摘要：做好入厂煤和入炉煤的热值差控制是发电厂在燃料管理方面重要的一项控制指标，本文中将发电厂的实际生产情况与热值差的理论依据相结合，分析了产生热值差的主要原因，并且指出了对采制样过程的检查、来煤的均匀性、入厂煤和入炉煤之间的水分差、化验以及煤场的存放对煤的热值差所造成的影响，提出必须强化对采制样过程的管理以及煤场的管理，并按照煤质所产生的变化对采样方案进行相应的调整，使得发电厂的燃料管理更加精细化。
关键词：煤的热值差；管理精细化；燃料管理；原因分析；控制措施
1前 言
入厂煤和入炉煤的热值差能够直接的反映出发电厂的燃料管理质量，入厂入炉煤的热值差指入厂煤的收到基低位发热量同入炉煤的收到基低位发热量的差值。由于在发电厂成本中燃料成本占有 70％以上的比例，因此有效控制热值差能够使电厂经济效益得到进一步的提高。另一方面来说，热值差控制的成效标志着发电厂在燃料管理方面的管理水平。
2 分析产生热值差的主要原因
热值差所受的影响因素有很多，同样的影响因素处于不一样的发电厂会产生不同的状况，其热值差所受的影响大小也不一致。就产生热值差的主要因素进行介绍。
2.1 分析入厂煤与入炉煤在采制化过程中产生的误差
针对煤炭的采制化过程，国际上有严格的标准。但在采制化的过程中如果产生偏差，就会导致入厂煤与入炉煤的采制化偏差值超出允许范围。
煤的采制化过程比较复杂，有一个环节没有做好都有可能导致出现较大的误差。当前很多发电厂已经运用机械采制样装置，出现系统偏移现象较为常见，最终导致化验的结果出现偏差，这主要是由于采样机存在不合理的设计，在使用的过程中对采样方案没有进行及时的调整，其运行过程无法严格依照性能的试验结果实施调整。
化验设备自身的因素也会出现系统偏移。发电厂购进燃煤的主要依据是煤的采制化，发电厂是依据入厂煤的热值进行经济结算的，入厂煤采制化是否准确与热值差有着直接的关系。因此各发电厂都应该加强入厂煤的采制化作业管理，其主要内容包括提升并确保入厂煤采制化的准确度和精密度，针对煤炭掺假现象进行严格监督与控制，并提升采制化工作人员的技术水平并规范其行为等。
2.2 煤场存放所造成的损耗
各类煤种在储存的过程中（包含了装卸车、配煤和煤场存放、存耗等）会出现不同的热值损失，因此煤场的管理工作必须加强，避免出现煤场自燃的情况，应实施烧旧存新措施。经研究表明：同样存放半年的情况下无烟煤煤场大约损失 1％的热量，烟煤煤场大约损失 1~3％的热量，褐煤煤场大约损失 6％的热量。上述煤场存放所损失的热量中还不包含日照、风吹以及雨淋所产生的损失。在计算煤热值差时必须充分考虑到煤场的热值损耗。
2.3 煤质均匀性所产生的影响
针对只燃用一种燃煤的发电厂，相对比较容易将热值差控制合理的范围内（发电厂的性质不同其热值差的标准也不相同，一般情况下热值差的指标为 502J/g）。煤的粒度越大，越不均匀，而且粒度大的一般以矸石或石头居多。在实际采样操作中，人工采样和机械采样很难采到大于 100mm 以上的矸石或石头。来煤粒度较大时，人工采样不好挖深坑，往往在好挖的地方挖坑，或挖的时候遇到较大的矸石、石头或让开挖坑或只采小粒度的煤样。机械采样头的直径一般在 270～300mm，扣除中间的螺旋杆直径，大于 100mm 以上的矸石或石头也难被采到。此类采样头适用于煤的最大粒度为 50mm，被采到的概率可达 95%，超过这一最大粒度的煤被采到的概率随最大粒度的增加而降低。因此随煤的最大粒度的增加，人工采样和机械采样都容易造成入厂煤的热量偏高。
3 检查分析和控制热值差
分析时应由浅入深、由易到难、逐一排除，最后找出问题所在。对于较大的热量差，应先从制样开始分析，然后再分析采样问题。
3.1 热量计准确度检查
当热量差稍微超规定值时，应首先排除化验方面是否有问题。热量计准确度检查可以使用在有效期内的标准煤样。将标准煤样的测定值与其标准值比较，若测定值在标准煤样的不确定度范围内则该热量计准确度符合要求。
3.2 人工制样偏差的检查
