第一篇:2010年火电厂配煤管理交流材料(浙能富兴)
动力配煤技术在浙能集团的开发和应用
目前,浙江省能源集团控股火电装机容量1500多万千瓦,年需电煤3400多万吨。近年来,受国内煤炭市场紧张的影响,煤种多、煤质杂、煤质差是近年集团煤炭采购的现状,在机组锅炉的设计煤种煤质得不到有效保障和煤炭燃料成本日益高涨的情况下,如何确保锅炉运行安全和提高锅炉运行经济效益是集团燃料管理工作的重心和任务。对此,集团加大了煤炭燃料管理和配煤技术研究的力度,针对不同锅炉对煤种的适应特点,不同煤种煤质的燃烧特点和安全性,研究开发了多个“富动系列”配煤品牌,既保障了电厂锅炉运行的安全性,也提高了锅炉运行经济性。
一、浙能集团燃料供应和需求情况
浙能集团电煤的采购和供应实行集中管理,由浙能富兴燃料有限公司负责系统内电煤的采购和供应,煤炭集中采购和供应可充分发挥配煤的功能,确保各燃用电厂的燃烧安全和经济性。当煤炭资源紧张时,煤种杂、煤质差的情况不可避免,直接燃用采购煤种将给电厂带来较大的安全隐患。富兴公司利用具备配煤条件的一程港口和二程港口,根据不同电厂锅炉的适应煤种煤质情况,通过不同的配煤方案,保障了电厂燃烧安全和经济性。
浙能集团的煤炭采购从流向上主要分下水煤和铁路直达煤两大类,下水煤主要是指从秦皇岛港、天津港、黄骅港、曹妃甸等一程港口中转,年下水量3000万吨左右。其中秦皇岛港中转量最大,年中转量达2000万吨左右。铁路直达煤主要是安徽淮南等矿直达内陆电厂。对于一程港口无法
1保障供应的电厂,主要通过如上海港、镇海港、温州龙湾港、舟山老塘山港及六横港等二程港口中转。
从电厂设计煤种煤质来看,浙能集团电厂需求的煤种煤质分三大类:其一是晋北优混煤;其二是神乌类煤;其三是晋北大混煤,其中晋北优混煤的需求量最大,随着节能减排工作的推进,浙能集团小机组陆续关停,晋北大混煤的需求量日益减少。
二、开展动力配煤技术的研究和开发的必要性
动力配煤技术即把不同煤种煤质的煤炭按照一定的比例进行混合,充分利用不同煤种的煤质特性差异,相互取长补短,使得混合后的煤炭在综合性能上达到最佳的状态,从而达到保障燃用安全和提高经济效益的目的。我们都知道每台锅炉均是根据特定的煤种和煤质设计的,煤种煤质不同,锅炉的炉型、结构、燃烧器及燃烧系统的运行方式也不同,燃用设计煤种煤质时,锅炉具备最佳的运行经济性和安全性。但目前国内的煤炭形势使得越来越多的电厂的设计煤种煤质供应无法得到有效保障,煤质变差、煤种多变已成为电厂运行常态。浙江省煤炭资源非常匮乏,电煤全部需要外省调入,因此,一旦煤炭市场紧张,常常首当其冲,掺烧混煤已不可避免。但配煤不是简单的两个煤种的混合,煤炭的很多反映煤质特性的指标不是简单的加权平均,而且不同的锅炉对各类煤种的煤质适应能力也不同,因此,需要对配煤技术进行系统的研究和开发,才能掌握各类煤种煤质配煤后的煤质特性,才能达到锅炉运行的最佳状态。
三、浙能富动系列配煤技术开发及在电厂的燃用
保障电煤供应安全和燃烧安全一直是富兴燃料公司的重要任务,富兴公司对动力配煤技术非常重视,把它看作是保障电煤供应稳定、安全、高效、环保的重要技术手段。根据国内煤炭市场的形势变化和配煤技术研究目的来看,富兴燃料公司的配煤技术开发和应用可分为两个主要阶段:其一是2000~2004年。在该时间段内,国内煤炭市场处于宽松状态,电煤的需求小于煤炭市场的供应,电煤的品质比较稳定,基本都能保障电厂的需求,因此,在该阶段的配煤技术的开发目的主要是保障电厂的燃烧安全。富兴公司与科研院学所合作开展了配煤技术的研究和开发,在实验室对几十种不同矿区、不同煤质的煤种的煤质特性进行了研究分析,掌握了不同煤种煤质特性煤种在不同的配煤比例下的燃烧特性、燃烬特性及结渣特性的变化规律,初步建立了“富动系列“配煤品牌,同时也为进一步的配煤方案研究打下了坚实的技术基础。
2005~2010年是富兴公司配煤技术研究开发取得进展的重要阶段,在该时间段内,随着国内煤炭市场的日益紧张和国内电煤的需求增加,煤种煤质多变、煤质变差是电煤供应的基本特征,同时煤炭价格的飞涨也给电力企业带来了很大的成本压力,如何保障电厂运行安全和经济效益是企业经营的重心。对此,富兴公司对配煤技术的研究开发重点从保障电厂燃烧安全转向安全和经济效益并重。2007年为保障浙江省脱硫减排的任务顺利完成,在实验室进行详细的煤质特性研究的基础上,经过镇海电厂和台州电厂多次现场试验,最终成功开发了富动37和富动35两个低硫配煤品牌,该两个品牌通过最佳配煤方案,既充分利用了蒙混煤和宁夏煤的低硫和良好的燃烧特性,提高了电厂运行的经济性,同时也降低了其严重结渣的特
性,保障了电厂锅炉的运行安全。其后,在对进口煤如印尼煤、加拿大煤、俄煤、澳大利亚煤等煤质特性研究的基础上,开发了“富动50”系列进口配煤品牌,提高了燃用进口煤的安全性和经济性。从2005~2010年,共在实验室进行了39组配煤煤质特性分析试验,涉及煤种50余种;在电厂组织了66次新煤种试烧和煤种掺烧试验;通过实验室试验研究和电厂试烧,共建立富动
17、富动
18、富动
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52、富动55等10个富动系列品牌。经过10年来的研究开发,目前集团已形成5个系列20余个稳定的富动系列配煤品牌,通过配煤一方面提高了锅炉运行的经济性,另一方面保证了电厂锅炉运行的安全性。
