对沿海电厂装卸港煤质验收差异问题的探讨

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摘 要：随着我国人口增多以及经济快速的发展，各种能源的需求也在快速的增长，本文将对沿海电厂煤质验收差异问题进行详细的探讨。

关键词：煤炭；差异；采样

中图分类号：TQ533 文献标识码：A

目前我国的主要能源仍然是煤炭，也是火力发电厂燃用的主要原料，它占发电成本70%以上，因此燃煤质量直接影响到电厂的安全和经济运行。在燃料经营管理工作中，如何把好质量关，维护供求双方的利益，一直都是燃料经营管理的工作重点。但近两年来，沿海电厂装卸港煤质验收差异时有出现，这种现象不利于供求合作关系健康发展，也不利于电厂锅炉燃烧安全保障及经营管理工作，有待改变及消除。

一、现状调查

随着我国电力市场发展，机组装机容量日益大型化，根据机组设计客观需要很多大型发电厂都是建在沿海边。因此直接供电厂的燃煤多数为水路运输到厂。沿海电厂的供煤船舶少则几千吨，多则几万吨，如何对这些煤炭进行质量验收，直接关系到买卖双方的切身利益。所以沿海电厂的煤炭一般都会在装港前进行检测一次，抵港后再检测一次。

依据GB/T18666《商品煤质量抽查和验收方法》规定原煤和筛选煤灰分（Ad）%>20.00-40.00，卖方（供货方）与买受方差值（Qgr，d）不能超过+1.12MJ/kg（268cal/g）才算合格，否则要重新检验。假若有一方不规范操作，若没有严格执行国家标准，就可能会因装卸港差异而引发争议。如表1与表2是某电厂10条煤船装港与卸港两地检测结果数据对比表。

从表1与表2可以看出，外贸煤双方结果相当接近，而装卸两港结果差异主要出现在内贸煤方面，从内贸煤灰分分析差上看出，差值主要是在发热量，5船煤高位干基热值（Qgr，d）全部超出国标GB/T18666规定范围（+1.12MJ/kg）。

二、出现差异的原因分析

燃煤的质量验收主要包括采样、制样、化验三个重要环节。采样工作既是燃煤质量检测的第一道工序，也是取得可靠化验结果的关健环节。实践证明，采样的误差要占煤质检测误差的80%，制样占16%，化验占4%。所以采样没有采集到有代表性样品是造成装卸两港差异的重要因素。

燃煤是一种粒度与化学组成极不均匀的大宗固态物料，要从大量的煤中采制出少量样品要代表这批煤的平均质量（特性），具有很大难度，它必须遵循一定的原则和采用科学方法。

随着电力生产和市场经济发展需要，大部分电厂与港口都实现了机械化采样，也有一部分电厂与港口还是人工采样。无论是机械化采样还是人工采样，如果不严格执国家标准，不加强机械化设备管理及人员管理，也难以得到准确有效的检测结果。

1 采样方面差异分析

（1）人工采样误差分析。

依据GB475《商品煤样采取方法》规定对于海运供煤电厂人工采样方法主要有船舱、煤流、煤堆上采样。人工采样有诸多问题，如工作量大存在不安全因素等，只要有一个细微的环节没严格执行国标，就可能出现采样方面误差。

人工煤流采样：是装港和卸港最常用的采样方法。此方法理论上是人工采样最标准的一种方法，但操作起来困难相当大：第一、皮带流速非常快，要在皮带上取样，采样人员人身安全得不到保障。第二、皮带宽度大，流速快，采样人员无法在瞬间截取整个煤流全段面，所采取到的不会大于煤流全段面的1/4。第三、按照国标时间基采样的间隔3-5分钟必须采取一次，实际操作时很难做到，难免会出现暴采和漏采现象，严重影响采样的代表性。此外一船煤装完或卸完至少2-4天时间，因此需要较长采样时间，采取煤样放置时间过长，全水份损失明显，监督难以到位。

人工煤堆采样：是装港前常采取的一种采取方法。现在煤船的载货量一般在几千吨到几万吨之间，堆到煤场如同一座小山，按煤堆顶、腰、底来布点只能采到煤堆表面样品，整批煤代表性差。人工煤堆采样时，采样人员布点很有随意性，有时难以按国标规定挖坑0.4米以下，采取到的样品没有按要求密闭封存。

人工船舱采样：是煤船上常用的一种采取方法。按上、中、下三层进行采样。由于船舱形状呈U字型，中层布采样点时，子样点无法均匀分布。一般不论煤船大小都是分三层采样。如果是6万吨以上煤船上，分三层采样子样数比国标规定子数目偏少，采取样品代表性不强。

归纳上述三种常见人工采样方法主要存在问题：①子样点少，子样点布置不均匀，不能满足采取样品代表性要求。②子样量少，每个子样质量不统一，有时偏多，有时偏少，不符合国标中最基本的采样要求。③未能达到采样工人全部持证上岗。④没有使用适当的采样工具，煤堆、船舱采样按国标规定要用尖铲，煤流采样要用平口铲。⑤缺乏有针对性的具体采样方案，采样时存在较大随意性。

（2）机械化采样误差分析

有些电厂反映有时装港和卸港同样都是使用自动采机采样，但最终检测结果还是相差很大。经过了解，很多安装了自动取样装置的单位，不同程度地存在着管理维护以及监控方面不够完善的问题。比如有些在使用自动采样机采样的过程中，主要会出现一下5种问题。

