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输煤系统节能降耗问题探讨

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输煤系统节能降耗问题探讨
在我国大型火力发电厂的生产经营成本中，燃煤的成本占到了70%，可以想象煤量之多，而为了把这大量的煤源源不断地运送到锅炉原煤仓，保证发电机组的正常燃煤需要，所消耗的这部分能源也不在少数。在火力发电厂厂用电中，用于燃料输送或燃料系统其它辅助设施的电量比例不在少数，节能降耗即节约能源、降低消耗，用最少的投入去获取最大的经济效益。电力企业作为一个电能的生产单位，本身也是一个能源消耗大户。在我们的生产经营中，无处不在的能源消耗是否都能为我们带来效益？我们又能否以工作方法的改变，将没有创造价值的能源消耗降到最低，使企业效益实现最大化？燃料系统节能降耗可操作性强、降低空间大，如果措施得当可以大大降低发电企业厂用电率，节约发电成本，带来不可忽视的经济效益。所以燃料系统的节能降耗意义重大。
我厂输煤系统情况概述。我厂本期2×300MW燃煤机组，为煤电一体化工程。电厂燃煤采用汽车从煤矿工业场地直接运至电厂储煤沟。如锅炉原煤仓不需上煤时，可通过悬臂式斗轮堆取料机将原煤堆至煤场，以保证煤矿停产或检修时机组的用煤和外销煤的需要。带式输送机共分六段，均为甲乙两侧双路布置，正常一路运行，一路备用，并具备双路同时运行的条件。皮带总长910.775米，皮带电机总功率590KW,单条皮带最大出力为600t/h，带式输送机的带宽、带速规格为：带宽B=100mm，带速V=2m/s，煤仓漏斗使用了单板式结构。输煤系统的控制均采用可编程序控制（PLC）和就地手动两种控制方式，程序控制为输煤系统的正常运行控制方式。输煤系统的主要运行方式为堆、取煤各两种。输煤上煤系统中共设三级除铁设备，一级采样装置及19台多管冲击式除尘。共设有输煤栈桥五座，安装灯具千余盏，排污泵十余台。输煤系统设有单独的冲洗系统和含煤废水处理系统，在水位不能满足系统用水的情况下，可以用辅机冷却水和煤水提升泵进行补水。
本文对我厂输煤系统节能降耗采取的方法和措施做了简要分析
一、皮带机节能。目前我国大型火力发电厂输煤系统主要采用PLC控制的皮带输送系统，由上位机监控管理、PLC控制、传感器测量及保护装置组成，在设计中主要使用可编程逻辑控制器和上位监控软件来实现输煤程控的统一操作。由于这种控制方式实现了输煤皮带的自动连锁启停，大大减少了各皮带间启动的间隔时间，和皮带的空载时间，是一个即节约能源又安全有效的控制方案。
输煤皮带运行永恒而持久，它的节能潜力最大，我厂主要从以下几方面着手： 1）尽量减少皮带空转的时间。输煤皮带连锁方式多样、战线漫长而且复杂，如直接上煤和斗轮机取煤方式的切换。如果设备盲目启动，就会造成空转或者误转。因此在设备启动前一定要正确联系、认真检查，在运行中必须监护到位，尽量做到一次启动直至上仓完毕。这样既减少了皮带的频繁启动，又减少了皮带空转的时间，可以节约很大一部分能源。2）选择合理的运行方式。就我厂现有两种上煤方式进行讨论，在相同时间、相同取煤量下比较哪种方式更加节约成本。

现将我厂各设备的功率及设其在4个工作小时(t)所消耗的电量列举如下:(W=Pt)
名称
功率P（KW）
耗电量W（KW.h）
备注
叶轮给煤机
25
100
-
斗轮机
190
760
-
碎煤机
250
1000
-
滚轴筛
27
148
-
C-1A/B
90
360
-
C-2A/B
75
300
-
C-3
110
