(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木電化發(fā)展有限公司 陜西 719300)
火力發(fā)電是社會(huì)發(fā)展和群眾生活的重要組成部分,以往的火力發(fā)電廠,多多少少存在著一些安全隱患?,F(xiàn)今,工業(yè)科技的壯大和發(fā)展,不但大大提升了輸煤系統(tǒng)的工作效率,而且在安全方面也是效果顯著。自20世紀(jì)80年代后,煤炭在我國(guó)就是火電廠發(fā)電必不可少的燃料。1987年,火力發(fā)電廠的發(fā)電量占比高達(dá)87%,而其他燃料占13%。雖然火力發(fā)電量呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì),但是在燃料安全、系統(tǒng)管理等相關(guān)問(wèn)題上依然形勢(shì)嚴(yán)峻。所以,了解燃料系統(tǒng),研究輸煤方式,是探索燃料系統(tǒng)是否能做到、如何能做到安全運(yùn)行的必要前提。該系統(tǒng)在輸煤過(guò)程中的影響因素還有很多,類似于帶式輸送機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題所帶來(lái)的失誤和偏差,就會(huì)使煤炭無(wú)法快速準(zhǔn)確的運(yùn)送到鍋爐,從而影響后面一系列的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。下面會(huì)進(jìn)行分析,并且提出自己的建議和意見(jiàn)[1]。
煤炭主要是由水分、灰分等不可燃物質(zhì)和碳、氫、氧、氮、硫這些可燃物質(zhì)組成。這也就決定了煤炭質(zhì)量的不同和成本的高低,火力發(fā)電廠想要達(dá)到控制成本的目的,一般就是依照燃煤參數(shù)比例來(lái)把煤炭進(jìn)行混合使用,但是如果該比例設(shè)計(jì)的不符合要求,或者是與鍋爐等其他設(shè)計(jì)不符合,就會(huì)造成發(fā)熱量降低,從而影響整個(gè)燃煤系統(tǒng)的運(yùn)行。煤炭中的灰分因?yàn)槠涑煞值暮坎煌?,從而影響到熔點(diǎn)的變化,導(dǎo)致在爐內(nèi)結(jié)渣、沾污。由于購(gòu)入煤炭源頭的不確定性,導(dǎo)致煤炭質(zhì)量上的高低存在差異,在燃燒的過(guò)程中,或許會(huì)發(fā)生粘黏,而且煤里面的硫分在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生亞硫酸和三氧化硫,三氧化硫與水分結(jié)合生成硫酸硫酸汽,當(dāng)溫度降低時(shí),就會(huì)凝結(jié)成硫酸,這些都是鍋爐受熱面腐爛的原因。再者就是工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、負(fù)荷過(guò)重也會(huì)對(duì)系統(tǒng)安全產(chǎn)生不利的影響。
煤炭的運(yùn)輸和加工過(guò)程很容易受到一系列的機(jī)器和外界的影響和干擾。為了充分燃燒和提高效率,首先是從燃料堆放、儲(chǔ)存的地點(diǎn)將煤炭通過(guò)輸煤皮帶的配合運(yùn)送到煤斗中,再將煤斗中原有的煤塊送至磨煤機(jī)內(nèi)磨成粉末狀,磨碎的煤粉通過(guò)排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)入到鍋爐的爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒。這一系列的操作中,為了保證燃料的純度,一定要避免雜質(zhì)的出現(xiàn),尤其是類似石頭、木頭、鐵塊之類的大塊、有棱角的雜質(zhì),否則就有可能造成皮帶被劃破、系統(tǒng)堵塞等問(wèn)題,嚴(yán)重的還會(huì)因參數(shù)不符導(dǎo)致壓力不等從而引發(fā)爆炸[2]。這些雜質(zhì)如果不慎掉落,還會(huì)導(dǎo)致磨煤機(jī)等設(shè)備的正常運(yùn)行,一連串的故障會(huì)使煤炭不足以供給鍋爐,造成動(dòng)力不足帶來(lái)發(fā)電率下降,機(jī)組如果出現(xiàn)事故,影響還要更加嚴(yán)重。
