浅谈湿煤的接卸和掺配

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  摘  要:冬季、春季时节,大量的湿煤(全水分10%以上的煤种)集中进厂,给卸煤设备、输煤设施、原煤仓、给煤机制粉系统带来了较大的影响,湿煤也是各家火力发电企业配煤掺烧中不可突破的瓶颈。该文从卸车环节、煤场管理、配煤掺烧、制度措施这4个方面介绍了目前大量使用湿煤的方式。通过湿煤掺烧实践,减少湿煤对输煤系统以及给煤制粉系统的影响,确保机组运行情况稳定,从而降低火力发电企业的燃料成本,拓宽机组使用的煤种。
  关键词:湿煤  管理  接卸  掺配
  中图分类号:TD82                         文献标识码:A文章编号:1672-3791(2021)05(b)-0070-03
  Abstract: In winter and spring, a large amount of wet coal (more than 10% of the total water content of coal) is concentrated in the plant, which has a great influence on coal unloading equipment, coal conveying facilities, raw coal bunker and coal pulverizing system, wet coal is also the bottleneck which can not be broken in blending and burning of coal in various thermal power enterprises. This paper introduces the ways of using large amount of wet coal from the aspects of unloading, management of coal yard, blending and burning of blended coal and system measures. Through the practice of mixing wet coal with wet coal, the influence of wet coal on coal handling system and pulverized coal feeding system is reduced, and the stability of unit operation is ensured, thus the fuel cost of thermal power plant is reduced and the type of coal used in unit is broadened.
  Key Words: Wet coal; Management; Handling; Blending
  2×630 MW超临界燃煤机组处于湖南省乡镇中,在这个四季分明地区,每年春冬这两季节都是雨水集中时期,雨水给接、卸、储、运煤设备,给煤机制粉系统等带来了不可忽视的影响。攸能公司从源头着手,强化卸车环节、精细煤场管理、做实配煤掺烧、重视制度措施,针对大量湿煤集中进厂 ,采取一系列措施,以湿煤掺烧保机组运行,让湿煤发挥出最大效益。
  1  湿煤管理的重要性
  湿煤是相对于干煤而言的,指的是水分含量过高的煤炭。在煤炭资源管理过程中,湿煤一直被作为管理重点受到了各种特别待遇。目前,市面上不仅有以湿煤破碎机为代表的湿煤专用处理机械设备,同時还被一些企业正式纳入了安全生产管理规定当中,并针对湿煤事件专门制订了相应的应急预案[1-2]。
  火力发电企业需要尤为关注湿煤管理,主要与湿煤的特性以及煤炭在湿水情况下的使用具有一定的关联性。一方面,在湿煤状态下,煤炭有了水助力作用,在瞬间燃烧的过程中,可以发生C+H2O=CO+H2化学反应,从而产生一氧化碳(CO)和氢气(H2),这两种气体都具有助燃作用,相比较固体物质可燃气体燃烧更为充分。在工业生产中,经常利用湿煤燃烧的这一原理,用于水煤气的置换。因此,对于一些工业生产人员而言,湿煤经常被作为一种煤炭生产工艺。但这里所说的潮湿易燃,是指在一定潮湿程度下,如若煤炭湿度过大,反而不容易燃烧,还会导致煤炭在燃烧不充分的情况下产生过多的CO等有害气体。由此对人体血液中氧与细胞的结合造成一定的阻碍作用,导致煤炭施工现场人员因一氧化碳中毒出现昏迷甚至死亡等严重安全事故的发生。并且在大量湿煤集中堆放的过程中,还会在水分蒸发的影响下加速煤炭氧化反应,使过多的热量被聚集在煤堆当中,由此增加安全隐患。