440
-
C-4A/B
110
440
-
C-5A/B
160
640
-
C-6A/B
45
180
-
带式除铁器（RCDD-10G3）
17.5
70
功率为励磁功率，驱动功率之和；4号带用此型号
带式除铁器（RCDD-10G2）
14.6
58.6
功率为励磁功率，驱动功率之和；1、3号带用此型号
盘式除铁器
≤11.6
46.4
取最大值11.6
除尘器（JJDCC-14-11）
15
60
1、2号转运站，煤仓层转运站用此型号除尘器
除尘器（JJDCC-19-1）
30
120
3号带，碎煤机楼用此型号除尘器
除尘器（JJDCC-7-11）
7．5kW/台*6台
180
煤仓层用此型号除尘器
总计
1215.7
4903
-

（煤仓层按六台磨煤机运行计算）
我厂运行方式如下：
煤场至原煤仓
4A带→A筛、碎→5A带→6A带→原煤仓
斗轮机→3带
4B带→B筛、碎→5B带→6B带→原煤仓
场外汽车卸煤沟至原煤仓
1AA、1AB叶轮→1A带→2A带→4A带→A筛、碎→5A带→6A带→原煤仓

1BA、1BB叶轮→1B带→2B带→4B带→B筛、碎→5B带→6B带→原煤仓
汽车卸煤沟至煤场（堆料）
1AA、1AB叶轮→1A带→2A带
3带→斗轮机→煤场
1BA、1BB叶轮→1B带→2B带
① 我们选择煤场至原煤仓上煤方式所用的耗电量（W总）如下：
W总=W斗轮机+W3号带+W3带式除铁器+W2号转运站除尘器+ W4号带+W4带式除铁器+W滚轴筛+W碎煤机+W碎煤机层除尘器+W5号带+W5号带盘式除铁器+W煤仓层转运站除尘器+ W6号带+W煤仓层除尘器（6台）
W总=760+440+58.6+60+440+70+148+1000+120+640+48.6+60+180+180=4205.2KW.h
② 我们选择汽车卸煤沟至原煤仓上煤方式所用的耗电量（W总）如下：
W总=W1号带+W1号带式除铁器+ W1号转运站除尘器+W2号带+W2号转运站除尘器+ W4号带+W4带式除铁器+W滚轴筛+W碎煤机+W碎煤机层除尘器+W5号带+W5号带盘式除铁器+W煤仓层转运站除尘器+ W6号带+W煤仓层除尘器（6台）
W总=360+58.6+60+300+60+440+70+148+1000+120+640+48.6+60+180+180=3725.2KW.h
③ 煤场堆料所用耗电量（W总）如下：
W总=W1号带+W1号带式除铁器+W1号转运站除尘器+W2号带+W3号带+W3号带除尘器+W3带式除铁器+W斗轮机
W总=360+58.6+60+300+440+58.6+120+760=2157.2 KW.h
由以上数据我们不难得出在相同时间、相同取煤量下用汽车卸煤沟至原煤仓上煤方式比用煤场至原煤仓上煤方式要节省480 KW.h电量。且我厂斗轮机问题较多，取煤时无法保持输送煤量的稳定，有时难免要在额定负荷下起动，如故障停机、紧急停机等，此时起动力矩是静阻力矩的1.5 ～1.8倍，而进入恒速时， 其转矩很小，电动机的负载率很低。常此运行，既浪费有功功率，又增加了无功功率的损耗。上煤负荷过小，会增加运行时间，输送同样的煤量造成耗电量增加。
