一 ＼ ＼ ＼ 图 1 神木 煤 发 热 量 与 灰 分 图 2 大 同煤 发热 量 与灰 分 的相关性 的相关性 的跟 踪 ， 为 电厂 今后 安装 燃煤 在线灰 分 监测仪 ， 跟 踪监控燃煤发热量提供技术参考 ， 同时也为 电厂 煤质 化验 数据 结果 审核 提供技 术参 考 。 从 2 0 0 6年 的月报 统计 数据分 析 ， 采用神 木煤 的统计 回归方 程计 算 的干基 高位 发热 量与实 际检 测值 相 差最 大为 4 5 0 J ／ g ， 大 同煤 的统 计 回归方 程 计 算 的干基 高位发 热量 与实 际检 测值 相差 最大 为 4 8 0 J ／ g ， 该两个 煤种 的 回归方 程 在 实 际运 行 中具 有 一 定的参 考价值 。 当然 ， 上述 回归方 程式 并非 一层 不变 ， 还需 不 断改 进 ， 选择 的数 据量 越 大 ， 数 据 范 围越 宽 ， 所 能 得到 的统 计结 果 的适 用 范 围 和 可靠 性 将 会 更 好 。 电厂将 会 不断补 充数 据 ， 使 电厂燃用 的神 木煤 、 大 同煤 其灰 分和 热值 的相 关 性 准确 度越 高 ， 从 而 保 证煤 质分 析结 果 的准 确 可 靠 ， 为 电厂 把好 燃 煤 质 量关 做好 工作 。 6 结 语 由于外高 桥二 厂加 强 了煤炭 检验 的质 量控 制 管 理工作 ， 使 电厂 的煤 检工作 质量 大 为提 高 ， 供 煤 单位与电厂的采制化方面的数值争议不断减少 ， 供 给 电厂 的煤炭 质量 也逐年 提 高 。 例如 2 0 0 5年全年入厂神木煤低位收到基发 热 量 为 2 3 ． 4 8 MJ ／ k g ， 大 同煤 低 位 收 到 基 发 热 量 为 2 3 ． 5 3 MJ ／ k g ； 2 0 0 6年 全 年 入 厂 神 木 煤 低 位 收 到基 发热量 为 2 3 ． 9 6 MJ ／ k g ， 大 同煤 低 位 收 到 基 发热 量 为 2 3 ． 9 4 MJ ／ k g ； 2 0 0 6年 较 2 0 0 5年 神 木 煤 原煤发 热量 提 高 了 4 8 0 0 J ／ k g ， 大 同 煤 原煤 发 热 量提高 了 4 1 0 0 J ／ k g ， 为 电厂 提 高 经 济效 益 做 出了应有 的贡献 。 收 稿 日期 2 0 0 7 1 1 - 0 6 作者简介 朱向群 1 9 6 5 一 ， 女 ， 上 海人 ， 本科 ， 高级 工程 师， 从 事 火 电厂 燃 料 检 测 及 燃 料 管 理 工 作 ， O 2 1 - 2 5 6 5 0 2 6 7 ； 韩 莺 1 9 7 5 一 ， 女 ， 上 海人 ， 中专 ， 从 事 火 电厂 燃料检 测工作 ， O21 - 2 89 88 2 88。 责 任 编 辑 杜 建 军 维普资讯