赵峥
中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 江苏省南京市 211104
0.引言
火电厂的动力来自煤炭的燃烧，通过能量的转换，为电厂提供电和热。作为辅助系统耗电大户，输煤系统具有占地大，流程长，设备多，耗能高的特点。因此，输煤系统的节能是整个电厂节能工作的重点之一。
输煤系统的能耗主要包括用电消耗和燃料消耗。因此，减少用电浪费和燃料浪费，成为输煤系统节能的主要任务。
1.火电厂输煤系统用电状况分析
常规火电厂输煤系统用电主要包括：设备运行用电、照明用电、检修用电以及其它用电。从卸煤系统开始，到储煤、破碎以及上煤系统，设备运行用电占比最大。
2.输煤系统用电浪费分析
经过对多个电厂的调查研究发现，用电浪费一般存在于以下几个方面：
（1）设备长时间空转耗电
一般是由于运行人员节约观念淡薄造成的。在上煤结束，或者系统中某台设备故障跳闸后，其它设备不及时关停，造成设备长时间空转。集控室、休息室内取暖或空调长期不关，设备停运后照明不关闭等。
（2）设备未达到额定出力，导致运行时间延长
需要操作人员操控的卸车机、斗轮机等设备，由于操控人员技术水平不够，导致设备不能达到额定出力。另外，因为设备本身的质量低下或检修不完善，运行工况差，达不到额定出力。以上状况都会造成输煤系统运行时间延长，导致用电浪费。
（3）调度安排不合理
未采用来煤直上的方式，或未使用自卸煤斗和卸煤沟上煤，而采用取料设备上煤等，会造成用电浪费。
（4）使用耗能大的设备，未采用节能节电新技术。
3.输煤系统燃料浪费分析
（1）对煤船、煤车的清仓清扫工作不到位，底煤未能卸至煤场，被煤船、煤车带走，造成燃煤浪费。
（2）燃煤输送过程中皮带跑偏，造成洒煤浪费。
（3）煤场管理不善，风吹引起粉尘飞扬和雨水冲刷导致燃煤损失，以及存煤发生自燃。
4.电厂输煤系统节能研究
（1）项目规划阶段煤源和运输途径优化
优先选择坑口电厂，通过对煤源地、地理环境、运送距离的分析，体现煤电一体化的优势，条件允许的情况下，可选择皮带机直接运输燃煤进场。这种运输方式最为经济、可靠。
（2）输煤系统的设计优化
设计人员应充分重视节能要求，借鉴国内外先进的设计思想，在满足降低能源消耗和环保要求的前提下，对设计进行优化。主要思路是减少输煤系统不必要的交叉，降低煤流落差，选择简捷路径、缩短运送路线等。
（3）采用输煤系统节能技术
输煤系统的设计应尽量采用成熟、可靠的工艺和设备，提高系统自动化和机械化水平。同时也应在做好技术经济论证的基础上，积极选用新技术、新材料和新设备。
大功率的三相交流异步电动机在火电厂输煤系统应用广泛。但由于输煤系统煤流变化较大，电动机经常在空载、轻载、重载等工况下交替运行，负载率低，电能的利用率也只有30~40%，电能损耗严重。而采用软启动器和变频器的电动机能根据负载，自动调节电机功率的输出，提高电能利用率。
永磁除铁器在输煤系统的应用也具有节能的优点。永磁除铁器磁场稳定、永久，无需励磁，设备不发热，结构简单，值得推广。
高效节能电动机可以通过设计技术优化，采用新材料、新控制技术等手段，减小电机功耗，提高电机效率，达到GB18613-2012级能效等级标准。与普通Y系列电机相比，损耗下降15~25%，效率提高2.5~4%。
（4）建立燃料监控系统，煤场设置盘煤仪和红外温度检测系统。当煤堆温度超过警戒值，及时采取煤场喷淋等降温措施。尽早燃烧储存时间长的燃煤、防止自燃，同时尽量控制煤场燃煤量。
（5）煤场四周设防尘网或设置干煤棚，不但能防止风吹雨淋造成的燃煤损失，还可以保护周围环境。
（6）选择合适的筛碎设备，防止过破碎。
（7）节约用电：设备用电、检修用电。设备空转、及时关闭空调照明等；
5.案例分析
南京热电厂（2×600MW机组）采用水路来煤，设一座直径圆形煤场。
为相应厂内节能提效号召，输煤系统采取了一系列措施，节电效果较明显。
（1）减少空转节电
卸煤系统：码头来煤的卸煤系统，需要进行清仓。此时间段控制设备空转，可有效减少耗电量。表5-1是卸煤系统主要设备的空转耗电量计算：
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经统计，每班清仓时间约为30-45分钟，按0.5h/班次，每天三班计算，每天可节电：698.10 kw.h ×0.5×3=1047.15 kw.h
上煤系统：入炉煤掺配煤种通常为2-3个，取料机更换煤种转堆。此过程有条件将上煤系统设备暂时停掉取料机每次更换煤种转堆所需时间为30分钟-1小时，按0.5h/班次计算，每天上煤系统停运节电为：666.57 kw.h ×0.5×3=999.86 kw.h
（2）合理采用运行方式节电
采用应急料斗加仓，每小时可节省取料机等系统的用电394.82 KW.h，详见表5-2。
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（3）合理错时、经济掺配节电
经济合理的掺配不同硫份的燃煤，做到经济燃烧的同时，也能降低脱硫电耗。燃用含硫量为0.7%的设计煤种时，两台浆液循环泵一用一备；而燃用含硫量为1%的煤种时，两台浆液泵则需要同时运行。因此，在用电低谷时段（00:00--08:00）进行低热值煤和高硫份煤的掺烧，其他时段掺入高热值、低硫煤，利用峰谷分时电价差，降低脱硫系统的电耗。
通过经济掺配，脱硫系统的耗电量得到明显改善，详见某年3月和4月份数据对比表5-3、表5-4：
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从上述表格可以看出，尽管入厂煤硫份上升，但通过经济掺配，一个月内节约了电量达742164.8kw.h，节能效果可见一斑。
除了节电措施，南京热电厂的输煤系统还在煤船清仓、加强煤场燃煤管理等方面做出努力，全方位的实现了节煤、节电的目标，取得了满意的效果，并在全厂做为典型进行推广。
6.结束语
输煤系统的节能，首先从厂址规划、系统设计优化以及节能设备、材料的选用开始，同时还要加强厂内生产环节的管理，通过一系列科学的手段，为节能创造条件，最终达到节能的目的。