电厂燃料和输煤系统节能指标分析及提升对策

廖良勇

广东粤电博贺煤电有限公司 广东茂名 525000

摘要：在火电厂的实际生产中，通常采用恒速皮带机为煤仓输煤，以保障用户用电的可靠性，因此在用电低谷时通常会存在“大马拉小车”的现象，明显存在能源浪费的情况，同时还会由于持续的设备运行而造成寿命缩短。因此各发电厂都在针对恒速皮带机进行技术改造。

关键词：燃料;输煤系统;节能指标

引言

发电厂研究和探讨如果降低节能指标的主要方块就是燃料和输煤系统，尤其是燃料煤质掺烧比例和参数。因此，根据现场经验和有关监督制度，对燃料和输煤系统中影响机组经济性的关键指标进行分析，希望能够引起节能管理高度重视，在保证机组可靠性的同时提升其经济性。

1输煤系统的工作流程分析

想要对自动化的输煤皮带机系统进行优化控制研究，必须先分析输煤系统的需求。输煤控制系统的核心任务是：通过对燃烧室的燃烧情况进行分析，计算出每个时刻的耗煤量，再将输煤指令给到皮带机上，同时结合现场的各类约束条件对皮带机的运行速度进行控制，最终完成输煤的全过程。

2燃料和输煤系统影响机组经济性的因素

2.1燃料煤质管理工作

2.1.1燃料平衡

燃料平衡就是平衡期内燃煤、燃油、燃气、生物质燃料、可燃生物垃圾等购入燃料量和生产用燃料量、非生产用燃料量、燃料贮存量、各项损失量之间的收支平衡关系。锅炉给煤机称重与输煤皮带秤偏差控制在规定范围内。

2.1.2煤质

锅炉燃烧需要与设计煤种和校核煤种相近的煤，但是实际上均有偏差，但是关键参数要控制，例如，某发电厂2×1000 MW机组的燃煤设计煤种拟采用60%印尼煤与40%澳洲煤的混配煤，校核煤种拟采用内蒙古伊泰烟煤。设计煤种384.6t/ h，校核煤种391.25t/ h，日耗煤量按 20h 计。燃煤由海上船运输至本厂的运煤专用码头上岸，通过卸船机、输煤皮带和输煤转运站送到各个机组的煤仓。采用分仓上煤的混配煤的方式，确保锅炉安全稳定燃烧。煤质主要指标入炉煤与入厂煤发热量差值、入炉煤与入厂煤水份差值，入炉煤与入厂煤挥发分、硫份、碳氧化物的差值反映发电厂燃料管理水平，影响机组经济性。

2.2输煤系统

2.2.1输煤系统耗电率和单耗分析

输煤系统经济指标主要有输煤系统耗电率和单耗。因为各厂输煤系统差异性较大，仅能够发电厂与自身比较，分析能耗指标。因各单位输煤系统不同，输煤耗电率和单耗开展横向对比的工作没有意义，建议后续发电厂专业内部开展纵向对比分析，制定一个合理的考核值，开展耗电率和单耗小指标管理。例如，某1000MW机组，在PI系统上收集了2019年1月份输煤系统所有用电情况，1月份输煤系统总耗电量573MWh，1月份总发电量700955MWh，1月份总耗煤量26.0896万t，1月份输煤系统耗电率为0.08%，单耗为2.19kWh/t煤，因1月份月初库存高、来煤量远远小于耗煤量，卸煤系统运行时间较短，所以1月份输煤系统耗电率相对较低。

2.2.2影响输煤系统经济性的因素

（1）流动机械如推扒机和勾机清理商用煤船底部的干净程度。例如，某发电厂卸船机作业后没有推扒清理，检查期间对船内煤进行收集称重，每个船舱内约有40kg，每艘船约有400kg煤没有清理并称重。（2）卸船机卸煤速度控制。目前卸船机系统能够实现半自动运行，联锁信号工作正常，实际卸煤能力单个循环为60s，抓斗单次净载重量为30t,约60次/h，设计值出力为1800t/h，配置有3台同样出力的卸船机。通过对卸船机卸货作业过程的现场跟踪，如果取消半自动操作，而改为卸船机司机纯手动操作，上述单次循环节约有8～12s的时间冗余，在保障安全尽量不过快提升卸煤速度，不甩斗作业的前提下，调整去除时间冗余，可以极大的缩短卸煤总时长，降低整个卸煤系统包括卸船机和输煤系统的厂用电。（3）上煤系统综合出力。1月份总上煤量31.0049万t，上煤系统总运行时间约391.6h，上煤系统综合出力约792t/h，设计出力为1500t/h，上煤系统综合出力为设计值的52.8%。