因此输煤皮带电动机为了适应各种恶略工况的运行而消耗了大量的能源，产生了不必要的浪费。叶轮给煤机可以保证输送煤量的均匀，可始故障率降到最低。输送煤量均匀可以使电机，减速机工作平稳，提高其使用寿命。我厂上煤负荷根据设备因素易控制在500-600吨/小时。负荷大易造成落煤管堵煤，处理后带负荷启机要增加耗电量。要控制好煤量，使设备达到或接近额定出力，避免煤量忽大忽小影响电动机的出力，造成能源的浪费。所以建议我厂能尽量避免使用斗轮机取煤。3）及时停用不再投运的皮带。皮带运行是根据煤矿来煤和煤场存煤情况而定的，这样皮带就存在随时启停的必要和可能，如果光启不停，就会造成大量能源的损耗。所以要及时停用不再投用的皮带。4）及时清理设备卫生。设备的卫生对设备的低能耗运行也有着不可忽视的影响，例如皮带机滚筒或托辊的粘煤、皮带下的积煤等，都会对皮带产生不利的摩擦，影响它的经济稳定运行。电动机或接线盒内的煤粉也应定期清理，若大量聚集则会使电缆绝缘降低，产生热量，造成不必要的电能损失。5）加强设备的治理和改造。在运行中设备随时都会出现故障，应做好监护，及时发现、及时联系检修处理，尽量减少设备“小病不治大病而亡”的情况。对皮带上的刮水器、清扫器、倒料槽等应及时调整，防止其与皮带的不利摩擦增大而增加电动机的出力，造成皮带的磨损和能源的浪费。
二．煤场利用率的节能。我厂为2个储煤场。每个煤场分东西1，2号煤场。煤场长度设计150m*90m，为本期2*1180t/h锅炉约10天耗煤。堆高按轨上11.5米，轨下1.5米计算。1、2号区两边存煤斗轮机基本取不到，要靠推煤机向里侧轨道推煤后方可取煤。就我厂发电以来斗轮机、煤场及装载机、推煤机的利用率进行简单的分析：煤场作为一个电厂的储煤厂，是在外来煤源供应不足时为锅炉供煤的备用煤源。斗轮机本是电厂的一个备用设备，但我厂使用斗轮机较为频繁，由于我厂进煤量不稳定，导致我厂斗轮机、推煤机、装载机每班组要频繁使用，这样既不利于设备的安全，又浪费资源。我们就以每班组使用装载机、推煤机最短时间4小时计算所需要的柴油费用如下：
名称
功率（KW）
耗电量（g/KW.h）
耗油量（升/4小时）
耗油钱（元/4小时）
1台装载机
162
231
176.10
1264.398
1台推煤机
169
760
195.64
1404.712
备注

1g=0.0001kg
1L=0.85kg
1L=7.18元
由表我们得知：仅仅四小时我们的装载机、推煤机就要耗掉2669.11元的柴油费，设备在使用过程中必然要磨损，外加设备保养维修费，及6KV斗轮机设备的频繁使用，这样每天的使用费用远远要超过我们的预想。如果我们能合理安排接、卸、进煤，将会大大降低我厂的费用成本。煤场是一个电厂的备用储煤场所，我们应该在煤场储煤没有达到要求时集中大量进煤来保证我厂有足够的备用储煤，当储煤量达到要求时应根据机组负荷合理安排进煤，尽量减少因进煤量过多堆煤或因进煤量少取煤，这样不但能减少推煤机、装载机及6KV设备斗轮机的频繁使用，也会大大减少我厂的经济浪费。
三、照明部分的节能。因为输煤运行的工作场所大多存在于栈桥以及零米以下，所以照明用量大而且面积广，因此照明节能的潜力也很大。我厂主要从以下几方面着手： 1）及时关闭照明。对零米以上及煤场露天部分的照明，做到天亮即关，天黑再开，坚决杜绝常明灯的存在，把照明打开的时间降到最低。2）采用高效光源。尽量使用发光率高、光色好而且能耗小的照明。因为高效光源的功耗低，电光功率转换接近100%，所以采用高效光源比传统光源可以节能80%以上。3）尽量利用自然采光，凡是靠近室外的工作场所，充分利用自然采光，仅此一条既可节约近一半的电能。
四、 水系统的节能。 冲洗系统、消防系统和暖气系统的节能在输煤运行中同样占据举足轻重的地位。要做到水系统节能降耗，就要从以下几方面着手:1)对于消防系统必须保证各种设施完好，不得擅自使用，发现有损坏或使用痕迹及时恢复。2)冲洗系统，要做到随用随关，杜绝常流水。发现管道或阀门有跑、冒、滴、漏等现象时及时联系检修处理。要充分利用煤泥水处理设备进行制水。3)不需要用水的时候，及时停止水泵的运行。不要小看一台泵所消耗的电能，一台泵运行一小时要消耗几十度的电能。如果多运行一小时，按我厂上网电价？？？？计算，一小时将有？？？？元钱打了水漂。