富兴公司利用秦皇岛港等一程港口和二程中转港口如六横港、舟山老塘山港等港口的良好配煤条件,积极开展富动系列配煤品牌的配制,并严格把控质量关,至今已配制出各系列富动配煤4000多万吨,成为公司确保向用户供应质量稳定煤炭的最重要手段。电厂对配煤产品“富动系列”已产生一定的依赖,为集团取得了巨大的经济效益。
四、结束语
浙能集团通过10年来对动力配煤技术的研究和开发,已建立了系统的“富动系列”配煤品牌,并在电厂得到了充分的应用,保障了电厂燃料供应安全,拓展了煤炭采购渠道,同时也取得了巨大的经济效益和社会效益,是实现当前节能减排的重要技术支撑。
第二篇:同煤浙能麻家梁煤业有限责任公司简介
同煤浙能麻家梁煤业有限责任公司概况及建井项目(中煤一公司承建)5.16事故简述和整改措施
一、公司概况
麻家梁矿井项目是由同煤集团有限责任公司和浙江省能源集团有限公司共同投资新建,是煤炭工业‘十一五’规划开工项目和山西省2009年13项煤矿重点工程建设项目之一。矿井设计生产能力12.0Mt/a,地面建设同等能力的选煤厂和铁路专用线。
投资比例为:同煤集团60%,浙江能源集团:40%。项目建设总资金为584536.30万元,其中:矿井392165.67万元,采矿权价款91600万元,铁路专用线投资为24815.74万元,选煤厂投资为37299.42万元,建设期间投资贷款利息为29574.47万元,铺底流动资金为9081.00万元。
麻家梁矿井建设项目采用冻结法施工,从2008年12月2日正式开始建设。由中煤一建十处和中煤五建四处分别承建主立井、回风立井和副立井。中煤一建特凿处、中煤五建三处负责表土层的冻结工程。
二、矿井概况
1、地理概况
麻家梁井田位于山西省朔州市南部、朔南矿区南部,行政区划属朔州市朔城区管辖。本区交通方便,北同蒲铁路、大运公路在井田西部通过,朔黄铁路在井田西北部通过,朔州火车站北至大同129km,南至太原226km。公路以朔州城为中心,可通往大同、太原及周边。
2、地质概况
井田南北长约11.9km,东西宽约8.28km,面积104.2877km2。矿井设计可采储量183231.75万吨,矿井设计生产能力为1200万吨/年,设计服务年限82年。
3、设计概况
矿井设计采用立井双水平开拓,布置主立井、副立井、回风立井三个井筒。采用中央并列式通风方式,布置两个生产采区,装备两个综采放顶煤工作面。
4、工程概况
中煤第一建设公司隶属中国中煤能源集团,是矿井建设总承包一级企业。通过招投标方式承建麻家梁主立井建设项目,2008年12月2日正式开始施工。
山西省煤炭建设监理有限公司于2008年9月27日通过招投标方式承揽麻家梁主立井建设项目监理工作。
三、主立井概况
1、主立井设计:井深602.8m,井筒净直径9.0m,表土段276m,基岩段326.8m。井筒工程采用冻结法施工;井筒冻结段井壁设计为双层钢筋混凝土复合井壁。主井外壁壁厚650、800mm,内壁壁厚700、1000,壁座设计厚度1800mm。
2、实际施工工艺:井筒采用Ⅴ型凿井井架,两套单钩提升,主提JKZ—2.8/15.5绞车,5m3座钩式吊桶,副提2JK—3.5/20绞车,4立方座钩式吊桶,翻矸落地,装载机配合自卸汽车排矸;风化基岩段、基岩段采用SJZ—6.11型伞钻打眼,粉状乳化炸药,毫秒延期电雷管,光面爆破法掘进;2台HZ型中心回转抓岩机装岩。外壁采用3.6m段高液压整体金属模板,两台JS-750强制式搅拌机集中搅拌,PL-1200配料机,两台2.4立方底卸式吊桶下放砼;现场采用FBDNO7.1/30×2局扇2台(备用1台),一趟¢800mmPVC阻燃性风筒压入式通风。GA110—7.5型空压机集中供压风。
四、基建手续审批情况
麻家梁矿井项目是由同煤集团有限责任公司和浙江省能源集团有限公司共同投资新建,是国家煤炭工业‘十一五’规划开工项目和山西省2008年、2009年煤矿重点工程建设项目。从2004年12月至2009年4月已办理项目核准的相关手续19项,其中主要有国土资源部2007年7月25日下发了国土资矿划字“2007”21号‚国土资源部划定矿区范围批复‛、2008年6月18日国家发展和改革委员会下发《关于朔南矿区麻家梁煤矿开展前期工作的咨询复函》(能煤函[2008]74号)、2008年9月24日国土资源部下发了国土资预审字“2008”309号‚大同煤矿集团有限责任公司麻家梁矿井项目建设用地预审意见的复函‛。
五、事故经过及抢险经过(一)事故发生经过
2009年5月16日7时30分,中煤一建十处五队队长曹振桥、副队长李增堂在机电房院内召开了班前会,为出渣班23名工人安排了 当班工作任务,强调了安全注意事项。8时18分,放炮班工人升井,8时24分放炮。随后,当班工人在主井口附近等待吹散炮烟,准备入井,约8时40分,曹振桥在副提绞车房给井口信号工梅景刚打电话,要求井口信号工立即打入井信号,随后梅景刚向副提绞车房打了入井信号。8时42分,当班第一桶开始入井,桶内乘坐12名出渣班工人(杨彦军、孟建刚、郭红亮、王永军、张海亮、赵洪波、梁艳军、胡东喜、游延伟、梁晓峰、段高坡、申富玉)。第一桶人员入井后一直未听到井下发信号,约8时50分王彦峰在井口听到井下有一声吊桶的响声,然后要求梅景刚打了停车信号。又过了3-4分钟,井下无回音(平时入井工人到达目的地后均要向井口发信号或打电话,表示已平安到达),梅景刚往井下发信号、打电话,仍无回音,此时感觉情况不正常,王彦峰与梅景刚商议立即提升。约8时55分开始提升,8时59分吊桶提出井口,发现桶内昏倒两个人(申富玉、张海亮),桶体壁有血且吊桶吊钩已脱落,此时井下事故已发生了。王彦峰和彭超立即召集人员救人,同时向队长曹振桥汇报,中煤十处项目部调度员王胜利在调度室监控屏看到出事后立即电话通知了中煤十处项目部经理瞿武。同时,向朔州市人民医院打了急救电话。