3提高燃料和输煤系统经济性的主要对策

3.1运行优化

3.1.1优化卸煤方式

实施卸船机卸煤循环平均用时优化。单路卸煤系统主要耗电设备总功率约3481kW，每天可节省1024kWh，按照机组75%负荷，耗电率可降低0.0028%。

3.1.2高度重视燃煤接卸管理

努力提升煤船接卸效率。例如，某发电厂制定了更为优化的卸煤方案和应急预案，环节之间的协调管理也更为有效，燃料卸煤管理整体运行效率明显提升。2019年单航次以7万吨煤船为例，最快的卸煤速度为38h，年度平均卸煤时间43h，较2018年减少5h。通过以上措施有力提升了电厂的燃煤供应的能力，煤船滞期费用随之减少，达到了燃料保供控价的目标，同时减少燃料设备耗电量。

3.1.3加强管理

清舱进行监管，现煤船底部没有清理，检查期间对船内煤进行收集称重，每艘船有400kg左右的煤没有清理。

3.1.4加强计量管理

提升给煤机和皮带秤准确性。给煤机与皮带秤之间的秤称重数偏差较大，造成入厂煤和入炉煤指标差异性较大，建议请专业机构对给煤机称重和输煤皮带秤进行精准校验。

3.2技术改造

3.2.1提高卸船机卸煤效率

（1）目前卸船机系统能够实现半自动运行，联锁信号工作正常，实际卸煤能力单个循环为60s，抓斗单次净载重量为30t,约60次/h，设计值出力为1800t/h，配置有3台同样出力的卸船机。通过对卸船机卸货作业过程的现场跟踪，如果取消半自动操作，而改为卸船机司机纯手动操作，上述单次循环节约有8～12s的时间冗余。（2）在交接班时对卸船机司机采用无缝交接的方式，缩短输煤皮带的空载时长，提高平均卸煤量。（3）清舱阶段采用双下推扒机和勾机的清理方式，缩短清舱用时。（4）对卸船机的日常保养频率、保养质量和缺陷处理严格要求，降低卸船机的故障率。

3.2.2解决输煤直供系统问题

某发电厂输煤系统具备直供系统，但该系统目前不能正常投用，所有燃煤经卸船机卸货后存至煤场，然后经斗轮堆取料机取煤输送至原煤仓。卸船机的出力为1800t/h，上煤系统出力为1500t/h，燃煤直供时需经过斗轮堆取料机尾车的分流装置分别去往煤场和原煤仓，但该分流装置至今未调试正常，建议尽快开展直供系统分流装置的调试，实现直供功能，在确保煤场存煤不自燃的前提下，来煤可采用直供系统上原煤仓，不但减少用电量还可以充分运用燃煤的热值。

3.2.3提高上煤系统综合出力

某发电厂1月份总上煤量310049t，上煤系统总运行时间约391.6h，上煤系统综合出力约792t/h，设计出力为1500t/h，上煤系统综合出力为设计值的52.8%。影响上煤系统出力低的原因主要有：侧煤仓布置形式，上煤期间需要对1、2路设备进行切换，目前三通挡板不能实现重载切换，需要给料机停煤对挡板进行切换，切换到位后继续给煤，每次切换系统空转约8min，每天切换约12次，全天影响上煤时间约1.5h；1月份日均运行12.6h，减去切换挡板1.5h，再减去每天系统启动停止空转1h，净给料上煤时间为10.1h；上煤系统连续给料期间，截取DCS数据，净给料平均出力为1008t/h，设计出力为1500t/h，如果按照设计出力运行，净给料上煤时间将由10.1h压缩至8.5h，提升系统出力减少运行时间还有1.5h的空间。

结语

对燃料和输煤系统中影响机组经济性的关键指标，作为节能管理的主要内容，希望能够引起高度重视，切实提升机组经济性。

参考文献

［1］马冬宝，曲鸣飞．基于ＰＬＣ的电厂输煤自动化控制系统设计［Ｊ］．煤炭技术，２０１８，１８（７）：３３－３９

［2］吕木.火电厂输煤系统节能分析［J］.能源与节能，2013（6）：67-69.

［3］马草原，孙富华，王迪．电厂输煤自动控制系统设计［Ｊ］．煤矿机械，２０１４，３５（７）：２２０－２２１．