大唐陕西发电有限公司渭河热电厂 陕西省咸阳市渭城区 712085
摘要：大多数火电厂入厂煤与入炉煤之间存在热值差偏大的现象。文中比较分析了入厂煤不同采样方式和不同采样位置煤样的化验结果，并从全水分、煤场储存以及热值差统计等方面入手分析热值差产生的原因，其中入厂煤采样是造成热值差的主要因素；提出了优化采样方案等减少热值差的改进措施。
关键词：火电厂 入厂煤 入炉煤 热值差
1、前言
1.1发电厂入厂煤、入炉煤热量差是经济性评价及燃煤管理的重要指标，将其热量差控制在一定范围内可以体现出燃料管理和采制化工作的水平。
入厂煤、入炉煤热值差考核指标为300J/g。在目前市场这种情况下，要完成这一指标，从管理和技术上难度都很大。对均匀单一的煤种完成这一指标相对容易一些；对煤源复杂、煤量大，要完成这一指标有一定技术难度，必须从管理和技术上下很大功夫。
1.2产生较大热量差的原因有多种因素，不一定是入厂煤或入炉煤的某一单方面的问题，也就是说可能是入厂煤的问题也可能是入炉煤的问题，或两方面都存在问题。可以肯定是采样、制样、化验工作未做好，另外就是产生较大热量差时分析原因不到位。
一般在分析原因时大多从煤样的采制和化验的规范性操作检查入手，检查这些操作环节方面固然重要，但往往只是分析了一些常规的、表面上的东西，缺乏对采制化工作操作细节、仪器设备性能方面的深层次的分析，其结果是热量差降低效果不明显或未起到作用。
2、采样、制样和化验偏差组成
2.1要从一批煤中采取少量煤样，经过制样程序制成数量较少，仅约100克，粒度<0.2mm的试样，供化验使用，即用少量煤样（单次测定仅为1克左右的样）的分析结果去推断一批燃煤的质量和特性，就必然会存在偏差，这些偏差由采样偏差、制样偏差和分析偏差构成。在此条件下，若用方差来表示总偏差，则有如下表达式：S2总=S2采+S2制+S2分。其中采样偏差最大，占总偏差80%，制样偏差16%，分析偏差4%。从以上分析结果可以看出，分析结果的可靠性，在很大程度上取决于样本的代表性，因此在煤质检测中，首先要做好采样工作，这说明不但要有科学的采样方法，而且还要有受过严格训练的、能认真执行采样方法的采样人员。
2.2必须强调的是：在上述的关系下，往往容易造成误解，认为制样、化验就不重要了，这是错误的。其实制样、化验同样重要，如果不规范操作同样可以产生较大的误差。如某厂制样人员在制粉时不规范操作，产生约1000J的热量偏差。
了解采样、制样和化验偏差组成后，我们就可以有针对性地对各环节进行偏差的分析，以确定哪个环节出现的偏差。
3、影响入厂煤、入炉煤产生热量差的因素
3.1入厂煤与入炉燃用煤不同步产生的差异
如果以月计算入厂煤、入炉煤热值差，那么首先要确认一下每月入炉煤燃用的是不是当月入厂煤进的煤，如果不是，那么当月的入厂煤、入炉煤热值差就没有可比性。可累计为三个月入厂煤、入炉煤热值差比较。
3.2进厂煤平均质量下降的影响
3.2.1对燃用均匀、单一的煤种不易造成采样偏差，相对比较容易完成热值差指标。如以下试验：某电厂的燃用煤，在同一列火车用机械采20个子样，人工采20个子样。机械采20个子样平均干基灰分Ad=10.27%，人工采20个子样平均干基灰分Ad=10.20%。机采的20个子样灰分极差为3.88%（7.93%～11.81%），说明煤质非常均匀。机械采样与人工采样20对样干基灰分Ad相差0.07%，非常吻合，说明煤质较均匀时不容易造成采样偏差。
3.2.2对来煤均匀性较差的煤种易造成采样偏差
煤的粒度越大，越不均匀，而且粒度大的一般以矸石或石头居多。在实际采样操作中，人工采样和机械采样很难采到大于100毫米以上的矸石或石头。来煤粒度较大时，人工采样不好挖深坑，往往在好挖的地方挖坑，或挖的时候遇到较大的矸石、石头或让开挖坑或只采小粒度的煤样。机械采样头的直径一般在270～300毫米，扣除中间的螺旋杆直径，大于100毫米以上的矸石或石头也难被采到。