  另一方面,煤炭在过度潮湿的情况下,还会在很大程度上增加煤炭使用难度。尤其是在雨天情况下,煤炭湿度大会致使表体沾染过多污泥,对煤炭的接卸、入炉等会造成不好的影响,导致输煤设备因污泥堵塞出现设备运行中断、不畅等情况,致使采样机、滚轴筛、接卸车、碎煤机沾染过多煤渣。这不仅会对煤炭资源的燃烧质量产生不好的影响,甚至还会增加煤炭使用难度,导致其过程中设备安全事故的发生。
  2  攸能公司湿煤接卸和掺配管理实践
  2.1 巧卸车辆
  目前,火力发电企业经营形式日趋恶劣,电煤供需矛盾日益突出,电煤供应持续紧张,煤价持续升高,“煤荒、缺煤停机”等现象普遍,为保库存,攸能公司将工作关口前移,严抓卸车管理,将卸车设备纳入主设备范畴,同时制定《煤沟定期清理制度》《煤篦层清理制度》《卸车设备定期维护、加油制度》等相关制度,确保卸车任务的圆满完成。   当雨季到来时,首先实地查看煤质煤种情况,根据煤质煤种采用不同的翻卸方式。对于粘性大的湿煤,往往卸一节车需耗费30~60 min,且燃煤在翻卸过程中集中架空在煤沟中间位置,造成给煤机长时间空转,耽误卸车进度。为此在卸车过程中,针对粘性重的煤种翻车机分多次翻卸,待给煤机走空后,再接着翻卸。同时控制给煤机出力状态,水分较大的湿煤比重大,若按正常出力开启给煤机,极易造成皮带机组超负荷、皮带打滑等异常情况,从而影响卸车进度。控制合适的给煤机出力在一定程度上也确保了卸车工作的稳步进展,与此同时,在煤沟给煤机处安排人工捅煤,最大限度地加快卸车进度。
  2.2 精细管理
  在雨季,晒煤成为煤场管理中的首要工作任务之一。在雨季中,需利用少有的晴好天气将湿煤用推煤机摊开晾晒。同时对于水分较高的煤种,利用推煤机的自重,来回碾压,将表面上湿煤水分沉积,让表面一层的湿煤能够尽快晾干使用。
  湿煤的堆放也不同于以往的“分区存放,定点取料”原则。单一的分区、定点存放方式,在湿煤大量集中进厂时,将会面临无合适煤种掺配上仓的局面。因此,攸能公司遵循取旧存新原则。将#1、#2煤场按照网架和栈桥分为两大区域,靠网架堆放湿煤,靠栈桥堆干煤,同时尽量将煤散开、平摊,严禁堆成山峰状;这样既方便推煤机上下煤堆,也增大了湿煤的风干表面积。在必要时,还利用推煤机与斗轮机联合作业,将干煤、湿煤在中间混合后堆存,以备取用。
  2.3 灵活掺烧
  煤炭市场日益严峻的形势,湿煤能够降低进厂的标煤单价,降低燃料成本。面临此种情形,部门制定了“干、湿煤掺配上仓”的方针,尽量使用湿煤掺配后将效益最大化。
  一次掺配堆存,对于入厂干汽车煤,利用推煤机将煤场库存湿煤混入一定比例后堆存;对于入厂湿汽车煤,则混入一定比例的干煤后堆存。掺配后堆存,能够有效避免湿煤结块,降低湿煤水分,增大了湿煤的风干表面积,促进快速风干。
  二次掺配上仓,对于道上翻车机翻卸的湿煤,则从煤场取干煤与其混合后上仓,对于道上翻卸的干煤,则从煤场取湿煤与其混合后上仓。
  通过一次掺配和二次掺配,有效避免了全干煤或全湿煤上仓的局面,保持了入炉煤水分的合理、平衡状态。
  2.4 严格制度
  《入炉煤掺配、掺烧管理办法》《煤仓低煤位运行制度》《定期放仓、清仓制度》《湿煤入炉制度》等一系列制度为湿煤的安全消耗奠定了基础。
  针对湿煤水分高、粘性大的特性,单一、大批量的集中入炉会造成原煤仓堵塞以及给煤机不下煤现象,并且在煤仓中长时间搁置,将会沉积、结块,造成煤仓中燃煤架空、煤仓空心,容易返粉,使给煤机制粉系统设备不能够正常投运。为此“严禁湿煤单独上仓,在使用湿煤过程中必须合理掺配”这条制度在使用湿煤时必须严格执行。
  煤仓低煤位运行,将各个煤仓煤位处于可控范围之内,一旦发现有不下煤现象,可以在最短时间内采取人工捅煤、定期清理积煤等应急措施,以保障下煤的连贯性。
  同时定期轮流放仓、清仓制度的执行在一定程度上也缓解了湿煤带来的诸多不良影响。各班定期轮流降低煤仓料位,发现煤仓仓壁内有积煤挂壁就及时清理,避免了积煤扩大增厚的现象,也避免了煤仓内形成“搭桥”和“空心”,确保原煤仓下煤顺畅,给煤机给料稳定。
  3  构建湿煤接卸和掺配规范化管理流程