(二)事故抢险经过
9时02分,王彦峰、彭超、于建华、王立岭等8人从主提吊桶入井救人,这是实施救援的第一桶。王彦峰等人到了吊盘处发现吊盘上无人,此时,吊盘下面无照明,放下吊盘照明设备后,发现工作面下面躺着许多人,立即给井上打电话,要求入井救援;同时瓦检员彭 超在吊盘上检测了瓦斯、二氧化碳,未检测一氧化碳,(瓦斯为0,二氧化碳为0.3),他们从吊盘处乘主提吊桶下至工作面6-7m处,因桶体正下方位置有人不能下落,无法实施抢救,又返回吊盘。
9时06分,曹振桥、李增堂等3人携带自救器乘副提吊桶入井,这是实施救援的第二桶。约5分钟后到达吊盘处,吊盘上于建华等4人也入桶下去施救,在下面救人时,于建华、王立岭感到心慌、身体不适,立即上桶升井,于9时15分出井,此时未救出被困人员。
9时20分,队长曹振桥安排牛树理、吴建章等5人携带两节风筒再次从副提入井实施抢救,这是实施抢救的第三桶。到达吊盘后牛树理等人全部下桶,在吊盘上进行接风筒,吴建章向井上打电话,要求开空压机,通过压风管路向井下压风,同时副提吊桶于9时28分升井拉人下井抢救。
9时30分,牛秀斌、关磊等7人乘坐副提吊桶入井,这是实施抢救的第四桶。此桶人员直接下至井筒底部救人,于9时39分将四名遇难人员救出,直接由医院救护车(朔州市人民医院救护车和医务人员于9时26分到达井口)送往医院进行抢救。
与此同时,在井下吊盘上的吴建章、李现军等人乘坐主提吊桶下到井底将5名遇难人员于9时45分救出井口,这是实施抢救的第五桶。
9时41分,四名工人乘坐副提吊桶再次入井救人,这是实施抢救的第六桶。于9时49分将最后1名遇难人员救出井口。至此,遇难人员全部救出。至此,事故抢救工作结束。(见事故抢救报告)。事故发生后,约9时20分,同煤浙能麻家梁公司值班人员赵继明、曹永智、武海平三人前往施工现场进行例行检查时,发现主井施工现场有好多人,现场混乱,经了解,主井筒发生事故。赵继明立即派曹永智向公司值班领导雷云彪书记汇报,接到汇报后,雷云彪书记立即赶到现场,与中煤十处领导共同指挥抢险、协调救援车辆,维护现场秩序,安排庄江平、王建刚用公司车辆护送被困人员并随同前往医院协助抢救,安排赵继明负责现场协调,维护秩序,同时,向有关人员了解事故情况后,及时向上级部门汇报。
六、下一步的整改措施
1、各生产、基建矿井和地面生产厂立即组织开展全方位的安全隐患排查,不留死角、不留盲区,存在重大隐患的必须坚决停产整顿。各外委井巷施工队组立即停止生产,开展安全隐患排查,落实整改,整改结束后,向集团公司提出复产申请,未经验收合格,一律不准组织生产。
2、加强爆破作业现场安全管理。严格按照作业规程规定组织爆破作业,严格执行‚一炮三检‛和‚三人连锁‛放炮制度。加强炮掘通风管理,特别是立井、长距离掘进工作面,风量必须充足,满足要求。火工品的使用管理必须符合有关规定。各单位要督促施工队伍对涉及爆破作业的规程、措施重新组织一次审查、修订和贯彻,爆破设计必须符合国家标准和技术规范要求。
3、克服对炮烟危害性认识上存在的误区。作业规程中对炮烟排放要有明确的技术规定。爆破作业要保证正常通风。放炮后瓦检工、安监工、跟班干部要对炮烟排放进行共同确认,确保作业人员在有害气体降至安全浓度再进入爆破作业现场。
4、加强干部、职工的安全知识培训,真正落实各项安全培训、考核、准入等制度。提高素质,规范行为,切实做到不懂通风不准入井,杜绝违章指挥、违章作业。
5、强化应急管理,加强应急知识培训,提高应急处置能力。施工立井和斜井要建立独立的信号联系系统。要求各基建矿井认真组织,重新修订完善应急措施。各单位要按照预案要求组织开展应急演练工作。
第三篇:北仑电厂配煤掺烧管理
北仑电厂配煤掺烧管理
戴成峰
(国电浙江北仑第一发电有限公司,宁波,315800)
摘 要 结合多年的实践经验及大量的研究,总结了北仑电厂在大型燃煤电厂锅炉配煤掺烧的管理方面成功的方法及经验。
关键词 锅炉 配煤掺烧 运行管理 方法 经验
The Management OF Blended-Coal Firing In Zhejiang Beilun Thermal Power
Plant
DAI Cheng-feng,(Guodian Zhejiang Beilun NO.1 Power Generation CO.Ltd.,Ningbo 315800,china)
Abstract Combined with operation experience of many years and many studies, summarized the successful blended-coal firing technology and experience on high-capacity coal fired boiler.Key words boiler;blended-coal firing;technology;experience 前言
