摘要：随着煤炭市场价格的提升，火力发电的成本日益增加，节能管理成为现阶段工作中的重中之重。本文阐述了燃煤热值损失的成因，通过优化管理方式、落实防雨措施、减少扬尘污染以及扩大煤场容量几个方面着重探讨了煤场管理在火力发电厂节能管理中的应用方法，确保煤场管理的实效性，降低发电成本从而推动火力发电厂的可持续性发展。
关键词：煤场管理；火力发电厂；节能管理；应用
引言：煤炭价格和需求量将直接影响到火力发电厂的生产成本和经济效益，所以节能管理是发电厂经营和发展的必然选择，想要有效降低成本除了控制煤炭的成本价格以外，最重要的是减少燃煤环节的热值损失量，提高资源利用率，以达到节约能耗的作用。本文就此展开讨论和分析，目的是发挥煤场管理节能降耗的作用。
一、燃煤热值损失的成因
热值损失对于发电燃煤过程来讲意义重大，也能从侧面反映出管理水平的高低。据相关调查显示，2013年到2016年我国整体的燃煤热值损失量呈梯度下降，主要归功于煤场管理水平的提高。但是在2017年损失量又有所回升，所以发电厂要规范用煤，加强煤场管理，确保热值损失降到最低。
燃煤热值损失的主要成因在于以下两个方面：
首先，煤炭周转率低。周转率由储存时间决定，也就是说煤的储存时间越长，周转率就越低，而热值损失也会随之增加。主要原理在于煤炭在长期储存下温度会提升，也被称之为高温煤。一般发电厂会在固定时间测量煤炭温度，若积压过多加之周围温度较高很可能超过煤炭燃点，引发自燃造成大量的经济损失，甚至会影响工作人员的安全[1]。周转率的主要原因在于两个方面：一方面，煤场占地面积小，储存量大，旧煤与新煤之间堆积混合储存，狭窄的空间不利于散热导致煤炭温度升高；另一方面，炎热或多雨天气都不利于煤炭的储存和利用，而且外界因素很难控制，严重影响了煤场管理的工作效率。
其次，储存水分较高。相关数据表明，煤炭水分的增加会降低发热量。而事实也证明长期暴露在潮湿多雨环境中的煤炭发热量会明显降低，一般增加百分之一的水分量会降低65大卡左右的热值，所以只有控制煤炭水分，尽量选择干燥的存放环境才能减少热值损失，达到节能的目的。
二、煤场管理在火力发电厂节能管理中的应用方法
（一）优化管理方式
首先，去旧存新。传统堆煤方式是覆盖式，底部的旧煤反复堆积在长时间储存后使用，热值会明显下降，所以要优化堆放手段，遵循去旧存新原则，先使用旧煤，再使用新煤，这样能提高煤炭周转率，减少存水量，避免底部煤资源的浪费。
其次，燃烧实验。煤的种类不同，性质也存在差异，因此要对其进行评价分析，将燃烧实验作为煤场管理的参考依据。燃烧实验要间隔一定时间多次取样，这样才能保证结果的稳定性和准确性。然后根据煤的性质采取储存方法，明确存储时间[2]。
最后，防止自燃。当温度超过煤的燃点时会导致煤自燃，而支持条件在于温度、火源和氧气三种，所以要采取以下几种对策来避免煤自燃。其一，堆放合理。煤场内部应保持干燥整洁，不能有易燃易爆物质，而且地面要设置一定坡度，防止内部存水。堆放高度要适中，还要远离热源管道，不用种类的煤要分开堆放，条件允许的情况下还要设置煤基覆盖层，起到一定的隔绝氧气作用。其二，定时测温。自燃过程较为缓慢，所以要通过日常的监督管理来控制煤温。管理人员要做好相关记录，内容有测量位置、时间、温度等，通过比对来分析温度升高的原因，采取解决方案，做到防患于未然。切记不能使用灌水的方法降温，因为水量难以控制，若灌水不够均匀可能适得其反，提高煤堆温度。其三，合理控制堆积量。煤量过少会影响火电厂正常工作，导致供电能力下降，但煤量过多也会造成资源的浪费，既会增加采购成本，也会容易引发自燃，不利于煤资源的有效利用，因此，火电厂要根据使用量科学存煤，确保节能降耗。
（二）落实防雨措施
煤场最直接的防雨方式是遮盖雨布，要雨布的覆盖面积足够，而且不能有破损翻起的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于天气多变，普通煤场每年大约需要300块雨布，若需要完备的雨布防护所需的成本费用较高，而且要及时更换。但是雨布防护的优势在于能让处于露天环境下的煤场受到防护，避免雨水渗透煤堆影响其燃烧效率，保持煤体干燥，节约用煤量，所以条件允许的情况下应增加雨布，防止煤炭潮湿。
