浅谈火力发电厂露天储煤场的管理

1、浅谈火力发电厂露天储煤场的管理 摘要 火力发电厂电力生产用煤占电厂发电成本的60%-70%，其管理及经营的好坏直接影响到电厂的经济效益， 所以电煤的管理一直是火力发电厂的一个很敏感的话题。 本文将对火力发电厂露天储煤场的管理进行客观的剖析， 在煤场的建设、 管理以及存煤的综合管理、 减 少存煤损耗等方面谈谈自己的见解。关键词 露天煤场,管理,自燃,损耗ABSTRACT： coal-fired power plants with coal power production cost of power generation of 60-70%, and the management andoper

2、ation of a direct influence on the economic benefit of power plant, so the electricity coal management has been one of coal-firedpower plants are sensitive topic. This will open for coal-fired power plants including management objective analysis of constructon incoal, coal, management and save the c

3、omprehensive management, reduce loss of coal storage aspects about our own opinions. iKEY WORDS： open coal combustion 、 management 、 spontaneous combustion 、 loss露天储煤场的建设露天储煤场是目前最普遍的动力煤储存方式， 特点是投资少、 设施简单、技术成熟，堆放不同煤种有较高的灵活性， 并可以利用土地的大小、 形状决定储煤的高度和数量， 缺点是储煤损耗大、易流失、占地面积大。露天储煤场在建设时要将表土层剥离0.8M-1M（ 或根据当地土

4、质情况而定）然后下面铺以碎石并用压路机压实， 表面覆盖约0.2M 的煤矸石用压路机进行压实， 在铺垫的过程中要将煤场地面做成向一侧倾斜， 这样既能使积水下沉和流走避免煤场积水， 又能减少煤场地面出现翻浆的几率， 为大型、 超重型车辆的进出提供方便； 在煤场地势较低的一侧， 还应设置排水设施，以便煤场的积水能够顺利排出。煤场排水设施还要兼顾到污染问题， 这样就需要在排水设施的终端设置集水池， 在集水池中设置溢流口， 使污水中的煤尘及煤粒能够沉淀下来以便回收， 又能够减少污水对环境的污染，可谓一举两得。煤场的管理我厂的露天储煤场为两双长条形， 东西走向， 设计储煤量为 8 万吨， 加上两个储量为各

5、 1 万吨的筒仓，能够保证我厂总装机容量60 万流化床机组 8-10 天的生产用煤。在煤场管理上，我们从以下几方面入手：将不同煤种分堆存放，先堆先取，并按锅炉对煤质的设计要求进行合理掺烧。建立煤场定期测温制度，严密监视煤场的动态。建立煤场自燃消火预案，配备完善的消火设施。加强煤场倒垛晾晒、煤场置换、煤场整形和清理 “三块 ”工作。及时对煤场周边环境进行治理， 并确保煤场防汛沟、 防汛通道的畅通。 在雨季时准备苫布对煤堆进行苫盖， 消除煤堆上的凹坑避免积水， 并在煤场端部设置挡煤墙避免雨水冲刷造成存煤流失。汽车卸煤沟是保证公路运煤是否能够顺利卸下的关键部位配置煤场消尘设备， 减少煤尘的二次飞扬。

6、在以上工作的基础上我们建立了比较科学、 完善的制度和措施以保证以上工作的顺利进行确保煤场正常运行。煤场存取煤的综合管理存煤（ 1 ） 储煤场存煤必须保持合理形态， 根据不同煤种分堆存放并在煤场存煤示意图上详细标明位置。在存煤时分层压实，使其密度达到 1-1.1t/m3 , 并按标准整理成正截角锥体。煤堆四边坡角应以40-45 为宜，煤堆顶部宽度应10m.（ 2 ） 从零米开始储煤时应将煤场推平压实保持干燥， 并将煤场杂物尤其是易燃物品清理干净。储煤应合理规划，有顺序地进行，做到分层存煤，每储到 1-2M 的高度时，需用推煤机整形压实，堆到最后要反复进行压实工作。取煤（ 1 ） 取煤作业时，应按