电厂燃用非设计煤种,多年前就已有报导。1987年西安热工研究院对40家100MW以上机组进行调查,发现有70%机组使用煤种与设计煤种不符。哈成套所对全国128个主力火电厂调查也发现了很多电厂燃用非设计煤种,绝大多数电厂是掺烧多种煤,电厂燃用多种牌号的煤已成为普遍现象。同时电厂劣质煤的供应量大幅度增加,这些无疑增加了锅炉运行的难度。显然,对电厂来煤的调配是否合理,直接影响锅炉的安全稳定运行和效率。因此,制定合理的配煤掺烧运行管理办法,指导实际的配煤,使实际配煤过程中避免盲目性,保证锅炉的安全、稳定运行至关重要。我厂的配煤掺烧管理经过探索与实践,已经发展成为一套相对成熟的管理体系,得到了上级管理部门的好评。配煤掺烧煤场管理办法
由于目前我厂七台锅炉的煤种适应性相对较差,因此对煤种的要求相对较高,需要全厂各相关部门通力配合,对锅炉燃用的各煤种进行合理计划。配煤掺烧管理办法中就明确规定计划营销部应于每年10月15日前负责做好计划发电量与燃料需用量的平衡。编制、季度及月度用煤量计划,并及时落实到燃运部。燃运部根据计划营销部制定的下一发电用煤计划,会同设备管理部、运行部、计划营销部,商讨(由生产副总经理主持)制定煤种比例计划及煤质参数、质量要求等,经公司领导批准后,于10月20日将下一燃料计划和煤质要求上报有关燃料公司。每月25日前,燃运部根据月度发电量计划,制定下一月度的燃料调运计划,经运行部主管领导会签后,上报有关燃料公司,并负责联络、实施该计划。如遇到船舶调运有困难等情况,在确保机组正常发电燃料供应的前提下,由燃运部负责对该计划进行调整和进行对外联系协调。
燃运部根据堆场的燃煤实时变化,做出每天的煤堆存放动态图,注明进煤日期、煤量、煤种、堆放位置、工业分析数据、发热量、灰熔点等。煤存量一般应有15天以上的用量。各煤种实行分堆堆放,不得混堆;煤船接卸后,及时对煤堆进行推平、压实、边角处定期归堆;坚持先进先烧的原则,合理安排库存,及时调运各煤种煤量,减少到厂煤的堆放时间,从而降低场损和热量损耗。对于新到的煤,燃运部应及时取样,及时送至运行部化学试验室,双方履行送、收样签收手续。化学试验室应在接到煤样后6小时内报出工业分析和发热量化验报告,24小时内提供灰熔点报告。所有数据输入发电厂运行管理系统化学分析栏中。供货方在装港时对煤没有进行化验、接收方对来煤的质量表示怀疑时或公司有其他特殊要求时,燃运部在煤船靠泊后,组织取样人员进行船舱取样(取样方法按国标执行)。其他情况不单独采取船舱样。若有船舱样时,煤样由燃运部取样人员送交运行部化学实验室,化学试验室在接到煤样后,应在规定时间内报出工业分析、发热量、灰熔点化验报告。燃运部根据此化验单,决定是否接卸该船煤。若无船舱样,燃运部根据装港化验单,决定是否接卸该船煤。
燃运部在接卸煤船过程中,一般应按要求投运自动取样装置。卸船结束后,所取煤样由燃运部煤管组和宁波能检中心(国内煤)、宁波商检局(进口煤),双方共同分样并各留一份煤样,运行部化学试验室负责电厂方煤质指标的分析。
运行部化学专业负责下述煤质指标分析工作,并对其准确性负责。
序号 1 煤种 到厂煤
项目
热值(高位、低位),全水分,工业分析,硫分,灰熔点 运行煤
热值(高位,低位),全水分,工业分析,每日 周期 每船次
(入炉煤)硫分 4 5 配煤掺烧的运行管理
配煤掺烧的总体原则是根据锅炉设计、实际运行情况,合理选用煤种、煤质,组织好锅炉燃烧。根据运行状况,掌握炉型与煤种特性参数的配合,合理调配各台锅炉日常用煤。为此运行部从技术角度出发制定了详尽的《锅炉配煤掺烧管理办法》,其中对各台锅炉的掺烧煤种及煤质指标,配烧比例都有详细的规定,并根据实际使用的煤种及各种试验的情况及时进行修订,使日常的配煤掺烧有了详细的技术支持。飞灰 煤粉 留样
可燃物 细度
热值,工业分析,硫分,元素分析
每日 每月 每季度(外送)3.1 配煤指令的下达
锅炉运(专)工根据煤场动态图上存煤的状况,制订配煤掺烧方案,通过值长(副值长)下达配煤指令,将配煤指令及时录入运行管理系统,并将配煤指令告知各机组长。煤控主值根据值长配煤指令上煤,当有特殊情况时,应及时与值长联系,禁止自行变更取煤地点和煤种。对指令执行情况,集控室和煤控室均有台帐记录,锅炉运(专)工每天必须审阅集控室的配煤台账,并签名,发现配煤不合理时应及时通过当班的值长或副值长进行更正。遇到节假日,锅炉运(专)工必须根据煤场动态图上的存煤情况,详细制定各锅炉配煤掺烧的方案在运行主页“TPM”栏目上发布,以便值长(副值长)在节假日期间向煤控人员下达上煤指令,当节假日期间由于种种原因发生制定的配煤方案无法执行时,值长和副值长应及时联系锅炉运(专)工,商讨配煤的变更方案。3.2 配煤掺烧现场管理
锅炉运(专)工要及时掌握煤场的存煤情况各台锅炉燃烧工况,根据煤场的存煤情况及锅炉运行中出现的新情况及时调整配煤掺烧方式,并把信息及时反馈给相关部门。
运行部化学专业必须每日对入炉煤进行入炉煤质指标的分析,并将分析结果录入运行管理系统中,以便运行人员能及时掌握燃用煤种的煤质情况。
运行各值(尤其是操作员及以上岗位人员)要掌握管辖范围内锅炉的燃用煤种状况,及时了解入炉煤的煤质指标,合理配风,防止锅炉缺氧燃烧;合理安排锅炉吹灰器的投运,定期对炉膛进行观焦,有异常情况时要采取必要的控制措施。
在煤种更换、锅炉燃烧调整试验或特殊运行工况时,尤其要保证燃烧组织的合理性和炉膛受热面的吹灰频度,以便控制炉膛的结焦状况。
