露天煤场的管理研究与应用

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[摘要]随着煤炭价格的上涨，火力发电厂生产用煤占电厂发电成本的70％以上，其管理和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。本文着重介绍大唐长春第二热电有限责任公司露天储煤场堆放存取防自燃等方面管理经验，并探讨不足，为后续开展煤场管理，提高煤场管理水平提供依据。

[关键词]露天煤场；管理；自燃扬尘；塌方；损耗

1.前言

火力发电厂需大量储煤，露天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，缺点是储煤易流失易自燃损耗大。因此，降低煤场储存损耗，防止火灾发生，保证储煤安全是非常重要的。

2.煤场管理

大唐长春第二热电有限责任公司煤场为3个南北布置的条形煤场，1#煤场东南西三面筑有3米高的挡煤墙，2#3#煤场东侧筑有3米高的挡煤墙，面积分别为1#煤场239×50米，2#煤场450×50米，3#煤场420×50米，煤场设有2台斗轮堆取料机，分别为3个煤场的堆取服务。原设计理论上煤场总储煤量为36万吨，满足6×200MW机组锅炉设计煤种最大连续蒸发量时24天的耗煤量。

2.1存煤

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；堆取料机在堆料作业时，要严格执行定点堆料程序堆料两种作业方式；堆煤作业时，发现所堆的煤冒汽发热，应立即停止堆煤，并及时将以堆的冒汽煤取走：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，并按标准整理成截角锥体。煤堆四边坡角应以40-45。为宜，煤堆顶部宽度应大于等于10m，三个储煤场底部同斗轮机行走轨道要留有5米距离；储煤应合理规划，有顺序的进行，做到分段分层存煤，每次堆煤每段长度控制在40米以内，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。

2.2取煤

2.2.1取煤作业时，应按照“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。

2.2.2取煤作业要严格执行底部取煤，分层取煤，处理高温煤时所进行的跨越取煤三种作业方式。先堆的陈煤与后堆的新煤之间尽量留有必要的隔离带，为及时翻烧创造条件。

2.2.3取煤作业时，采用分段分层取煤，每段长度不得超过20米，分三层取煤，每层高度在4米以内。每段底层取完后用推煤机配合作业，将斗轮机取料范围之外及底部煤清理干净，为下一步的存煤和月末盘煤打好基础。

2.2.4取煤作业形成的陡坡陡崖，应安排推煤机及时平整；取煤过程中对“三块”及杂物必须随时发现随时清理。

3.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：

3.1自燃损失

3.1.1有研究表明温度每增加8-10.C，煤的氧化速度就会加快一倍，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煤就会燃烧。

3.1.2影响存煤自燃的主要因素

（1）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，发出热量，促进煤炭的氧化过程，同时还会使煤炭膨胀分裂，扩大煤炭的氧化范围。

（2）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。

（3）外部因素有煤堆的形状高低堆积条件杂物情况风力和风向等。

3.1.3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他多孔物质，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他热源的热量，减少煤堆的向阳面和受风面。锥形煤堆容易自燃，因堆煤时的偏析现象为中部煤粉提供了“风筒效应”，故锥形煤堆只能做暂时储煤而不适于长期储煤。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的控制自燃现象；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制方法。

3.2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。

3.3防止滑坡塌方雨水冲刷损失

每年的6-8月份雨量充沛，极易造成煤场煤堆滑坡塌方及雨水冲刷损失，针对这种情况，我们主要采取了以下防范措施：

3.3.1煤场管理员注意查看收听天气预报，根据雨量情况，提前用防雨布组织对煤场进行苫盖，煤场苫盖后，应定期对防雨布下煤堆进行检查通风。

3.3.2煤场管理员应组织人员定期对煤场的排水系统进行检查，确保其好用无堵塞。在雨季雨水较大时，必须及时组织人员对煤场周边积水进行排水。

综上所述，动力煤的储存是一项系统的管理工程，其中既有技术管理也有业务管理，这两方面的管理对储煤过程中如何充分利用有效空间，保证煤炭的周转，使存煤利用率损失小，节省管理费用等方面都起到事半功倍的作用，所以建立露天储煤场的科学管理机制，健全管理体制是煤场管理相当重要的一环。

总之，动力煤储煤场的煤质管理是实现动力煤有效利用中一个不容忽视的重要环节，做好储煤场的煤质管理工作，对节约煤炭改善储煤场周边环境降低发电成本都有十分重要的意义。