7、照 “取旧存新” 的原则，结合锅炉燃烧对煤质的要求进行取煤并在煤场示意图上标明取煤位置，最大限度减少存煤的存放时间，确保入炉煤质符合要求。（ 2 ）取煤作业形成的陡坡、陡崖，应安排推煤机及时平整。（ 3 ）取煤过程中对“三块 ”及杂物必须随时发现随时清理。露天煤场存煤损耗及治理根据有关专家估计， 我国煤炭贮存过程中， 因风损， 雨损， 自燃损失及管理不善造成的损失，每年达 3000 万吨以上，直接经济损失几十亿元。另据估计，就是总贮量较小的电厂露天煤场，因雨水冲淋和大风引起的煤尘飞扬造成的损失也接近0.95%，所以减少存煤损失，是火电行业中一个很重要的课题。煤炭储存中的损失，主要有以下几种：自

8、燃损失1 ）煤的自燃机理：煤堆的自燃是基于当煤堆中在堆存时产生的各种复杂的化学反应所生成的热量速率大于煤堆本身热量散失速率时，煤的氧化作用加剧，有研究表明温度每增加8-10，煤的氧化速率就会加快一倍，煤堆在有空气存在的情况下，煤堆内温度逐渐升高，煤质发生变化，当煤堆内部温度达到煤的着火点时没就会燃烧。对于煤的自燃机理的研究国内外都做过大量的研究，煤中有机物主要是由碳、氢、氧、氮、硫组成，低煤阶煤中碳含量较低而氧含量高， 高煤阶煤则相反；氢和氮的含量变化不大，硫的存在形式除煤中的有机硫外还有无机硫， 包括黄铁矿硫和硫酸盐硫。 这些成分中易氧化的成分主要为碳和硫。 长期以来， 一般都认为煤中黄铁矿

9、的存在是自燃的原因， 由于黄铁矿氧化成为三氧化二铁及三氧化硫时能放出热量， 在有水分参加的情况下， 可以形成硫酸， 它是很强的氧化剂，更加速煤的氧化，促进煤的自燃。需要指出的是， 有的含有黄铁矿的煤，虽经过长期放置， 并不一定发生自燃，而不含或少含黄铁矿的煤也有自燃现象。 因此， 煤的自燃并非完全因含有黄铁矿而引起。 其主要原因是由于吸收了空气中的氧气， 使煤的组成物质氧化产生热量， 再被水侵润， 就会放出更多的侵润热，也会加速煤的自燃。2 ）影响存煤自燃的主要因素受煤炭本身所含黄铁矿（硫化铁矿）的影响。煤炭中往往夹杂着黄铁矿和其它硫化物，它们与氧结合能够迅速发生化学反应， 放出热量， 促进煤

10、炭的氧化过程， 同时还会使煤炭膨胀、分裂，扩大煤炭的氧化范围。水分和湿度的影响。含水分多的煤炭，因空隙被水分填塞，给热量积聚提供了条件，所以当空气干燥、温度小时。其中的水分容易蒸发，煤炭便不易自燃，空气温度大时，煤炭中的水分不容易蒸发，这样便容易造成煤炭的自燃。粒度大小和煤化程度的影响。粒度大的与空气接触面小，易通风散热。自燃可能性就小；粒度小的煤炭，与空气接触面大，易氧化，又不易散热，自燃的可能性就大；外部因素有煤堆的形状、高低、堆积条件、杂物情况、风向和风力等。（ 3 ）存煤自燃的现象煤堆冒汽和出汗；煤堆在清晨时可以看到有潮湿点；在发热点附近能闻到煤油、汽油或松节油的气味或恶臭气味，人员产

