摘要：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。
关键词：火力发电厂；燃煤热值差；影响因素；控制措施
1 燃煤热值差的含义
热值差的概念在20世纪70年代出现，当时我国的煤炭市场主要是计划型经济，发电厂的燃料都是由国家进行计划配给的，这是为了审核发电厂燃料的周转率，其周转率快说明此发电厂的煤炭热值损失小，同样入厂入炉煤的热值差就小。在当时发电厂的煤炭都是由国家来计划供应，不存在掺假现象，因此煤炭相对都比较均匀，其产生热值差大小的差别主要取决于煤场的损耗。到了20世纪80年代，当时我国对煤炭市场渐渐放开，煤炭的价格主要是由市场进行调节的，发电厂按照燃料的热值进行计价结算。随着当前煤炭的供应紧张以及煤炭的价格上涨，热值差所受的影响因素也越来越多，如果只是考虑煤场的热值损耗，就无法使热值差得到合理有效的控制，因为煤场的热值损耗并不是产生热值差的主要原因，给热值差造成影响的主要因素已经产生了转变。20世纪80年代某电管局运用热值差的指标来审核电厂在燃料管理方面的水平，这种方法现在还在沿用。煤炭市场逐步的发生变化，热值差的影响因素也有了变化，各发电厂由于其煤炭的采购与管理的方法不一样，因此造成热值差的主要影响因素也不相同。
2 火力发电厂中控制热值差的重要性
在我国燃煤是主要的能源，在我国的国民经济中占据重要的地位，我国有很多发电厂，这些发电厂需要燃煤做生产原料，因此我国的燃煤需求量非常大，因此提高燃煤的利用率就非常重要，此外提高燃煤的利用率有利于减少燃煤对环境的影响，这对我国的环境保护非常有帮助。火电企业在生产时，每天少则需要燃烧数千吨燃煤，多则需要燃烧上万吨燃煤，从统计的理论上说，采制样班工作人员采制的样本越少，获得的热值差数值偏差就会越大，那么为了提高热值差的精确度，采制样班的工作人员应多采燃煤作为样本。火电企业热值差是评价火电燃料经济性和燃煤管理的一项主要指标。目前各大发电企业执行的入厂煤与入炉煤热值差考核指标一般为502J/g以内。而在实际生产过程中，并不能都达到该要求，热值差往往会比标准值要大，这不仅会增加电厂的燃料成本，同时会影响到煤耗量的计算。因此，对热值差进行控制对降低火电企业的燃煤成本，以及推动节能减排具有非常积极的作用。
3 影响燃料热值差的因素
3.1 采制化过程中形成的误差
国际上已经明文规定了煤炭的采制化过程。但在实际生产过程中，采制过程会受到多种因素的影响而出现偏差，导致火电厂热值差超出了所规定的允许范围。煤的采制化过程是相当复杂的，当其中一个环节出现问题，则可能导致入厂煤和入炉煤的低位发热量产生较大偏差。如在煤样采制过程中，由于采样点设置数量不足、深度不够、子样点的布置位置存在问题等，都会造成热差值存在较大偏差。目前，许多火电厂都实现了机械化的采制装置，由于系统方面存在的偏差也会导致化验结果存在较大偏差。如采样机的设计不合理，采样过程中不能根据具体情况调整采样方案，采样机在运行过程中不能保证试验结果所要求的性能需求进行调整，燃料化验设备出现系统偏差等。这些因素都会影响到热差值的准确度。发电厂的煤炭燃料是根据煤的采制来确定的，而发电厂的经济性是通过对煤的热值计算的，燃煤热值差与入厂煤采制化有着最直接的联系。所以，各发电厂为提高自己的经济性指标，就必须要加强对入厂煤的分析和管理，具体包括提高采制设备的精准化，对煤炭掺假现象监督，提高采制人员的采制水平等。
3.2 煤质问题
煤质也是火力发电厂热值差产生的原因，当火力发电厂采用一种类型的燃煤时，就要准确控制好热值差，规定热值差的指标是502J/g。例如：采煤过程中使用了粒径是50mm的采样头，采煤概率是95%，如果媒的粒径超过50mm，此时采煤概率会随着粒径的增加而出现降低的情况，不论是人工采煤还是机械采煤都会降低采煤概率，进而因煤质问题而引起热值差。
3.3 煤场存放所造成的损耗
电厂采购燃料后，需要将燃料储存于燃料码头中，而煤种在运输和储存的过程中热值都会出现不同程度的损失，因而需要对煤场燃料存储区进行管理，避免出现不必要的燃料自燃问题，积极采取烧旧存新的方式。通过研究表明：对于储存了6个月的不同种类煤粉，烟煤在存储过程中损失的热量在1%～3%区间，褐煤损失的热量在6%左右。同时，煤场存放燃料热量损失还会受到日照、雨淋等各种因素的影响，因而在对热值差计算过程中还需要考虑到这部分的热量损失。
4 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。
4.1 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。