除此之外，干煤棚也有防雨降尘的优势，目前被广泛用于火电厂的煤场管理中，既能阻隔雨水，降低煤炭含水量，又能避免大风天气加剧扬尘污染。设置干煤棚时需要注意的是：首先，合理设置通风口，保持内部空气流畅，为工作人员营造良好的作业环境；其次，预留足够的运输空间，避免影响煤炭的运输和使用；再者，内部空间要科学合理，最佳形状为梯形，工作范围要呈条形，当前最常见的是上文提到过的圆柱形煤棚；最后，占地面积和容量可根据实际情况设置，尽量确保资源的最大化利用。
（三）减少扬尘污染
在运输和使用煤炭的过程中会造成扬尘污染，严重影响了大气环境和人体健康，同时还会造成资源的损失和浪费，基于此，煤场管理中还要重视减少扬尘污染。当前被广泛应用的主要有两种方法：
第一种，抑尘墙。顾名思义，抑尘墙即是通过墙体来阻隔粉尘，达到防尘的目的。主要工作原理是利用风洞实验使煤场内部形成封闭空间，外侧风力较大时内侧风力较小，外侧风力较小时内侧无风，能有效减少粉尘飞扬。抑尘墙虽然能起到显著的作用，但是存在一定的弊端，解决了内部扬尘但是外部污染仍然难以避免，尤其是落煤口处的扬尘情况很严重，而且运输时也会带起粉尘。同时，抑尘墙造价较高，对于中小型电厂来讲需要的成本压力较大[3]。
第二种，喷淋系统。喷淋装置能通过自动洒出的雨雾来缓解扬尘问题，覆盖面积较广，能有效保证盲点死角位置的降尘。同时，自动化技术支持工作人员远程操控，设备覆盖不全的地方还可以通过手动来调整，降尘过程更为灵活。而且这种系统还能降低煤温，防止自燃。但需要注意的是这种方法会使煤堆含水量增加，所以要科学设计降尘位置和水量，减少燃煤热值损失。
（四）扩大煤场容量
扩大煤场容量是减少热值损失的前提，火电厂要结合自身实际情况改建煤场，储存量要满足使用标准，尽量减少新煤在旧煤堆上的积压覆盖。以圆形煤场为例，在设计煤场时要遵循以下几点原则：
首先，明确堆积系数和密度。圆形煤场要以圆点为中心周围均匀堆放煤炭，这种方式较为规范平衡，很容易计算出存煤的体积，若火电厂煤炭日需求量较大可以按使用量来确定煤场大小，一般来讲堆放高度在20米左右，最高不超过30米，经过自然压实后密度在1吨每立方米左右。
其次，内部布置方法。煤场所储存的煤炭体积要与其直径和高度有关，而堆料方式大体上可分为三种：一是圆周式、二是通道式、三是预留进门空间式。圆周式即是以煤场中心为圆点，煤炭在四周聚集堆放，相当于一个圆柱形，煤场多为圆拱形封闭式状态，靠堆取料设备堆放和取用煤炭；通道式即是堆料预留出运输和使用通道，方便燃煤作业，可以按照圆弧形、长方形、圆锥形等形状堆放；预留进门空间式顾名思义即是要保持进门处有足够的空间取料，结构上最好使用正截角椎体，需要注意的是不能过高过宽，减少地面压力，降低事故风险损失。若处于露天环境中要南北长，东西短，这样能减少阳关直射作用，而且这种堆法有利于通风散热，避免雨水沉积。综上第三种优势较为明显，能有效减少高温煤的产生，还能方便运输，防止扬尘污染大气环境。
结论：总而言之，煤场管理能有效减少发电厂能耗，降低成本，确保资源的最大化利用。因此，煤场工作人员要采取科学有效的方法降低燃煤堆积率，减少燃煤过程中的热量流失，落实防雨防尘措施，尽可能的提高能源利用率。除此之外，管理人员还要不断提升专业素质和实践能力，引进更多先进技术，确保燃煤效率的提升，确保发电厂的经济效益。
参考文献：
[1]邵文杰.浅谈煤场管理在火力发电厂节能管理中的重要作用[J/OL].中国战略新兴产业：1-4[2018-11-28].
[2]于立辉.浅谈煤场管理在火力发电厂节能管理中的重要作用[J].科技风，2017（04）：119.
[3]常照其.基于模糊综合评价和排队论—区间两阶段模型的燃煤电厂节能优化研究[D].华北电力大学，2014.
论文作者:张静锴
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：煤场论文; 热值论文; 煤炭论文; 扬尘论文; 损失论文; 燃煤论文; 火力发电厂论文; 《电力设备》2018年第34期论文;