火电厂煤化验系统的研发与应用李洁瑛

火电厂煤化验系统的研发与应用李洁瑛

大唐景泰发电厂甘肃白银730499

摘要:火力发电企业中,燃料是主要原材料,企业在进行成本核算时,燃料几乎占据整个企业总成本的百分之七十,因此想要降低火电厂生产总成本,实现经营利益最大化,就需要对燃料进行科学系统的管理。本文主要是对火电厂的煤化验系统进行简单阐述,从科学有效的煤化验系统对火电厂的重要性出发,对系统研发需要涉及的主要方向进行梳理总结,目的是把煤化验系统的研发应用提升至一个重要地位。

关键词:火电厂;煤化验系统;重要性;研发应用

火力发电的主要原理实际上是一个能量转换的过程,即将燃料中的化学能量转化为热能,再将热能转化为机械能,最后转变为电能。我国的火力发电厂使用的燃料主要是煤炭,生产过程中对入厂煤的检测是重要步骤,它直接关系到所使用入厂媒的质量和发电量,从而影响到发电厂的成本总量,是电厂获得收益与否的最大因素。而关于煤化验的流程,又是一个相对比较复杂、内容设计较多的专业化技术,想要做好煤化验工作,就要进行高效科学的煤化验管理,形成系统化模式。

1.煤质化验的质量指标

火力发电厂对生产环节中所使用的燃煤是有明确的质量要求的,不符合质量标准的煤是不适用或者根本就不能用于发电的。另外,即使煤质指标达到标准要求,不同的锅炉也会有对燃煤不一样的要求。想要达到最佳发电效能,实现利益最大化,同时又兼顾环保原则,就必须要对入厂煤质量进行严格化验。

1.1发热量

发热量是煤质试验的第一项内容,是对最终效益产生直接影响的一个指标,同时也是发电过程中选择设备和燃烧方式的一项重要依据,只有发热量达到正常质量指标,才能确保设备的正常运作,若是发热量不符合指标要求,就会产生安全隐患。发热量的试验监测主要采用抽样检测的方法,取适量燃煤将其放在氧弹热量计中燃烧,同时取适量的基准量热物质在同样的条件下燃烧,运用两种热物质的化学特性换算出最终的燃煤发热量。

1.2灰分

灰分指的是燃煤在燃烧之后所残留下来的残渣,严格意义上来讲,灰分并不是燃煤的组成成分,但对灰分的检测试验,却可以得出燃煤中的矿物质化学成分,这是影响燃煤的燃烧反应度的一项指标,所以在投入生产之前也要对其进行检测。

1.3水分

水分虽然不会对煤的质量产生影响,但在生产发电中,煤中所含有的水分过高,便会阻碍发电效率的提升,在经济效益上产生一定的亏损,所以一般的发电厂在与供应商签订合同时都会把燃煤中的水分控制在一定的数值之下。

1.4挥发分

挥发分就是燃煤在真空环境下的燃烧挥发量,包括挥发的液体和气体的总和,挥发分需控制在22%以内才算合格指标。挥发分的指标影响的是燃煤在进行生产过程中的反应程度,挥发分越高,则说明燃煤在燃烧过程中反应剧烈,挥发分越低,往往会导致燃烧反应不充分,甚至发生锅炉灭火,另外,挥发分太小也会导致燃煤的变质程度加深。

1.5含硫量

硫属于有害化学物质,这是燃煤燃烧对空气造成污染的主要原因。煤中所含的硫元素经过燃烧后会产生二氧化硫,污染空气的同时也会对锅炉造成一定腐蚀,所以火电厂用煤的硫含量一定不能超过规定量的标准。库仑滴定法是目前我国火电厂测量煤的硫含量所用的主要方法,其他测量硫含量的方法还有艾氏重量法和高温燃烧法。

2.浅析煤化验系统

煤化验就是对火电厂入厂煤的基础试验,试验的主要范围包括煤的质量、利用率、用量管理、环保性等,在进行试验的过程中,各环节中所产生的试验结果都要相互关联,交叉分析,最终才能得出燃煤的燃烧方法和设备选用,这就是煤化验系统。煤化验系统的构建实质上是一种工业化企业管理系统的构建,系统需要实现的最终目的,是加快化验效率,减少时间成本,精准、高效地对煤质试验提供科学算法,同时比对国家标准,得出相对应的试验数据表和分析报告,分类整理打印,保障发电厂正常流程的顺利进行。