在雨季及台风季节上煤方式需严格按《雨季、台风季节输煤系统上煤和防止制粉系统堵煤预案》执行。4 新煤种试烧管理程序 4.1 新煤种实验室试验研究
委托有资质的电力试验研究院对新煤种进行如下项目的试验与研究:
(1)常规分析、热重分析、煤磨损特性分析、灰比电阻特性测试、燃烧试验、着火温度试验、污染物排放测试。
(2)非常规分析:煤灰高温导电性、煤灰磁化率、煤灰烧结强度。4.2 现场试验方案编写
电厂新到煤种试烧方案由锅炉运工(专工)和有资质的电力试验研究院技术人员根据实验室研究结果,制订详尽现场试烧方案。由运行部副主任负责审核,最后由副总工程师批准后予以实施。试验领导小组由电厂总工,电厂有关专工、资质的电力试验研究院技术负责人组成。试验领导小组组长由电厂总工担任。试验领导小组负责指挥和协调试验工作的进行,同时指派有关专业技术人员负责指挥和实施整个试验的具体内容。
现场试验方案一般包括以下内容:(1)目的
(2)系统及设备概况(3)试验依据和标准(4)试验内容及方法(5)安全注意事项
(6)试验组织分工与工况安排 4.3 现场试烧及总结 4.3.1 现场试烧
根据掺烧试验方案,锅炉运工(专工)下达现场掺烧指令,由值长(副值长)布置煤仓进煤、各磨煤机组合及负荷命令;试验开始前,完成锅炉吹灰工作,试验期间暂停锅炉吹灰工作。试烧过程中需采集下述数据:锅炉的汽、壁温情况,锅炉过、再热器减温水量的情况,锅炉飞灰含碳量情况;锅炉污染物排放情况;炉内水冷壁及屏过的结渣情况;炉内的温度场分布情况;制粉系统情况。并进行锅炉热效率的计算。试验主要监测参数:
主、再热蒸汽温度 过热器减温水流量 过热器/再热器壁温
各级烟气温度,主要为低过进、出口烟温 在线飞灰可燃物含量
烟气中SO2、NOx含量,烟气浊度
制粉系统运行状态(包括磨煤机电流、磨盘上下差压,石子煤排放等)辅机功耗与运行状况(主要包括六大风机与磨煤机)炉膛燃烧状况与炉膛温度 炉膛结焦状况与塌焦情况 试烧步骤按以下几个内容进行:(1)不同掺烧比例调整
根据现场实际的试验煤种切换等情况,进行不同掺烧比例的调整试验。(2)磨煤机运行组合调整
根据试验时磨煤机的检修等情况,进行不同磨煤机运行组合的调整试验,特别进行下五层磨投运及上五层磨投运的试验。(3)省煤器出口氧量调整
根据省煤器出口氧量情况,进行氧量调整试验。(4)二次风配风方式调整
进行不同二次风配风方式(均匀型、宝塔型、倒宝塔型)的调整试验。4.3.2 试烧总结
针对新煤种试烧过程中各项运行数据及燃烧工况,以安全性、经济性和污染物排放三方面对试烧煤种进行综合评判。由锅炉运专工及参与试验的电力试验研究院的技术人员共同参与根据试验的情况进行现场试验报告的编写工作,在此报告中必须明确该新煤种在我公司锅炉中能否掺烧及其掺烧的比例。由分管副总工程师召集相关人员讨论决定新煤种是否适宜掺烧以及掺烧的比例,形成书面结论后由运行部负责实施。5 结语
近几年燃煤供应紧张局面已日益突出,燃煤锅炉不能燃用设计煤种的情况也会越来越多,因此依靠科学的配煤掺烧是唯一出路。我厂在配煤掺烧方面建立的一整套相对完整并切实可行的管理办法,为我厂锅炉的安全、稳定运行提供了保障。
参考文献
[1] 周永刚,扩大煤种适应性的锅炉燃烧系统改造[J].动力工程,Vol.26,NO.1,Feb.2006:65~69.[2] 戴成峰等,北仑电厂二期锅炉煤种掺烧试验研究[J].浙江电力,Vol.25,№.6, 2006:14~16.[3] 广东电网公司电力试验研究所,混煤燃烧技术的研究及其在广东省火电厂的应用(鉴定资料汇编),Feb.2006
作者简介:戴成峰(1970.10~),男,浙江鄞县人,高级工程师,工学硕士,主要从事锅炉运行技术管理工作。邮寄地址:浙江省宁波市北仑区进港西路66号北仑发电厂 邮政编码:315800 联系电话:0574-86892214 手机:*** 电子邮件:daichf@btpp.com.cn
第四篇:开发配煤专家系统 实现配煤管理的飞跃
开发配煤专家系统 实现配煤管理的飞跃
作者: 冒建军
一、前言
随着生产规模的不断扩大,宝钢煤炭的年使用总量已经达到了1300万吨以上的水平,而且全国的煤炭供应已从由国家统一调拨分配资源走向按照市场配置资源。这就要求宝钢把高炉、焦炉、电厂生产与煤炭市场资源配置紧密的结合起来,实现宝钢安全、稳定、低成本的用煤,确保高炉、电厂生产的安全顺行。在此环境下,宝钢从98年开始开发《宝钢配煤专家系统》,并于2000年投入运行,并在使用过程中随着市场变化和厂内生产的变化对系统不断完善,逐步实现了宝钢用煤从资源--进厂--使用--效果跟踪全方位的管理,率先将人工智能技术应用于配煤管理,将我国的配煤技术和配煤管理推进到新的阶段。
二、开发的背景
宝钢自从85.9投产以来,宝钢炼铁生产规模和炼铁生产技术发生了巨大变化。铁产量由投产初期1座高炉年产325万吨上升到3座高炉年产1000万吨以上的生铁,高炉冶炼技术由喷油冶炼发展到高炉富氧喷吹煤粉的冶炼。现在宝钢高炉喷煤量稳定在200Kg/T.Fe的水平,其中1高炉的喷煤量在230Kg/T.Fe,高炉的主要经济技术指标已经达到世界一流水平。高炉生产所取得的这些成绩,与宝钢能生产优质、稳定、高强度的焦炭密切相关。