火力發(fā)電廠的主要原料都是可燃或易爆炸的,所以在裝卸、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、制備和燃燒的過(guò)程中,都要格外的注意,因?yàn)槎即嬖跐撛诘幕馂?zāi)風(fēng)險(xiǎn)。上世紀(jì)80年代以來(lái),國(guó)內(nèi)外火力發(fā)電廠均發(fā)生過(guò)不同程度、不同類型的火災(zāi)事故,不僅會(huì)造成發(fā)電設(shè)備的損壞,直接影響社會(huì)生產(chǎn)和人民生活,而且更會(huì)造成人身傷亡這種不可逆的損失。煤輸過(guò)程中的積煤積粉、碳化程度低的煤緩慢氧化等等都會(huì)造成煤的自燃,再者如果突然減少了煤粉給爐膛的供給量,從而使?fàn)t膛熄火,若此時(shí)依然源源不斷的向爐膛供應(yīng)煤粉,就會(huì)因?yàn)闈舛冗^(guò)高從而導(dǎo)致鍋爐燃爆,引發(fā)鍋爐燃爆的原因還有很多,比如說(shuō)爐膛負(fù)壓過(guò)低或者是其風(fēng)速過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致?tīng)t膛溫度過(guò)低。除了燃料和燃燒環(huán)境會(huì)帶來(lái)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn),電子設(shè)備和電纜線也是需要著重管理的地方,例如2003年6月12日,有一起因意外導(dǎo)致的火災(zāi)發(fā)生在華能白楊河電廠,就是因?yàn)樗芰蠠粽值睦匣瑹艄芾锏碾娙萁z持續(xù)性的發(fā)熱,使得燈罩融化,火星掉落到地毯上,從而引發(fā)了一場(chǎng)火災(zāi),造成一人輕傷,經(jīng)濟(jì)損失40,570元。在以可燃易爆炸的煤炭作為主要燃料的火力發(fā)電廠中,一定要認(rèn)真檢查、加強(qiáng)管理,盡可能的避免潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[3]。
燃料系統(tǒng)的安全運(yùn)行措施主要針對(duì)以上分析的問(wèn)題,進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的預(yù)防和防護(hù),主要也是分為煤炭質(zhì)量的把關(guān)、雜質(zhì)的清理和火災(zāi)的預(yù)防這三個(gè)部分。
首先,對(duì)于煤炭資源的質(zhì)量,一定要嚴(yán)格把關(guān),不僅是為了維護(hù)燃煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行,也為了起到節(jié)約和環(huán)保的效果。采購(gòu)人員要對(duì)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需求有更全面的了解和更認(rèn)真的工作態(tài)度,對(duì)煤種的質(zhì)量嚴(yán)格把控,燃煤參數(shù)比例的合理合格就不會(huì)造成煤炭質(zhì)量的降低,從而避免燃燒過(guò)程中產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。工作人員也要對(duì)燃煤參數(shù)比例有足夠的了解,才能通過(guò)調(diào)節(jié)皮帶來(lái)減少煤炭帶給的壓力,不至于讓皮帶受損。
其次,從源頭上解決雜質(zhì)的問(wèn)題,做好清理工作。進(jìn)入燃料系統(tǒng)前,工作人員可以將三大塊(石塊、木塊、鐵塊)進(jìn)行剔除工作,使它不要慘雜在優(yōu)質(zhì)煤炭中。對(duì)于已經(jīng)進(jìn)入系統(tǒng)中的雜質(zhì),可以利用除鐵設(shè)備等將他們進(jìn)行消除,做好設(shè)備的維護(hù)工作,保持設(shè)備的潔凈,定期清理和打掃,這樣就可以避免雜質(zhì)對(duì)燃料系統(tǒng)造成影響。
最后,預(yù)防火災(zāi)。加強(qiáng)對(duì)員工的崗位培訓(xùn),做好輸煤設(shè)備的檢查工作,在出現(xiàn)事故的時(shí)候及時(shí)采取措施,避免經(jīng)濟(jì)上的損失和人員上的傷亡。落實(shí)各個(gè)崗位員工的責(zé)任制,制定好輪換工作的班次,巡回檢查設(shè)備,不論是運(yùn)行中的還是停止運(yùn)行的,以避免積煤積粉的情況出現(xiàn)在設(shè)備上或夾縫中,定期清掃、組織檢查、維護(hù)和試驗(yàn)消防設(shè)備、確保設(shè)備完好等等,都是員工和負(fù)責(zé)人需要互相監(jiān)督完成的工作。設(shè)備也需要更全面的完善,比如監(jiān)測(cè)儀表、設(shè)置溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn),才能更好的控制輸煤系統(tǒng)的安全性和油溫的穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的有效預(yù)防[4]。
