張海振
(華電濰坊發(fā)電有限公司,山東 濰坊 261204)
在目前國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)要求下,非化石能源消費占比持續(xù)提高,“風(fēng)光水核”等清潔能源快速發(fā)展?;痣姀S發(fā)展形勢嚴峻,面臨“碳達峰、碳中和”的挑戰(zhàn),燃煤電廠需要堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的原則,加快智能化建設(shè)、綠色轉(zhuǎn)型升級,向更加環(huán)保、更加安全、更加節(jié)能的模式發(fā)展,由傳統(tǒng)的火電企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵉吞?、安全高效的綜合能源服務(wù)企業(yè),由單純的供電拓展為供電、供熱、供冷、供氫、儲能等多種形式的現(xiàn)代能源供給體系?;痣姀S的安全生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保離不開高質(zhì)量的煤質(zhì)化驗工作,燃煤機組的安全、環(huán)保、經(jīng)濟運行對煤質(zhì)化驗提出更高要求,煤質(zhì)化驗工作對電廠提高發(fā)電效率、降低標(biāo)準煤耗、煙塵超低排放起重要作用,因此,持續(xù)提高煤質(zhì)化驗室質(zhì)量管理體系水平顯得尤為重要[1]。
煤中水分一般隨煤的變質(zhì)程度的加深而減小,不同煤種的水分含量差別較大。水分屬于煤的不可燃成分,水分含量對入廠煤計量、煤場存煤管理、輸煤制粉系統(tǒng)運行、鍋爐穩(wěn)定燃燒都有重要影響。灰分也是煤中不可燃成分,灰分越高,煤的可燃成分含量就越低,燃燒時放出的熱量就越少。高灰分燃煤會增加電廠能耗,同樣的熱值需要更多質(zhì)量的燃煤量,會導(dǎo)致整個輸煤系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)的能耗增大,降低設(shè)備使用壽命,增大發(fā)電成本。電廠利用煤燃燒產(chǎn)生的熱能來發(fā)電,所以煤的熱值既是入廠煤質(zhì)量驗收的評定指標(biāo),也是入爐煤質(zhì)量控制的重要指標(biāo),燃煤熱值要符合鍋爐設(shè)計煤質(zhì),熱值過低會導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定、燃燒不完全,熱值過高會導(dǎo)致燃燒溫度過高、增加鍋爐結(jié)焦危險、降低鍋爐效率。
煤質(zhì)特性指標(biāo)的波動對火電廠安全生產(chǎn)、鍋爐穩(wěn)定運行影響較大。入爐煤的揮發(fā)分要符合鍋爐設(shè)計煤質(zhì)要求,過高或過低都會對鍋爐燃燒產(chǎn)生不良影響,嚴重時導(dǎo)致鍋爐滅火,影響機組的安全穩(wěn)定運行。高揮發(fā)分的煤受空氣氧化作用使煤的熱值降低,并且容易自燃,給煤場存煤帶來困難。煤灰熔融性主要通過熔融特征溫度來表示,灰熔融溫度越低,說明鍋爐燃燒時越容易結(jié)渣,結(jié)渣使得鍋爐受熱面吸熱減少,降低鍋爐效率,嚴重時發(fā)生鍋爐掉焦滅火的危險。
煤中的硫是一項重要的煤質(zhì)檢測指標(biāo),硫分對煤場存煤、制粉系統(tǒng)、污染物超低排放均有不同程度影響,不利于火電廠的節(jié)能環(huán)保。煤在存儲過程中,受煤的氧化放熱釋放出二氧化硫,二氧化硫遇水生成亞硫酸放出大量熱,加速二氧化硫和揮發(fā)分的析出,導(dǎo)致煤堆內(nèi)部溫度增高,發(fā)生存煤自燃。二氧化硫是燃煤產(chǎn)生的主要氣體污染物,當(dāng)前電廠配有脫硫裝置,高硫煤的燃燒會增加脫硫裝置的運行負擔(dān),此外脫硫廢水的處理也增加了電廠的成本。
