“冬煤夏储”解决自燃问题方案浅析

李新宇

辽宁大唐国际葫芦岛热电有限责任公司，辽宁葫芦岛 125000

摘要： 褐煤，成煤时间短，煤化程度低，高含氧量、高含水量，热稳定性差，风干时易爆裂成碎煤，在煤场储存过程中易因氧化而发热、自燃，导致煤质下降。因此实现安全可靠的褐煤储存以及合理的掺烧褐煤存已成为大型燃煤电厂的一项重点工作。

关键词： 冬煤夏储、自燃、存煤、经济效益

随着国家去产能政策继续深化，东北区域煤炭市场将呈现“采暖期紧张、非采暖期宽松、全年紧平衡”的常态化，市场煤价格也会随之波动。“冬煤夏储”是“保供控价”的必要手段。另外，东北地区，大部分火电企业燃用煤种均为褐煤，特别是蒙东霍林河流域褐煤存储量巨大，运输途径多，运距短，“冬煤夏储”势在必行，但随之而来的褐煤自燃问题一直困扰着很多煤电企业。在此根据多年来积累的褐煤存储经验就自燃问题阐述个人观点。

一、“冬煤夏储”工作的重要意义

目前，东北地区新建供热机组一般多采用封闭煤场设计，储量一般偏小，很难满足“供热电厂冬季储煤至少满足机组运行15天存储量”的要求。为确保市区冬季供暖，服务民生工程及工业用汽任务等重要的民生工程和工业支柱，一旦冬季极端恶劣天气，影响铁路、公路运输，或冬季供暖期煤炭市场紧俏，影响煤炭煤供应，面临着巨大的燃料“断供”风险。

“冬煤夏储”将带来巨大的直接经济效益。参考历年淡旺季燃煤市场价格趋势，夏季煤炭市场淡季与冬季旺季之间的价格差至少80元/吨以上，夏季存储原煤20万吨，其经济效益可想而知。

二、褐煤自燃的关键问题

褐煤，成煤时间短，煤化程度低，高含氧量、高含水量，热稳定性差，风干时易爆裂成碎煤，在煤场储存过程中易因氧化而发热、自燃，导致煤质下降。

解决褐煤自燃问题的关键点：杜绝煤中进入大量氧气；杜绝煤中进入水；减小空气接触面积。

存煤时间超过30天（电科院做的试验）煤中含有大量空气，发生氧化反应，释放热量，并逐渐集聚，煤堆内部温度逐渐升高，最终将导致煤堆发生自燃。

三、具体实施办法

（一）“冬煤夏储”避免褐煤自燃的具体实施办法

将来煤堆放至存煤场地，用推煤机摊平，按照煤场正常边界整形，在道路两侧每间隔5米，插一根彩旗，用于警示道路边界，再采用20t压路机（开启振动）分层反复压实，每层500mm左右，将来煤压碎至30mm以下煤块或煤粉，确保煤堆表面最大限度压实，减少煤堆内部空气量，避免自然。

随着压路机压实作业和煤堆高度增加，煤场四周边缘会有浮煤滚落，采用钩机清理滚落的浮煤，疏通消防通道，并用钩机将煤堆侧面拍实，确保不进入空气。

煤堆最终形成顶部脊形坡面，起到疏导雨水效果。当煤堆堆到预定高度和存量时，在煤堆顶部沿着宽度中心线，两侧堆成5-10度的脊形坡面，以便雨水能够自然滚落到地面。

在煤堆顶部及侧面覆盖厚度约300mm的低热值参配煤并夯实，确保整个煤堆密封完好，用苫布全方位苫盖（或使用防尘网苫盖），并用充填煤泥的编织袋将苫布（防尘网）缝隙压实，保证煤堆全区域密封。也可以考虑对煤堆表面喷洒阻燃剂，形成密闭保护膜。

在煤堆堆放过程中，在煤堆北侧距离地面2米高度时，埋设3只长度为2-4米的pt100热电阻，将其放在钢制套管内（以便于后续测温工作）。

为实时掌握煤堆情况，在存储过程中，建立存储台账，对存储煤种、存储时间、存储位置做好详细的记录，每周进行一次测温并且做好记录。

当煤堆局部温度上升至50℃或有蒸汽冒出时，将苫布移开，利用钩机将发热部分存煤清除，并且对清除后的区域进行夯实。

（二）“冬煤夏储”煤场后期管理

加强煤场巡检，监控温度变化。封垛后的煤堆每天白班由煤场管理人员巡视检查一次，并定点测温，监控煤场温度变化趋势。

强制降温，密闭煤堆发热部位。若发现煤堆局部温度上升或者超温，采取注入氮气的措施，窒息降温，必要时重新对煤堆采取密闭措施，减小存煤热值损失。

减少盘点检测环节，保持密闭状态。为了减少对密闭状态的煤堆的干扰，保持煤堆密闭状态，煤场盘点时，可不必检测该煤堆的热值和堆积密度，可用封堆时有关数据替代。

（三）“冬煤夏储”过程中的注意事项

缩短煤堆堆存时间。协调进煤节奏，合理安排车流，尽可能缩短堆存时间。

避免雨水浸泡存煤。堆存过程中，若煤堆内部落入雨水，要及时排泄掉，避免雨水长时间浸泡存煤，引起发热自燃。（如果煤堆被雨水冲出水沟时，不要在用新煤在把水沟填回，因为填回的新煤无法压实，容易自燃，只要把雨水冲到防火通道的煤运走就可以）。

管控好安全风险点。这种堆存方式，增加了大量机械作业，带来了一定安全风险。要安排专人统一协调指挥，避免交叉作业，采取必要的安全警示，危险作业时，要履行好安全监护制，防控好安全风险。

四、经济效益和社会效益

我厂实际存煤完成约20万吨，在5至7月份完成存储任务，煤价较冬季煤价低约80元/吨，除去财务成本和其他杂费，节省采购成本约为1400万元，经济效益相当可观。另外，我厂2×350MW机组按单日最大耗煤量1万吨计算，库存煤量可用20天，切实提高了厂防控供应风险和平抑煤价能力，防止因煤炭供应短缺而引发停机、停供热事故，为国企履行社会职责、提高保障和改善民生水平提供了坚实的后勤保障。煤场存储褐煤7个月，未发生褐煤自燃现象，大大降低了对周围环境的污染，改善了作业人员的作业环境。有效解决了褐煤不能长期储存的难题。

五、结束语

综上所述，通过“冬煤夏储”解决自燃问题的方案中可以看出，这项工作开展的重要意义以及其具体实施办法，探究“冬煤夏储”煤场后期管理和注意事项。由此，这项工作的开展有效将环境污染情况降低，提高员工操作环境。

参考文献

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作者简介：

李新宇，男，1981年12月7日出生，2008年毕业于沈阳工程学院，专业为电气工程及其自动化，目前为辽宁大唐国际葫芦岛热电有限责任公司输煤除灰高级主管，工程师。