4.2 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.3 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。
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。
5 燃煤热值差的控制措施
综合提出控制火力发电厂燃煤热值差的对策，落实控制对策，提高火力发电厂的燃煤效率。
5.1 规范采制化
为了降低燃煤热值差并提高经济效益就要规范采制化。针对火力发电厂燃煤采制化提出几点规范的的措施，如：（1）燃煤采制化的过程中应该选择专业的技术人员，技术人员需熟悉掌握采制化中的标准和流程，监督采制化的过程，采制化过程中尽量不要安排非专业的人员，以免对燃煤采制化造成影响，导致燃煤热值差过度增加；（2）火力发电厂燃煤采制化中规定好采样点的具体布置、以及采样的深度，监督子样的质量和采样后的产品；（3）定期抽查采制化中存储的样品，按照抽检制度定期检查燃煤资源；（4）在燃煤采制化的过程中专门构建矿别数据库，按照数据库中给出的数据信息，测试矿内燃煤资源的质量与性能，判断煤资源的合理性；（5）燃煤采制化控制中，煤粉制备要在空气干燥的状态下实行，依照国家的规定在干燥温度低于50℃的条件下，静置一段时间后如果燃煤质量变化低于1%表示空气状态合格；（6）燃煤中制作出的分析样中，很多矸石不能抛弃就要当做燃煤使用，此时燃煤的热值差会变高，应该准确的分析煤粉样本，做好进一步的化验工作；（7）燃煤采制化的规范操作中，选择标准的化验仪器，定期检查并校对化验仪器，通过仪器控制好燃煤热值差；（8）燃煤采制化期间采用高效的技术，准备好机械设备，规范采样的过程，利用专业的采制技术完成采煤工作，尽量不要产生过大的燃煤热值差。
5.2 改进采煤过程
火力发电厂燃煤热值差对策中改进了采煤的过程，重点改进采煤过程中的设备、方法，强调采煤热值差的重要性[4]。例举入厂煤采煤过程中的改进措施，如：（1）火力发电厂采煤时使用的新的机械设备要根据规定进行性能试验，所有投入的机采设备都要经过相关的鉴定后再安排使用，分析机采设备的鉴定结果是否符合采煤的要求，进而控制好采煤时的最大粒度，解决热值差中的问题；（2）按照规定日期检查破碎机中燃煤的料粒度，检查好采样头的实际状态，从热值差的角度出发改进采煤的过程；（3）改进采煤的过程中一定要按照机采设备的性能结论安排机采设备的使用。
5.3 杜绝劣质掺假煤
火力发电厂燃煤热值差对策中应该杜绝劣质掺假煤，提出杜绝出现劣质掺假煤的方法，如：（1）火力发电厂内入厂煤检查时，重点检查运输车底部的装煤情况，禁止混有劣质燃煤，如有劣质燃煤混入到入厂煤中，不能安排燃煤资源进场；（2）入厂煤的运输车采用分层装煤的方法时，需要在卸煤期间使用横皮带，利用横皮带检查入厂煤的质量，促使采样机可以全面检查运输车中的燃煤质量；（3）采集燃煤时使用人工采样、机械采样的方法，通过两种采集方法相互补充，减少燃煤的热值差；（4）在采煤过程中组织筛分试验，间隔半年安排一次采样机出粒度的检查试验，规范好采煤过程中的燃煤粒度；（5）规范燃煤采煤的过程，注重燃煤过程的管理，重点控制好热值差问题，燃煤采煤期间一定要审核燃煤的质量，按照火力发电厂的规定选择燃煤资源，避免出现热值差问题。
6 结语
火力发电厂燃煤热值差是指入厂煤、入炉煤之间产生的热值差，其可反映火力发电厂的燃煤效率。热值差越大表示火力发电厂的燃煤损失越大。燃煤材料的成本在火力发电厂中占比较大，有效控制燃煤热值差才能提高发电的经济效益和效率，现阶段燃煤热值差已经成为火力发电厂的管理标志，减小热值差的数值才能降低燃煤过程中的热损失，保障火力发电厂的效益。
参考文献：
[1]邹旭耀.火力发电厂燃煤热值差的原因分析和控制措施[J].技术与市场，2016，23（05）：125+127.
[2]凡中才.火力发电厂燃煤热值差的原因分析和控制措施[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2015，20（03）：95-97.
[3]马晨辉，胡雪梅.1000MW超超临界火力发电机组燃煤热值变化对发电成本的影响[J].河南电力，2014，42（02）：40-41+48.
论文作者:曾德成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/15
标签：热值论文; 燃煤论文; 火力发电厂论文; 样机论文; 过程中论文; 发电厂论文; 粒度论文; 《基层建设》2019年第24期论文;