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煤场储存的煤质变化
发布时间:2011/6/5  阅读次数:3466  字体大小: 【】 【】【
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  煤运进电厂后,通常是在贮煤场存放一段时间才会入炉燃烧。因此,除了对入厂煤质及入炉质必须加以监督外,还存在煤场煤质监督问题。
  煤场通常存煤量控制在15天燃煤量左右,存煤太少,有因缺煤而被迫停炉的危险;存煤太多,一方面增加煤场管理的难度,增加煤的损耗,又积压资金。
  煤场监督管理包括很多方面内容,比如如何组堆,如何进行测温监督、防止煤堆自燃,如何进行煤场盘点,测准煤堆体积及煤的堆积温度以计算存煤量,煤场防风、防水应采取哪些措施等。对于煤质检测人员来说,应了解煤在自然条件下的质量变化情况,了解其变化规律是十分必要的。
  加强煤场煤质监督,减小煤的自然损耗,特别是防止煤堆自燃,具有重要的实际意义。
  电厂进煤通常都是露天存放。煤在自然条件下,将发生缓慢的氧化现象。当煤堆温度升至一定程度时,例如60℃以上,则氧化反应迅速增大,并有导致自燃的可能。这对高挥发分的烟煤及褐煤来说,这种危险性更大。
  煤的氧化,导致煤质下降是一种普遍现象。但其质量下降程度,则随煤质特性、特别是挥发分与含硫的高低、煤堆特点,特别是煤堆的大小、形状、高度及压实程度以及自然条件密切相关。
  由于各种煤性质不同,各电厂所处条件的差异(包括煤堆状况及自然环境等),其煤质变化幅度有明显的差异。一般说来,贫煤、瘦煤为主体的混煤,储存6个月,发热量损失约为1.8%~2.0%;高挥发分的气煤、长焰煤,则损失约为5%左右;无烟煤储存6个月以至更长一些时间,其发热量变化甚微;而褐煤即使储存1个月,其发热量也会明显降低。
  煤的发热量发生变化,与其相应的煤质其他特性指标值也将发生变化,并呈现某种规律性。
  现以作者近年的研究实例,来说明在自然条件的煤质变化规律。
  为了研究电厂存煤在自然条件下的煤质变化规律,以确定燃煤在煤场中最佳存放条件,计算因煤质变化而导致的经济损失,从而为电厂较准确地估算存煤的热值,探索入厂及入炉煤热值差及改善煤场管理提供依据,特对某电厂燃用的某矿区高挥发分烟煤进行了单独组堆。在与电厂煤场完全相同的条件下,放存1年,每半个月观测记录一次气象参数,测定煤堆不同温度,不同部位的温度,同时在煤堆四侧定点采样,以进行程度及各项特性指标的测定,从而研究其煤质变化规律:一是存放过程中煤质与组堆时相比的下降情况;二是根据对上述观测数据,分析研究在此1年中的煤质变化。
  试验煤堆
  在电厂火车煤场一侧清理出一块约600m2(30m×20m)的空地,作为试验煤的组堆场地,它与电厂煤场相距约20m,该试验煤与电厂用煤是在完全相同的自然条件下堆放。
  组堆时,将一列火车运进电厂的某矿原煤1500t由翻车机卸于煤槽中,由拨煤机拨至输煤皮带送到试验煤场附近,用斗轮机卸煤组堆。煤堆四侧均是梯形,平均长度20m,宽12m, 高6  m。
  一、测温热电偶的埋设
  在组堆过程中,自距地面1、3、5  m时,分别在煤堆各层面两侧预埋2支镍铬-镍硅热电偶。在其瓷套管外用两端开口的金属管保护,将其平置于煤面上。冷端与补偿导线连结,并用防水自粘绝缘胶带密封,补偿导线一端裸露于煤堆外,并对正负极作好标记。
  二、试验煤的特征
  试验煤以高挥发分、灰分波动大为特点,在试验煤组堆前,在火车上及卸煤后进行了多次采样。
  试验内容与方法
  一、  气象参数的观测
  在现场用便携式多功能气象仪观测开始与结束时的气温、气压、风速、风向与温度,取前后2次测定均值作为气象数值。
  二、  温度测量
  将各热电偶补偿导线引出端用砂纸打磨,以除去表面氧化层,连接到便携式电位差计或毫伏表上,记录电势值并换算成对应温度。
  三、采样分析
  在煤堆四侧定点(位于各温度测点附近)下控0.2m,每侧从上、中、下交错位置上3点各采集2kg煤样,将四侧等高度样品合成一个总样,这样每次测定,获得3个总样。
  先进行粒度分析后,再将其还原成原样,用于制样与化验。
  先进行粒度分析后,再将其还原成原样,用于制样与化验。
  煤的采样、制样与化验均按国际规定进行。每次化验AdVdQgr,  d及St,d,共4项。
  粒度分析结果分为大于25mm、大于13~25  mm、大于6~13  mm及小于6  mm,共4挡,分别计算所占百分率。
  观测试验结果
  一、气象参数
  从2000年11月至2001年11月,正好1年期间,所观测的结果是:
  温度:4~45℃,平均21.8℃;
  温度:25%~70%,平均52.8%;
  气压:(998~1033)×102Pa,  平均1015×102Pa;
  风速:0.2~4.0m/s,  平均1.54m/s;
  风向:东风占44%,东南风占20%,东北占12%,其他占24%。
  由于煤堆四周无任何高速杂物及树木,它全部暴露在阳光直射范围内,又是接近中午测温(每次观测定于上午9:30~11:30进行),故夏季多次出现40℃以上的高温。
  全年主导风向为东风、东南风、东北风三者占76%。
  二、粒度分析结果
  在试验中,因在煤堆的表层下0.2m采样,故表5-4-2结果反映了煤堆近表面粒度分布规律。不同粒度区间,其粒度所占百分率大体上均与存煤时间是线性关系,其中较大颗粒者与存煤时间是负相关性;而较小粒度者则是正相关。结果表明:大粒度者(大于25mm)变化速度最快。
  三、温度测量结果
  温度测量结果由图5-4-1所示。该图为煤堆深度3m(煤堆中层)温度变化曲线,煤堆1m及5m深度的温度变化,与3m深度具有完全相似的变化趋势。
  进入2月份后,煤堆各点温度多在20~30℃范围内变化;进入6月份后,各点温度急剧上升至40~50℃;进入10月份后,各点温度又缓慢降低,但仍维持在40℃左右的水平上。
  四、煤质分析结果
  煤堆中部3  m处,Ad值高,而VdQgr,  d、St,d,均低,煤质变化幅度最大,这与煤堆中部温度最高密切相关;而煤堆深1m层,其煤质变化幅度最小;煤堆深5m层,煤质变化则介于二者之间。
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