五、杜绝人为因素造成的能源浪费。按照规程的规定，输煤系统所有设备必须在值班员到岗后才能启动运行，这时人员的工作方式、心理因素和思想状态显得尤为重要。整个输煤系统由几段皮带组成，长达几公里，等到人员到场后系统中各种设备的依顺序启动过程必须要耗费一定的时间，只有等到整个输煤系统全部运行正常后，斗轮机、给煤机等设备才能开始供煤。而在这段依顺序启动的时间内，设备运转所消耗的电量是没有创造任何经济价值的，也就是说，只要能够尽量缩短从人员出发，到第一条皮带启动，到原煤真正送入原煤仓的这段时间，我们就能够达到节能的目的，这就要求输煤岗位的人员具有很高的业务能力和敬业精神。值得特别强调的是，设备空转现象在输煤系统的具体工作中，因联锁关系和溢煤等客观因素，是不可能完全避免的，也不适用于硬性的规定，这也对输煤岗位人员的责任心和从业素质提出了更高的要求。设备的健康状况、皮带固有的启动时间、切换运行方式的最佳方案等等，我们都应该做到心中有数；在设备故障或溢煤时，哪些设备可以停，哪些设备不能停，哪种运行方式更能兼顾工作效率和处理故障等等，也需要我们及时准确地作出判断和决策，只有这样才能彻底杜绝人为因素造成的能源浪费，为公司创造更大的经济效益。
六、输煤系统节能降耗工作未来的发展。1）合理利用可编程序控制器(PLC)这种高可靠性的工业自动化产品。因其采用可编程序的存储器，可执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数等操作命令, 和其出色的数据采集和可编程控制能力，可以合理设计各皮带联锁启动的间隔时间，辅助设备联锁投停时间，达到节能降耗的目的。2）从强化管理入手，加大管理降耗和改造降耗力度，使设备的经济运行水平进一步提高。如对输煤运行方式进行优化调整；采用新材料、新技术，在现有条件下,尽力提升输煤系统出力；从具体量化分析节能工程进行客观的论述，为指导输煤系统节能工作提供参考等。3）从输煤系统检修工艺、质量方面予以保证，不断提高设备的健康水平，减少皮带运行中停止的次数和减少因增大不利摩擦而造成的不必要的浪费。在我们的生产经营中，节能降耗是企业的立足之基、生存之本，一些看似小小的浪费可能不会引起我们足够的重视，但日常工作的日积月累就会形成一笔可观的效益。我们相信，节能降耗工作在我们企业内并不是特例，如果人人都能多一份严谨的工作态度，多一份敬业的责任感，多一份降本增效的使命感，我们就能从一点一滴的具体工作中，把节能降耗做到实处，也只有这样，我们才能真正为促进企业降低生产成本，提高能源利用率做出自己应有的贡献。
古代圣贤曾经说过：“厉览前贤国与家，成由勤俭败由奢”，由此可见勤俭多么的重要。抓节约，就是抓效益，就是抓发展；节能降耗就是维护每个企业员工的利益，就是维护企业的可持续发展和企业的未来。一个企业只有将企业发展与节约资源有机结合起来，才能真正地提升自己的综合实力和外部形象，才能真正将经济效益和社会效益达到和谐统一。企业发展壮大了，员工的经济收益也会有所提高，所以，节能降耗不光是领导的事，也是与员工息息相关的。其实，节能降耗就在我们身边，无论是在家里还是在工作中。它不是遥不可及，不是挂在口头，而是实实在在需要我们为之努力，是长期坚持才能见成效的事，是关及我们每个人身心健康和利益的事。

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