而此时国家煤矿开始组建煤炭集团,煤炭的供应发生了巨大变化,宝钢用煤已从计划经济条件下由国家统一调拨分配资源走向按照市场配置资源。这就要求宝钢把高炉、焦炉生产与煤炭市场资源配置紧密的结合起来。在此环境下,它要求把市场、科研、生产有机结合起来,实现宝钢购、产、研一体化的目标。因此,宝钢开始着手开发炼焦配煤专家系统,利用计算机科学和宝钢专家所积累的经验和知识及他们在配煤研究中成果的结晶,总结多年来的配煤和炼焦生产实践,建立适合自己特点的焦炭质量预测模型、生产管理和智能控制系统模型。由此能帮助管理人员顺利选择煤源,保证和稳定大容积高炉在大喷煤的条件下的焦炭质量,并寻求配煤最合理、成本最低,以取得最佳经济效益和最稳定的生产,以提高宝钢炼焦配煤管理水平。
同时随着生产规模的不断扩大,宝钢股份公司全年用煤量达到1300万吨,炼焦煤、喷吹煤、电煤品种逐步增多,如何利用煤种各自优势、取长补短实施配煤,有效降低生产成本成为一个新的课题。而且宝钢一、二、三期煤场共分9条,储存数量在80万吨左右,进厂煤按品名、性质、批号、生产所需有序堆放。而堆放场地的安排,包括标高、起始地址以及场地库存量基本上都是人工计算管理。由于煤的品种繁多、管理任务繁杂,极大地增加了工作量。因此,在专家系统仅包含炼焦煤的基础上,将喷吹煤、发电煤和料场管理纳入专家系统中,实现了宝钢的配煤专家系统在资源、料场、炼焦、喷吹、发电、使用跟踪一体化的全方位的动态实时科学管理。
三、专家系统开发的技术和方法
1、基于模拟进化算法的配比生成和用煤计划优化算法
配煤专家系统的核心问题为:根据专家知识和预测模型预测不同配煤条件下的配合煤和焦炭性质以及相关的其他生产指标;并且在指定的生产指标和焦炭性质要求下进行配比的生成和用煤计划优化。其中预测技术是所有工作的前提和基础,而反演计算则是获得最优配比和最佳用煤计划并最终实现质量控制和降低成本的关键。本系统在专家知识和经验的支持下,利用最新的数学和计算机科学研究成果,选择了以模拟进化算法为基础,结合宝钢生产配煤实际,设计宝钢配煤专用模拟进化算法的技术路线。
2、煤源总览和垂直门户网站开发技术
煤源总览作为中长期用煤计划参考资料,既有全球地质资料相对稳定的一面,也有各国各地生产实际和市场环境变化莫测的一面,所以煤源总览从功能上要求同时具有相对稳定和及时跟踪两个方面的能力。由于煤源资料来源广泛,信息量繁杂,所以同时还要求煤源总览具备容纳多媒体信息的能力。
本系统中引入了 “煤炭资源门户网站”工作中的最新技术。所谓垂直门户网站指的是专门用于某个特定专业领域的网络信息中心。它的特点是在专业化的基础上,利用网络技术的最新发展,提供整体领域的分析报告和行业发展的最新动态和历史数据。
3、数据库管理和Borland数据库引擎
利用Borland数据库引擎(BDE),可以实现数据库显示部分和数据库管理部分的隔离,并且实现程序代码部分和数据库配置部分的隔离。从而使得数据库系统的开发具有更强的适应能力和可伸缩性。这种隔离使得当数据库系统得到扩充以后,系统程序只需要通过BDE对数据库进行有关的修正,而无须对其他部分作进一步的修改。对于宝钢配煤专家系统来说,这个特点可以保证专家系统和管理机系统的顺利连接。
4、Delphi和微软Excel协同工作
宝钢配煤专家系统利用多任务多进程的协调工作能力达到了将数据库应用程序的结果即时传输到Excel的能力,从而为利用Excel本身固有的数据处理和数据处理能力进行用户自定义数据处理提供了可能的渠道。
四、专家系统的特点
1、宝钢开发的配煤专家系统,是国内外首次在钢铁联合企业按照物质流(煤、焦)和信息流(数据等)的流向,把煤源-煤场-配煤-炼焦(电厂)-焦炭(配煤)-高炉(机组)集成在一个系统,实现工艺过程的智能化管理和资源的优化配制与运用。这样的系统只有在宝钢已经具备的设备高度自动化、管理高度信息化、人员高素质的条件下才能实现。
2、开发的数据库系统所具备的各项功能使生产管理者能够从大量纷繁复杂、浩如烟海的数据中迅速获得指导生产的规律、信息、候选方案、参数等。
3、按照“垂直门户网站”思路建立的煤源总览系统,利用最新的网络技术提供多样化的资料、专家对最新资料的分析报告、以及最新的动态网上信息,使宝钢利用互联网对国内外的煤源信息的了解始终处于领先位置,为合理组织煤炭采购提供技术保证。
4、提出了的基于模拟进化算法的反演计算算法,可以对离散变量和连续变量进行较大规模优化计算,应用于生产配比生成、和阶段用煤计划的优化;实现了以成本优化为目标进行年用煤计划的优化,或以质量和用煤稳定为目标进行季度和月份用煤计划的优化。该方法是首次在配煤生产工艺过程中应用,即获得了满意的效果。
5、预测模型和专家知识在本系统设计的数学表达格式下面达到了统一,具有易于存储、理解、修正和计算机处理的优点,与模拟算法和反演算法相结合,使宝钢专家们多年积累的知识与宝贵经验得到继承与发展。
6、数学模型具备在生产实绩和推定数据对照的基础上进行自学习的能力,使系统的自我完善功能得到加强。
7、数据库管理系统具备良好的可伸缩性,可以方便地与老管理机系统以及在建的管理机数据进行对接,以保证信息流顺畅。
8、Excel与数据库应用软件协同工作便于充分利用不同软件的特点,达到用户自定义数据处理的目的,使管理者更方便使用。
五、专家系统的八大功能
1、煤炭资源管理和煤炭市场分析功能
该部分包含了(1)世界煤资源、中国煤资源和宝钢用煤资源的总体背景资料和分析预测资料;(2)世界和中国主要煤资源产地的动态分析报告;(3)主要煤炭市场的主要煤价的历史和当前价格情况报告;(4)世界上主要用煤国家和钢铁企业的用煤情况报告。