  工欲善其事必先利其器,火力发电企业在对煤炭燃料进行管理的过程中,要始终本着“预防为主”的管理原则,结合前期湿煤管理经验教训,通过对湿煤接卸、掺配流程及要点的分析,对其中各环节可能出现的问题进行科学预判,从而提早干预,通过规范化管理流程的编制,从根本上消除湿煤管理隐患,全力构建防控结合、细化管理的安全煤场[3-4]。具体而言,火力发电企业在构建湿煤规范化管理流程的过程中,可以从以下几点着手。
  3.1 明确流程管理目标
  充分保障冬春等多降雨季节、天气下煤炭的科学管理,促使输煤设备可以实现正常运转,避免因湿煤及污煤对输煤系统运行、锅炉燃烧所造成的负面影响。降低燃煤机组设备因超负荷或者不正常运转所导致的故障发生率。
  3.2 发挥规章制度导向价值
  严格按照《攸能公司安全生产危机事件管理规定》《电力企业专项应急预案编制导则》《电业安全工作规章》《中华人民共和国突发事件应对法》进行整体规范化管理流程的编制,并充分结合攸能公司生产管理实际情况,对其中的规范化管理流程细节做出具体要求。
  3.3 全面分析事件危害程度
  对造成湿煤事件的煤炭存储环境、存储量,煤炭湿度、污染程度,以及湿煤接卸和掺配过程中出现的机械故障问题、湿煤燃烧问题等进行综合研判。
  3.4 成立规范化管理流程指挥小组,明确小组管理责任分工
  在发生湿煤安全事件后的第一时间,要立即按照湿煤接卸和掺配规范化管理流程开展应急管理工作。成立指挥小组,由总经理、工程师、项目部经历、检修负责人、运行负责人以及发电部、设备部、燃料部、项目部等多部门人员共同组成应急指挥小组。其中应急指挥领导小组主要负责湿煤装卸现场的指挥、方案制订、物资调配等,项目部、发电部、设备部要联合做好输煤设备的故障抢修以及日常维护管理,保障设备安全运行。燃料部在做好原煤储存工作的同时,还要做好防汛准备工作,在雨雪天气来临之前及时做好煤炭顶层覆盖及下部排水工作,避免雨水浸泡煤炭产生煤炭湿度过大情况的发生。此外,在對湿煤进行装卸的过程中,项目部还要安排专业人员做好捅煤、清淤工作,防止湿煤堵塞输煤设备情况的出现。
  3.5 开展精细化湿煤管理
  在使用煤炭进之前,企业燃料部、生产部、运行部要结合前期采购提供的煤质煤量相关数据信息[5],将煤炭样品送交化验,对煤炭的潮度、颗粒度、粘度等特性进行重新分析,并确定煤炭的含硫量、挥发性能以及热度值的高低[6],并将检验结果以书面报告的形式上交企业输煤集控室,以此作为后期煤炭管理的重要的导向价值,为湿煤的接卸、掺配等提供详细的数据依据。同时要制定科学合理的煤炭入炉标准,将掺配控干处理后煤炭的挥发控制在23%~28%之间,掺配后全水分≤20%,热值≥18 600 kJ/kg。此外,燃供部、运行部、燃料部、生产部还要定期组织专项会议,结合阶段性煤炭接卸以及掺配工作综合情况,召开工作总结会议。对前期工作过程中出现的问题进行集中商讨,以此作为调整工作要求、制订后续工作计划的重要依据。此外,湿煤精细化管理工作的开展,不仅仅需要各岗位人员的尽职尽责以及相互配合,更需要在先进技术、设备的辅助下来进行,以此来弥补人力在湿煤接卸和掺配工作中的局限和不足。为此,要严格按照GB 50660标准进行燃煤接卸、掺配相关机械设备的综合布设。其要点包括:选用辅助作业量低的堆取料、接卸设备进行作业;在相关设备上加装智能组建,实现湿煤接卸、掺配的智能化管理,便于施工人员对现场粉尘、湿度、温度、电磁、振动等环境的综合控制。
  4  结语
  综上所述,湿煤的接卸和掺配是一项系统性工程,需要在多部门协作的情况下来完成,保障湿煤能够顺利实现接卸和掺配。在未来的工作中,公司要结合前期湿煤管理实际,发挥效果导向价值,结合相关安全管理规范要求,制定更具流程化的湿煤管理规定,并针对湿煤特点对其接卸、掺配开展精细化管理。以此来充分确保湿煤输送、入炉过程中各项工作的顺利进行,防止机械安全事故、燃烧安全事故的发生。
  参考文献
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  [3] 赵丽娇.对锤刀式湿煤破碎机的技术改造[J].煤质技术,2019,34(2):62-64.
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  [5] 王泽云.SJ公司内部控制体系优化研究[D].西安理工大学,2020.
  [6] 叶雪洁.现代矿业科技的引进与淮南煤矿的早期发展(1909-1949)[D].中国科学技术大学,2017.
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