煤炭由外到內(nèi)的組成部分分別是冷卻層、氧化層和窒息層,從外到內(nèi)分布,表層即為冷卻層,雖然會(huì)發(fā)生一點(diǎn)點(diǎn)的氧化反應(yīng),但是由于散熱條件足夠充分,所以不會(huì)自燃;向里是氧化層,氧化層屬于易燃層,只要條件足夠充分,比如說(shuō)氧化嚴(yán)重、自燃發(fā)火期等等,都會(huì)讓它發(fā)生自燃事件;最中心的即為窒息層,由于供氧不足,含水量相對(duì)而言高了許多,也就避免了自燃現(xiàn)象的發(fā)生。煤堆自燃堆放時(shí),從四周向中心,空隙逐漸減小的過(guò)程中,通風(fēng)所需要的條件和空間也就越來(lái)越狹小。當(dāng)某一個(gè)部分發(fā)生自燃,就必須采取措施,否則火勢(shì)越來(lái)越大。為防止煤堆自燃,總結(jié)了以下措施:
第一,掌握自然火災(zāi)的規(guī)律,比如揮發(fā)分的含量、自然發(fā)火期、最低著火點(diǎn)等指標(biāo),有針對(duì)性的采取防火措施。
第二,選擇合適的地方,采用合適的堆放方式,防止暴曬,保持良好的通風(fēng)。
第三,采購(gòu)人員在購(gòu)買的過(guò)程中,一定要嚴(yán)格鑒定煤炭的質(zhì)量,用科學(xué)合理的方式選擇煤炭,才能有效控制燃燒時(shí)的安全性,減輕對(duì)鍋爐的負(fù)荷,從而確保鍋爐得以正常運(yùn)行。
第四,明確煤炭堆放的準(zhǔn)確時(shí)間,萬(wàn)萬(wàn)不可以超過(guò)煤自身的自燃發(fā)火期,氧化程度與存放時(shí)間的長(zhǎng)短成正比發(fā)展。最好設(shè)置煤棚或鋪蓋一層,減少與空氣中氧氣的接觸,或者適當(dāng)?shù)谋3炙忠部梢杂行ё柚寡趸a(chǎn)生自燃現(xiàn)象[5]。
第五,分品類堆放,可以把煤炭根據(jù)灰分的高低、塊狀煤和末狀煤分別堆放,末狀煤可以分層壓實(shí),有效控制氧化程度,塊狀煤可以堆放后用薄膜或者草席之類的東西進(jìn)行覆蓋,邊緣部分用煤粉填實(shí),減少與空氣的接觸,控制氧化,也可以有效抵擋外界的干擾,類似于灰塵、火星等等。通過(guò)灰分高低把煤炭分開(kāi)來(lái),這樣可以優(yōu)先使用灰分相對(duì)來(lái)說(shuō)較低的煤炭。
第六,對(duì)自燃煤堆要做到及時(shí)的處置。對(duì)于火勢(shì)偏小,位置偏低的局部自燃,可以挖出并澆滅,自燃面積比較大的則可以采用噴灌水的方式,將壓力水大量的灌入自燃部位,降低溫度,抑制氧化,如果面積較大導(dǎo)致人員和設(shè)備無(wú)法靠近,可以用高壓噴水,或者是黃土掩埋的方式滅火,同時(shí)還能降低溫度,抑制氧化,從而達(dá)到滅火的目的。
在我國(guó),對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō),電力能源產(chǎn)業(yè)無(wú)疑是重要的組成部分,推動(dòng)著整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。如果無(wú)法保證火力發(fā)電廠的安全運(yùn)行,不但會(huì)使火電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)造成異常嚴(yán)重的損失,而且對(duì)用戶來(lái)說(shuō),財(cái)產(chǎn)的損失也是必然的。所以,加強(qiáng)火力發(fā)電廠在安全方面的管理,使其正常運(yùn)行,對(duì)于社會(huì)發(fā)展來(lái)說(shuō)一定是剛需般的存在。這都需要負(fù)責(zé)人員以及所有員工的認(rèn)真工作、仔細(xì)檢查、加強(qiáng)監(jiān)督,只有輸煤過(guò)程的無(wú)誤和燃料系統(tǒng)的正常運(yùn)行,才能保證火力發(fā)電廠工作的順利進(jìn)行。樹(shù)立強(qiáng)大的安全思維,時(shí)刻保持嚴(yán)肅、緊張的工作態(tài)度,找到問(wèn)題,解決問(wèn)題,才能使燃料系統(tǒng)安全運(yùn)行。