目前火電廠煤質(zhì)化驗室設(shè)備自動化、智能化水平還不能實現(xiàn)無人操作,所以化驗員的技能水平會影響檢測結(jié)果的準確性。煤質(zhì)指標(biāo)是通過人員操作檢測儀器,按標(biāo)準方法控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)、重點細節(jié)來獲得能準確代表被采樣煤性質(zhì)的結(jié)果,檢測方法要求的精密度較高,對人員的操作技能要求較高。應(yīng)定期對化驗人員進行技術(shù)培訓(xùn),通過理論講解、實操演練、日常工作考核來提高化驗員主動學(xué)習(xí)的意愿,組織對日常出現(xiàn)的共性問題進行集中分析討論,不斷優(yōu)化操作流程,細化操作要點,確保每個化驗員的操作都標(biāo)準化、規(guī)范化[2]?;瀱T除了能完成日常樣品的化驗外,要系統(tǒng)學(xué)習(xí)設(shè)備工作原理,化學(xué)反應(yīng)過程,熟練掌握設(shè)備常見故障的處理,反應(yīng)中間過程的控制,試驗結(jié)果的正確計算,各項原始記錄的填寫整理,保證化驗全過程正確無誤。
煤質(zhì)檢測設(shè)備一般穩(wěn)定性較高,使用壽命較長,但設(shè)備研發(fā)廠家會定期推出可靠性更高、操作更便捷、界面更優(yōu)化的新型檢測設(shè)備,往往市場在售設(shè)備和實驗室使用的設(shè)備性能差距較大。結(jié)合電廠機組容量、鍋爐設(shè)計煤質(zhì)、檢測項目的需求等配備煤質(zhì)檢測儀器,根據(jù)煤質(zhì)檢測實驗室具體情況,制定設(shè)備更新升級計劃,及時跟蹤市場上運用化驗新技術(shù)、新方法的新型設(shè)備,對不同項目的檢測設(shè)備合理滾動更新,不斷提高工作效率,提升煤質(zhì)檢測水平[3]。做好設(shè)備的運行維護工作,定期更換易損部件,保證設(shè)備的最佳運行狀態(tài)。
煤質(zhì)檢測通常是采用國家標(biāo)準方法或行業(yè)標(biāo)準方法,對煤質(zhì)進行化驗獲取煤質(zhì)指標(biāo)?;灜h(huán)節(jié)多,方法影響因素多,不規(guī)范的操作會影響后續(xù)的化驗結(jié)果。按不同化驗項目分析具體的步驟,排列不同環(huán)節(jié)對試驗結(jié)果的影響大小,規(guī)范操作要求,減少化驗誤差,通過規(guī)范化的操作和標(biāo)準化的流程確保化驗結(jié)果的準確可靠。
準確可靠的煤質(zhì)化驗結(jié)果要依靠完整有效的管理制度,將工作規(guī)范化、規(guī)范標(biāo)準化、標(biāo)準制度化,使煤質(zhì)化驗室在制度的管控下有序運行。建立從樣品接收、樣品轉(zhuǎn)移、煤質(zhì)化驗、結(jié)果審核等一整套的制度規(guī)定,使得樣品檢測結(jié)果可控、規(guī)范、準確。規(guī)范原始記錄的填寫、審核工作,建立化驗數(shù)據(jù)的二級審核機制。
煤質(zhì)化驗室質(zhì)量管理體系建設(shè)是一項長期工作,要持續(xù)跟蹤煤質(zhì)檢測方面的新技術(shù)、新方法,結(jié)合實際工作問題,從人員、設(shè)備、方法、管理等方面加強質(zhì)量管理。煤質(zhì)化驗室要堅持不斷改進、持續(xù)完善工作水平,確保為電廠提供準確、可靠的煤質(zhì)檢測數(shù)據(jù),助力火力發(fā)電企業(yè)的安全生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保。