此类采样头适用于煤的最大粒度为50毫米，被采到的概率可达95%，超过这一最大粒度的煤被采到的概率随最大粒度的增加而降低。因此随煤的最大粒度的增加，人工采样和机械采样都容易造成入厂煤的热量偏高。
3.2.3煤质极不均匀还容易造成采样代表性差
如某一电厂来煤，在同一车厢机械采20子样，灰分最小为36.45%，灰分最大为60.89%，极差为24.44%，煤质非常不均匀。对于这种情况，如果按常规采样而不增加子样个数，采样代表性就差。
3.3煤长时间存放氧化的影响
加强煤场管理，防止煤场自燃，及时烧旧存新。据资料统计，无烟煤筒仓存放半年热量损失1%，若5000大卡/公斤热量损失就是50大卡/公斤；烟煤筒仓存放半年热量损失1%～3%；褐煤存放半年热量损失6%。煤的存放热量损失数据大多参照一些资料上数据，这些数据只是作为一般性的参考作用，具体到某煤种存放一定时间到底损失多少热量没有较准确的数据。有些煤种自然存放的热损失比经验数据要大很多。在实验室状态下做过某煤种煤粉样存放15天、30天、40天发热量损失试验，对所试验的煤样存放40天，热量损失为1.2%。这是在实验室状态下的测试结果，如果是在风吹、日晒和雨淋的条件下，煤样的热量损失肯定更大。
4、发电厂入厂煤、入炉煤热值差分析方法
分析时应由浅入深、由易到难、逐一排除，最后找出问题所在。对于较大的热量差，可以肯定不是化验为主要问题，应先从制样开始分析，然后再分析采样问题。
4.1热量计准确度检查
当热量差稍微超规定值时，应首先排除化验方面是否有问题。热量计准确度检查可以使用在有效期内的标准煤样。
4.2人工制样偏差的检查
人工制样如果不按标准操作也可产生较大的误差。熟悉采制化标准的技术人员，可通过对制样人员的现场实际操作，检查制样人员规范操作的程度。
4.3采样偏差分析
对于人工采样首先应澄清一个认识问题，不是人工采样不准或代表性差的问题，而是一方面采样人员没按照规范操作，另外一方面入厂来煤存在掺假或分层装车现象，此条件下人工采不到车底部的煤，从而造成人工采样代表差。入炉煤采样机装在碎煤机之后，大块的石头或矸石经碎煤机破碎，入炉煤采样机反而有取到石头或矸石的机会。
在分析热值差时，人们首先会想到并重点关注采样问题，更多关注人工采样而忽略机械采样问题，以为使用机械采样就是具有代表性了，其实这种理解是错误的。实际采样过程中有些采样机存在问题是严重的。
需要说明的是：大部分机械采样的采样头所采初级子样（未经破碎、缩分的原始煤样）基本都具有代表性；另外认为皮带端部采样代表性好于中部皮带采样的也是错误的，缺乏事实根据。机械采样主要问题出在破碎、缩分系统上。
5、结束语
近年来，随着燃料在电力企业成本核算中所占据比例逐渐增大，所以在对入厂煤的质量把关上应更加重视，并引起足够的重视，这就需要在入厂煤的验收及管理方面制定切实有效的有力措施，在入炉煤的管理上应严格要求，通过热值差充分验证入厂煤的把关是否到位。对入厂、入炉煤的机械采样装置的性能检定能定期校验，减少人为的干扰因素、确保煤质在采样过程的偏差尽量最小化；加强煤场电煤储存的管理，尽量减少存煤热值损失，合理掺配燃用，对储存时间较长的煤场，应采取防止热值损失的措施。通过一定的管控过程，及其管理工作中的各项制度及细节，细化管理过程，及时发现问题，及时进行分析研究，将入厂、入炉煤热值差的工作提高重视，提升更高一级的管理高度，将厂炉热值差问题缩小至管控范围以内。
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