11、生头痛等轻度中毒征兆；当煤堆附近热气逼人时，那煤堆内部已经开始自燃了( 4 )导致煤堆自燃各步骤情况(以年轻烟煤和褐煤为例)当温度为 15-30 存煤就开始氧化，随着温度升高氧化速度加快。温度每升高8-10 时，氧化速度加快一倍，这就进一步导致温度的升高，在温度达到100-138 时，氧化过程就相当快。根据测温统计，在煤堆温度超过77 以后，煤堆在 3 天内即可能发生自燃。在温度达到 138 时，放出CO、 CO2 和水蒸气。当温度达到232 时，煤的氧化过程进行激烈，CO2 和水的释放速率增加很快，此时煤的自燃很快就要发生。在温度达到350煤的着火点时，煤就会发生自燃。这时煤中各种硫化物就会

12、加速煤堆自燃的作用。( 5 )防止煤堆自燃的措施根据煤的自燃机理及储煤的实践，以下措施提供参考在储煤区域内，应清除所有易着火的可燃杂物，如木片、纸张、油品和易燃化学品等。储煤场地应当干燥并有坚固的地面，不应堆存炉渣、干煤粉或其它多孔物质，地面还应有一定的坡度，以利于排水。应当避免来自地下的蒸汽管线、热水管道、下水道或其它热源的热量，减少煤堆的向阳面和受风面。因空气是从煤堆底部进入煤层并向上循环，所以应使空气能在煤堆上自由流通以带走煤氧化生成的热量， 或者将煤堆分层压实， 或在煤堆表面喷洒用于隔离空气的阻燃剂， 使空气不能流通，减少煤氧化的机率。锥形煤堆易于自燃，因堆煤时的偏析现象为中部煤粉提供

13、了 “风筒效应” ，故锥形煤堆只能做暂时储煤而不适于长期储煤。利用测温装置定期对煤堆内的温度进行检测，测温点应在煤堆高度的中部，煤4-5m 设置一个测温点，当发现煤堆内部温度超过60后就要将煤堆打开冷却降温或直接用铲车或斗轮取走。定期检测煤堆水分， 保证煤堆水分保持在8%-10%的临界状态，这也是防止煤堆升温的最佳水分。根据经验，每年的春秋两季为煤炭自燃的高发期，在这个阶段对重点煤种应加强监控；对频繁发生自燃的煤种进行重点监控；加大煤场测温面积和密度检测，做好相应记录，对煤炭的热点采取用流动机械挖开散热的办法有效地控制自燃现象；总之 “动态检测、点检巡视、散热降温、加快周转”是很好的煤炭自燃控

14、制方法。4.2 储煤过程的热量损失据有关专家研究，在煤炭储存期间， 煤的发热量会降低， 对于高变质程度煤，每年大约损失1%， 对于低变质动力煤， 发热量损失更大， 并且在第一年内， 冬季储存的煤热量损失为 1.4%，夏季储存的煤发热量损失为2.1%。另据第四届欧洲利用会议提供的数据称：在煤堆压实的情况下，热量损失在0.1%-4%，而松散的煤堆热量损失一般为5%-10%，最高可达15%。所以为了减少煤炭在储存时的热量损失， 应按照 “先存先取 ” 的原则进行存取， 减少煤炭的储存周期，并尽量在冬季进行大规模储煤为好。3.煤尘飞扬损失和雨水冲刷损失这两项是露天储煤场的一项不容忽视的损失， 尤其在北方多风地区和季节， 据估算这两项损失大约为 1%左右。在风损方面目前有很多治理办法，但遮盖苫布或喷水降尘是比较直接且经济可行的办法， 并且在煤场四周种植高株树木不仅起到挡风墙的作用， 还在一定程度上改善了煤场的周边环境； 在雨损的治理方面， 设置煤场排水及污水沉淀设施、 雨天遮盖苫布或在煤场四周设施挡煤墙的做法也是行之有效的办法。5 结束语综上所述， 动力煤的储存是一项