2.1软件平台的开发

大部分的工作系统,都致力于实现工作流程的机械化、精准化和低人工成本等目的,软件平台的运用可以同时实现这些目的。软件平台的技术支撑,使得试验系统更加高效和便利,不用耗费大量人工成本;微软系统的开发功能可以实现试验系统中的庞大数据库支持,便于收集整理数据,数据可实现分类导出。注意进入数据库需设置身份验证,保障数据安全。

2.2系统设计

系统设计的初步要求是对每一个送检项目进行合理编号,编号可根据日期或种类进行区别,编号后随送检样本标记,行成有序的项目集合。随后设计流程模块,主要分为采煤样、编码、质量管理、化验数据统计分析、入厂煤汇总、结算六大模块,每一个试验步骤得出的结果分析都按照编号录入到系统中,便于查看和分析。系统的登录严格责任到人,数据报表的打印产生记录,对数据的修改也会有相关记录,留下标注痕迹。

另外,燃煤送检并不是在化验完成时就结束了,工业化系统需要注意的不仅是生产相关问题,随生产延伸的燃煤问题还有一项比较重要的内容,就是煤化验之后的排污问题,这是有关工厂可持续发展的一个重大课题。污染问题一直都是重工业化被诟病的要点所在,因此对于试验系统的设计就必须将之考虑进去。煤化验过程中产生的污染主要是污水,系统设计中需要同时加入的就是对污水的处理和排放,化验区必须装有净水设施、污水处理池,还有相应的排水系统。

2.3化验中的常见问题

2.3.1取样

这是燃煤化验的第一个基础步骤,一旦出现错误,整个化验的结果都会有影响,因此在采样过程中要严格遵守取样原则:①均分布原则,避免提取特殊煤样,送检样品应具有代表性;②严格注意数量、质量的标准要求,送检样本如果在数量上出现失误,得出的结果数据也是不准确的。

2.3.2煤样制作

煤样制作过程中,最易产生问题的是煤样因外力而破碎、颗粒不完整、湿度加大或者是混合不均等,这些问题都会导致煤样质量的变化,化验误差加大。要注意保持标准的颗粒要求、温度控制等各项可能对煤质产生影响的条件。

2.3.3工业分析

得出煤质化验数据之后,就是对数据进行工业分析,这是一项专业性步骤,但仍然会出现一些问题:①分析方法的选择。根据不同的化验范围,都有不同的分析方法与之相适应,所以对化验范围的分析不正确就会直接导致使用的分析方法不正确,分析结果也就不再准确了;②人为的操作失误也是导致分析结果产生偏差的主要原因之一,很多操作人员由于专业知识了解不够全面,或者计算机使用失误,都会造成分析结果不准确;③设备精度不准确或设备故障。很多工业分析不得不依靠计算机设备来完成,当设备出现故障会精度不准确,分析结果也就随之产生失误,并且这样的问题很多时候人工难以觉察。

3.系统运用

涉及范围广、环节多的大小系统会比较容易产生问题,工业化系统尤为显著。在投入使用之后,系统的维护需要设置相应工作人员管理,不要做到是发现系统的漏洞或问题,还要注意收集系统在运转过程中还不够完善的地方,随时提出修改意见,将整个系统不断发展为运行顺畅的化验室基础结构。

工业化进程中对于人力、物资的分配运转从来都是依靠一环扣一环的相互联系着的工作系统,随着计算机技术和管理方法的不断发展变化,火电厂的煤化验系统也在不断地更新换代,加入更加先进的技术支撑和更加科学的管理理念,但对于系统所发挥的作用总是以目的为依据进行设计的,都是为了实现化验过程的严谨、高效,它替代了由于人工局限产生的时间成本及误差,为工业化的规模化、数字化目标做出了重大的贡献。

参考文献:

[1]张爱婷.论煤质化验技术在火力发电厂的重要性[J].科技论坛,2016,(4):41.

[2]胡永凤.探析煤质化验技术的常见问题极其解决方法[J].科技博览,2014,(4):637-638.

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