本系统已可以与因特网联网,通过中国煤炭信息网、美国地理协会、澳大利亚政府网站以及浦项、美钢联等政府部门、世界性行业协会、主要对手的网站访问,可以动态地得到关于世界和国内最新的煤炭资源变化情况。
2、煤炭使用计划的制定功能
该功能是在模型管理和计算模块的支持下,可以对煤炭使用计划的优化和合理管理提供数值依据。煤炭使用计划系统功能包含:煤炭使用年计划的优化计算、年采购计划的校验计算、季度和月计划以及库存的合理配置与校验计算。
3、煤场管理功能
煤场管理功能是对进厂煤炭的料场管理,主要功能包括:(1)根据最新的料场数据绘制当前料场图;(2)查询、统计当前料场的情况,为煤场管理提供依据;(3)根据配煤比和当前料场预测使用天数;(4)根据来煤、用煤跟踪管理煤堆的物料平衡;(5)进行指定时间区域的物料平衡统计计算。
煤场管理是配煤专家系统重要组成部分,煤场管理功能系统,从计算机软件本身来看,可以相对独立于配煤专家系统;但从专业管理的角度来看,却从直接影响着专家系统的使用情况。目前煤场的布置和状况、近来煤场变化的趋势和方向,都会对其他操作尤其是配比的设计和使用产生影响。
煤场管理的数据来源于宝钢生产管理系统,主要的数据跟踪管理功能包括:煤堆数据跟踪管理、煤堆数据和来煤数据的跟踪管理、煤堆数据和用煤记录的跟踪管理、煤堆数据和后续工序的相关数据跟踪管理,主要的煤场管理功能包括:来煤品种统计管理;历史用煤统计管理;煤场和配煤比的统计管理、盘库管理等;主要的预测管理功能包括:根据配煤比计算得到的使用天数预测等;其他直观数据管理功能包括:料场图生成管理、基于料场图的各种直观提示。
煤场管理与配煤专家系统是有机结合,料场的管理实现了实时跟踪料场状况,了解到煤炭的堆存时间,配合煤的质量,为稳定煤炭的质量和日常配煤比的制定提高依据,提高了宝钢料场的管理水平,稳定了焦炭、高炉、电厂用煤的质量。
4、日常配煤比制定功能
该功能系统包括了配比管理、配合煤数据管理、焦炭数据管理,并综合了生产配比生成、生产配比预测、推定数据与历史实绩数据对照等管理功能。可以独立地完成日常配比的生成、预测和有关的数据管理工作。推定数据和历史实绩数据对照管理模块是在配合煤数据管理和焦炭数据管理模块以及配比预测模块基础上完成的。在配煤专家系统数据库的支持下,有关数据可以按照配比号进行关联查询和使用。因此可以得到历年来所有的有关配煤的配比组成和比例、推定配合煤、推定焦炭、配合煤实绩、焦炭实际等有关数据的对照情况。在数据分析的基础上,可以为专家系统和模型的进一步优化提供数值依据。这个功能主要是用于稳定焦炭、高炉喷煤、电厂燃煤质量的管理,和实现用煤成本的不断下降。
5、焦炭、喷煤、电煤在高炉、电厂机组中使用状态跟踪功能
该功能该系统一方面包含了以高炉生产为中心的有关高炉本身、矿石、喷煤和焦炭等有关数据。另一方面包含了以电厂机组为中心的有关机组负荷和配合煤质量。在数据的支持下,可以独立地分析高炉、机组的生产状况,并对不同因素对于高炉、电厂机组生产状况的影响进行基本的分析,并为进一步的理论分析和生产管理提供数据依据,在配煤专家系统中,高炉、电厂机组数据管理系统功能在配煤和为高炉、电厂机组生产服务之间提供了基于数据分析的联系通道。
高炉数据管理功能系统包括:高炉生产数据模块、矿石数据模块、喷煤模块、焦炭数据模块;以及相应的分析统计和制表输出功能模块等。
电煤管理系统包括:电煤数据模块和机组数据模块。
6、煤炭计价功能
为了公正、客观、科学地评价宝钢所用煤炭的质量、价格,做好“以质定价”和煤炭贸易工作,在多年工作积累的基础上,研究提出宝钢用煤(炼焦煤、发电煤、高炉喷吹煤)的功能计价体系,用于进一步降低宝钢原燃料的采购成本。
煤炭计价功能的开发主要是根据煤炭的各项质量指标和煤种在焦炭形成对焦炭质量、喷煤配合质量和电煤配合质量的贡献大小,对其进行科学计价。实践证明,宝钢这套煤炭计价功能系统的成功开发,为股份公司创造了巨大的经济效益。
7、煤炭质量跟踪管理功能 该功能根据在线数据分析,自动判定煤炭质量合格与否及其质量变化趋势,同时能对85.9投产以来宝钢已使用过的所有煤种质量进行统计、分析、跟踪管理。该功能系统包括了已有数据和新数据收集、数据修改、数据浏览查询、数据统计分析以及单种煤煤质评价等功能。
8、配煤数学模型校验功能
模型管理和校验子系统主要包括:现有模型的管理、模型的校验、模型的修正等功能。
模型的校验模块在配煤与焦炭数据库中关于推定数据和实绩数据的历史记录进行校验整理,并且按照指定的模式(线性、多项式等等)进行校验计算,一旦进行校验计算将提出校验计算得到的修正公式,假如数据指标表明修正公式可以明显地提高预测精度,则建议用户对模型进行修正。当修正被确认以后系统自动对分布在不同子系统下的计算模块进行修正操作。
六、实施效果
1、预测模型准确率高
专家系统中配煤预测模型自2000年投入运行以来,模型预测准确率在95%以上。
2、确保一流质量、保证生产稳定 1)焦炭质量保持一流
宝钢焦炭质量在最近几年煤炭资源持续紧张、煤炭质量下降、优质煤减少等不利情况下,依靠专家系统的支撑仍然保持了一流水平,满足大高炉、大喷吹、高利用系数用焦的需要。下表为2000年至2004年宝钢焦炭质量实绩。
2)维持高炉高喷煤量
宝钢三座高炉喷煤量持续保持在高水平,并通过充分发挥专家系统的使用状态的跟踪作用,合理调整喷吹煤比,降低高炉的燃料比,实现经济效益最大化(04年由于焦炭和喷吹煤灰分上升,导致燃料比上升)。下表是宝钢高炉喷煤量和燃料比实绩。