人工制样如果不按标准操作也可产生较大的误差。熟悉采制化标准的技术人员，可通过对制样人员的现场实际操作，检查制样人员规范操作的程度。
3.3 采样偏差分析
人工采样不准或代表性差的问题，一方面是采样人员没按照规范操作，另外一方面是入厂来煤存在掺假或分层装车现象，此条件下人工采不到车底部的煤，从而造成人工采样代表差。
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机械采样机有些问题一般都出在缩分器上，不按照规定粒度要求保留样品质量，不管缩分精密度是否合格，任意改变留样量。有些厂家采样机缩分器要达到缩分精密度合格，留样量很大，制样人员为减少制样工作量就少取样。缩分器缩分次数不够，直接影响采样的代表性。
（1）检查缩分器缩分次数或切割煤流次数能否达到要求，而且必须截取煤流的全断面。
在没有进行采样机性能检定情况下，推荐缩分器缩分次数（切割煤流）为：
①当采样机出料粒度为 13mm 时，切割煤流次数应大于10 次以上；
②当采样机出料粒度为 6mm 时，切割煤流次数应大于 5次以上。
采样机实际采样时必须按照采样机性能检定的结论采样，或按照推荐的切割煤流次数运行。不符合要求的应进行调整或改造。
（2）检查采样机缩分器的开口尺寸
缩分器开口尺寸必须根据实际出料粒度去调整，而且必须保证开口尺寸是采样机实际出料粒度的 3 倍。缩分器开口尺寸小容易造成热量偏高。
（3）缩分器性能评价
综合几种型号采样机缩分器的运行情况，横过皮带缩分器和立式旋转缩分器相对较好，而滚筒式缩分器和圆锥旋转式缩分器容易造成系统偏差，这与其设计缺陷有关。
（4）检查采样机的出料粒度
采样机出料粒度关系到留样量，缩分器切割煤流的次数
等一系列问题，因此应定期对采样机出料粒度进行筛分。
4 控制热值差的方法
4.1入厂煤采样设备、方式改进
①新投运的机采设备按规定做性能试验。机采设备必须经权威部门鉴定采样无系统偏差才能使用。对检定结果及结论要有适用性分析。比如可采煤的最大粒度。
②定期检查破碎机的出料粒度，定期检查采样头和缩分
器的运行状况。
③要按机采设备性能试验给出的结论来运行机采设备。
4.2规范采制化操作
①由对采制化流程熟悉、标准熟悉且有一定技术的人来监督采制化过程，不熟悉的人监督往往只是监督一些表面的东西，深层次的不到位。
②对采样点的布置、深度、子样质量及采后样品总量监督。
③建立对存查样定期抽检制度。
④建立各矿别数据库，根据数据库的数据归纳出各矿的经验公式，以此公式较核各矿测试数据的合理性和可靠性，还可对可疑值做出判断。
⑤分析煤粉样制备达到空气干燥状态，严格执行国标规定干燥温度不超过 50℃，经过一定时间后，煤样的质量变化不超过 1%，即达到空气状态。
⑥制备分析样时，煤中难磨得大多是矸石不能抛弃，应作为煤粉样的一部分进行化验。
⑦完善化验分析仪器，对化验仪器定期检定、校核合格，使其性能、准确度、精密度满足国标要求。
⑧通过加强技术培训来规范操作
由于目前大多以机械采样为主，采样人员对机械采样的采样原理、工作流程等相关技术缺乏了解，建议进行这方面的技术培训，尤其要以培训技术骨干为主。
5 结束语
当前煤炭市场的改革步伐不断深入，发电厂的燃煤常常出现数量多、杂质多、品种杂及粒径变化范围较大等特征，给发电厂的燃料管理与燃煤监督造成了很大的困难。发电厂只有将燃料管理精细化，严格控制热值差，将热值差有效的控制在一个合理的范围内，从而保证发电厂经济效益最大化。
参考文献：
[1]周桂萍，刘吉堂，范志斌，等．电厂燃料[M]．北京：中国电力出版社，2011.
[2]周尊英．煤炭检验统计技术[M]．北京：中国标准出版社，2010．
论文作者:马振林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
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