①样品之间相互污染。不对采样进行清理就开启采样机采样，采集到的样品会受到污染。自动取样装置实际上是一个由庞大的采样系统和制样系统组合而成采制样装置。几乎所有自动采样装置都是一级采样、二级破碎、二级给料、二级缩分，系统半密封，这就给按国标要求的每个批（船）次都要对机械的内部进行清理带来很大困难，清理不完全就会给相邻批（船）次的煤样造成污染，影响采样精密度和准确度，造成系统误差。为避免此方面影响，应该在一批（船）次煤正式采样前先空转采样装置20―30分钟，清理干净余煤后才启动采样机采样。

②子样质量达不到标准要求。子样质量达不到标准要求也是影响采样误差的一个主要因素。同一批（船）次煤样量相同，但采样机全程投入后有时会发现采取总样品质量相差很大，有时偏多有时偏少，就会影响到煤样的整体性。这种现象主要是缩分器摇臂有故障，在缩分煤样时取不到样品；其次是初级采样头碰到湿粘的煤时煤样粘在采样头壁面上，导致初级采样头采取的的煤样量偏少，原因就是初级采样头在没有完全截取到整个煤流全断面时，采样框已装满，所采初级子样质量偏小；再次就是初级采样头不能完全截取皮带煤流全断面（对于括板式采样头而言），因为括板式采样头要考虑不能括坏皮带，必须留有采样头与皮带之间的适当间隙，当皮带流量时多时少时所采子样量就不相等。比如此批（船）次煤在装卸过程中要和另一批次煤掺合混配，那么皮带流量相应要控制减少，所采子样质量比满负荷时会小。根据上述情况，为了保证子样质量达到国标要求，建议每批次煤样在采样之前要对初级采样头、缩分器进行检查，确认正常后才能启动，皮带流量要控制到采样框每次采样都能装满。

③两路采样机运行参数不一致。一般来说很多港口和电厂都会安装两台甚至多台采样机，对同一批次煤样采样时都是用两台采样双路运行，若两路采样机的运行参数不相同，即使两台采样机性能相同运行时间相同但所采煤样量明显是不相等的。如果就这样把所采煤样全混在一起制样，就会出现煤量权不相等的误差。假如要用两台性能相同的采样机对同一批次煤进行采样，运行参数必须相同，这样才能一起制样，否则要进行加权计算后按各台所占比例进行混合制样。

④全水分损失率偏大。机采装置普遍都是采用锤式破碎机，锤式破碎机在工作时360℃旋转，使煤样不断搅拌，产生强烈气流，导致水分的损失，破碎级越多，水分损失越大（即煤的粒度破碎得越小，煤的水分损失率越大）；其次是系统设计存在不合理环节，如皮带线过长，从初级采样头采样到集样器达几百米，途中几次中转，煤样在破碎输送过程中产生抽风作用，系统密封不好因而造成水分损失；再次就是煤样放置时间过长，在一批（船）次煤装卸好几天的情况下，所采样品没有及时封存造成全水分损失。要解决以上造成全水分损失率偏大因素最好办法是自动取样机设制单独全水分取样装置，煤样粒度要求小于13mm即可，设置在一级破碎机后的给料皮带上单独采取，还应在短时间内完成对所采全水样品的密闭封存。

⑤集样器缺乏密封及上锁，采样系统没有监控录象。

2 制样方面差异分析

制样是紧接着采样后的第二道工序，制样工序是否按照国家标准进行，对煤样质检最终结果的真实性也有显著影响。首先要制备出符合燃煤分析的样品，必须需要配备完整完好的制样设备及符合国标要求的制样间，按照GB474《煤样的制备方法》中规定的煤样制备程序进行操作。

制样室的布置和制样设备必须符合国标要求。如制样间不足10m2就过于狭小。制样室内应保持干净整洁无余煤，各种制样工具如筛子、采样桶、二分器等要清扫干净，各种制样设备必须按要求配置齐全，如二分器、筛子、十字分样器等。制样时煤样粒度大于25mm时未经破碎不许缩分，用制样机前要求清洗干净，煤样缩分时达到一定粒度要按规定使用二分器，不允许从始至终全用手工缩分。制样取全水分样品时尽可能动作迅速，避免时间过长导致全水分损失。煤样在空气干燥时间和温度要规范进行，如过于高温和长时间，煤样很容易氧化，导致分析结果不准确。

3 化验方面差异分析

化验是煤质验收的最后一道工序，若此道工序出错，将会前功尽弃。要取得检测结果的准确可靠、有效，首先要配备齐全及合格化验设备，试验时要保证所有化验设备仪器的准确度和精密度达到国标规定的要求。同时操作人员也要精心操作，规范操作，严格执行国标，一丝不苟，实事求是，不得弄虚作假。所有检验单位的化验设备应定期委托计量检验部门检定，每次试验时也应用标准物质校准设备。量热仪应设在独立房间，不受其它热源影响。自动量热仪、天平等基本煤分析设备应配备齐全，常规化验项目不能由经验公式计算得出。化验人员必须持证上岗，并定期参加有关煤质检验方面知识的培训。

三、如何进一步提高采制化管理水平

1 加强管理，完善各种管理制度。各检验机构根据自身实际情况，参照国标制订出人工采样管理制度及入厂煤采样机管理制度，使每一个环节都互相监督，互相制约、责任到人。做到凡事有章可循，凡事有据可查，凡事有人监督，凡事有人负责。

2 保证化验设备无系统误差，提高检测结果精准度。开展试验室比对活动，提高化验人员检测水平。

3 要不断地对采制化人员进行业务培训，提高采制化人员技能水平。

4 要不断地加强廉政建设和思想道德教育，切实提高采制化人员职业操守和职业道德水平。

5 建议装卸两港检验机构有机会相互参观学习交流，促进了解，共同进步。

参考文献

[1]王文全.煤炭产业现代物流管理[J].内蒙古煤炭经济，2003（1）.