3、降低生产成本
宝钢开发的单种煤功能计价系统公正、客观、科学地评价宝钢所用煤炭的质量、价格,做到“以质定价”,用于进一步降低宝钢原燃料的采购成本。通过对单种煤的真实性、单一性、波动性和价格分析,能更好地控制来煤质量,确保焦炭质量的稳定。计价结果表明宝钢目前用煤的采购价格,大多数与其功能相适应,部分煤种仍具有降价空间。该研究结果在国内外未见报道。单种煤功能计价系统是宝钢配煤专家系统的核心内容之一。
另一方面采用包括遗传算法、进化规划、进化策略在内的模拟进化算法等先进技术,开发建立出的功能齐全、实用性强的配煤专家系统还能通过反演计算获得最优配比和最佳用煤计划,最终实现焦炭质量控制和降低成本目的。
配煤专家系统2000年投入试运行当年就创造经济效益2200万元,2002-2003年煤炭市场资源日趋紧张,宝钢依托配煤专家系统的支撑,大量开发新煤种,保证了资源的稳定供应;在煤炭质量变差,优质资源减少的情况下,充分发挥专家系统的研究成果,合理使用、精心计算,确保焦炭质量、喷吹配煤质量、发电用煤质量的稳定,保证了高炉、发电机组的安全稳定顺行,2004年宝钢炼焦、高炉、发电各单元均取得了优异的成绩,而且配煤成本下降了2872万元。
4、促进技术进步
1)配煤专家系统根据宝钢的特点,涵盖了炼焦煤、电煤、喷吹煤全部进厂煤炭,同时实现宝钢用煤从资源--进厂--使用--效果跟踪全方位一体化管理。贯彻了宝钢集中一贯管理的思想,体现了当今先进管理的理念。
2)系统总结了宝钢自开工以来分散的各种配煤相关资料,经数学处理后,找到其内在关系,成为专家系统的经验公式。经多次、多方收集的配煤专家经验,经数学处理后,融合在专家系统中。成为系统的核心内容之一。
3)开发过程中还研究了影响焦炭强度的主要因素。分析了焦炭性质与煤的变质程度、矿物质催化指数、焦炭光学组织有密切关系。深化了宝钢配煤理论。并在宝钢的配煤实践中得到验证。
4)对焦炭矿物质催化指数进行了超前研究。同时研究了配入特定煤种对宝钢焦炭质量的影响,以及特定煤种和其它煤种的配伍性,为宝钢配用特定煤种提高焦炭质量提供了科学依据。通过金属氧化物配入煤中炼焦和吸附在焦炭表面的方法,进行了12种金属氧化物对焦炭热性质的影响,构造了灰成分催化指数,并用于20Kg焦炉焦炭预测,得到了比较理想的效果。属国内外首创。
七、结论
配煤专家系统是利用计算机科学和宝钢优秀配煤专家所积累的经验和知识及他们在配煤研究中的成果,总结多年来的配煤和生产实践,建立适合自己特点的焦炭质量预测模型、生产管理和智能控制系统模型。将煤炭市场和高炉、焦炉、电厂生产及煤焦最新科研成果紧密结合起来,真正地实现了宝钢煤炭采购、使用一体化,充分体现出整个系统运行效益最大化和宝钢煤炭管理水平的提高。
配煤专家系统帮助管理人员提高煤炭管理和配煤技术水平,取得了极佳经济效益和稳定生产的效果。
宝钢配煤专家系统的开发,率先应用了人工智能技术,将我国的炼焦配煤技术推进到新的阶段。
第五篇:宝鸡热电厂加强燃料管理助力配煤掺烧提效益
宝鸡热电厂加强燃料管理助力配煤掺烧提效益
来源:宝鸡热电厂
作者:孟磊 薛存芳
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本网讯 当前,入厂煤种多样化促使火力发电厂以配煤掺烧作为保证安全生产、控本增效的有效手段。2012年,大唐宝鸡热电厂多措并举加强燃料管理助力配煤掺烧工作,截至11月底,完成掺配煤量近13万吨,占入厂煤总量的9.06%,完成标煤单价659元/吨,节约燃料成本近860万元。
严格管理,把好入厂煤三道质量关。即:采样人员根据长时间积累的经验及同矿煤种之间对比,睁大“火眼金睛”目测每车煤质的情况,发现异常车辆立即进行深度检查,采用快测仪分析或单独采样化验等,把好入厂煤的第一道关;煤管员在煤车进入煤场卸车时仔细检查,杜绝掺杂使假等煤质异常或水分偏大的现象,把好入厂煤的第二道关;化验员负责把好入厂煤第三道关——经化验水分大于15%、硫份大于1%等不适合发电用煤时,立即通知燃料部停止进该矿煤。截至10月底,共查处不合格煤车近200辆,单车全部扣完车辆8辆,扣煤约750吨,节约资金约50万元。
做细做实,煤场管理突出科学性。制定详细的《煤场管理制度》,明确管理职责、管理内容及责任划分,使各部门各司其职、互相配合。煤场划分区域,按煤种分类堆放,建立煤场存煤示意图并及时更新煤场存煤示意图,实时在线管理,便于值长及时掌握最新的煤场煤种、存煤量、煤质,制定最佳配煤掺烧比例、准确配煤方案,避免不明煤种入炉。通过科学、规范地盘煤准确盘点数据,掌握真实的煤场库存,为燃料采购、控制库存提供真实依据。
合理安排,制定最佳配煤方案。根据上级公司配煤掺烧管理办法,结合本厂实际情况,采取“分仓上煤,分层配煤”的配煤方式和“控制硫分,兼顾热值”的配煤方法,兼顾保证锅炉安全经济运行的配煤原则和降低燃料成本的配煤目标,制定出该厂最佳配煤方案。
多方协作,确保输煤系统可靠性。合理调配输煤系统运行方式,加强输煤设备管理,各专业统一根据值长下达配煤方案合理安排运行方式并严格执行,确保配煤掺烧工作得到可靠保障。
2012年,宝鸡热电厂从抓燃料管理入手逐步摸索出不同负荷、不同煤质条件下的配煤掺烧方案,从未出现因煤质问题而限制负荷的现象。在保证机组安全稳定经济运行的同时,不断提高掺配比例,通过加强燃料管理助力配煤掺烧,有效推动该厂挖潜增效工作再上新台阶。