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煤存儲過程中熱值變化研究

166

能源技術與管理

Energy Technology and Management

2017年第42卷第6期

V ol.42 No.6

doi:10.3969/j.issn.l676-9943.6017.06.063

煤存儲過程中熱埴變化研究

杜云峰、唐忠2

(1.中煤科工集團重慶研究院有限公司,重慶400037;2.神華四川能源有限公司江油發電廠,四川江油621700)

[摘要]電廠存煤會出現熱損耗,導致煤質下降。研究煤在存儲過程中的熱值變化,對于科 學地指導電廠存煤具有重要的意義。對四川江油電廠煤存儲過程中熱值變化進行

了定期測定,結合煤樣TG-DSC測試結果對熱值變化原因進行了分析,結果表明,

煤存儲過程中熱值隨存儲時間的增加而逐漸降低,煤與氧接觸發生物理吸附和化

學吸附放出熱量是導致煤熱損失的原因。根據分析結果,提出了煤堆壓實、加強監

測、及時翻燒等可以有效地降低煤存儲過程中熱值損耗的措施。

[關鍵詞]電廠煤存儲;熱值變化;熱分析;物理吸附;化學吸附;分層碾壓

[中圖分類號]TK16 [文獻標識碼]B[文章編號]1672-9943(2017)06螄0166-03

0引言

煤的熱值又叫煤的發熱量,一般指的是煤在 全氧環境下充分燃燒得出的熱量,現在普遍采用 的煤的熱值測試方法是,將煤樣在熱量計的彈筒 中經過量的高壓氧氣燃燒后測試其產生的熱量。電廠主要是將煤燃燒產生的熱能轉為電能,燃煤 發熱量的高低決定了發電量的高低,因此煤的熱 值是電廠煤計價主要依據,也是電廠計算經濟指 標的重要參數[1]。為保證電網的正常運行,電廠一 般都儲備有一定量的煤炭,防止出現由于缺煤導 致停機的情況。但煤在存儲過程中會出現熱損失,導致煤質下降[2]。研究煤在存儲過程中熱值變化 的規律,對減少煤存儲過程中的熱損耗,科學指導 電廠存煤具有重要的意義。本文對四川江油電廠 煤存儲過程中熱值變化進行了定期測定,并結合 煤樣TG-DSC測試結果對熱值變化原因進行了分 析,提出一些有效防止煤存儲過程中熱值損耗的 措施。

1煤存儲過程中熱值變化測定

1.1試驗準備

在神華江油電廠煤場清理出一塊場地,用斗 輪機將試驗煤露天自然堆放于場地中,煤堆大致 堆放為圓錐形,高約9.8 m。試驗煤堆堆放完成后,依據相關標準取樣,對試驗煤的煤質指標進行了 分析,試驗煤水分含量3.98%、灰分19.01%、揮發 分36.68%,為高揮發分、低中灰煤。

煤的熱值檢驗環節較多,任何一個環節控制不好都會導致熱值檢驗出現誤差。唐忠等[3]指出 采樣誤差是導致煤樣熱值檢測誤差的主要原因,只有減少采樣誤差,才能準確測試煤的熱值變化。為了解決這一問題,采取預埋煤樣的方法。前期的 煤堆溫度監測結果表明,距離煤堆表面6 m左右 的煤在存儲過程中溫升最大,因此煤樣預埋裝置 放置在距煤堆表面6m左右處。煤樣內部設置了 多個煤樣儲存格,儲存格之間用隔板相隔,并且在 儲存格的四周鉆孔,保證煤樣與煤體周圍環境保 持一致。試驗過程中定期將煤樣取出進行測試。煤 樣預埋裝置埋人煤堆后,每隔15 d將內部煤樣儲 存裝置從套管中取出進行測試,直到煤堆被移除。試驗煤堆堆放時間4個期,期間共取樣6組進行 分析,煤樣根據取樣順序分別編號為1#~6#煤樣。

1.2試驗方法

煤的熱值在氧彈熱量計中進行測定,氧彈熱 量計的熱容量通過在相似條件下燃燒一定量的基 準熱物苯甲酸來確定,根據試樣點燃前后量熱系 統產生的溫升,并對點火熱等附加熱進行校正后 得到試樣的彈筒發熱量。將預埋的煤樣取出后,制 樣取小于0.6 mm的分析煤樣1.0~1.1 g,用于全自 動量熱儀分析其熱值。

1.3試驗結果

預埋裝置中的煤樣是根據相關規范從煤堆的 各個部分取樣后再次混合篩分的,煤樣能夠最大 程度地反映煤堆煤樣的真實情況。經過多次定期 測試后,繪制出的熱值隨時間變化規律如圖1所 示。從圖1曲線總體走勢來看,隨著煤存儲時間的 增加,所取煤樣測試的熱值逐漸減小。初期煤樣預

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