优化火电厂输煤系统的能效与可靠性分析

优化火电厂输煤系统的能效与可靠性分析

贾伟

大唐华银金竹山火力发电分公司 湖南 冷水江 417500

摘要：火电厂输煤系统是指用于将煤炭从煤矿、仓库或其他储煤设施输送到火力发电机组的一系列设备和系统，主要目的是确保稳定供应燃料，满足火电厂的燃料需求，提高电能生产。随着对能源效率和环保性要求的不断提高，优化火电厂输煤系统成为一项迫切的任务。优化火电厂输煤系统的能效与可靠性不仅有助于降低电能成本，还有助于减少环境影响、提高电力供应的可靠性，适应不断变化的电力市场和能源需求，这对于能源行业的可持续发展和社会的整体利益具有重要意义。

关键词：火电厂 ；输煤系统 ；能效分析 ；可靠性

1.火电厂输煤系统的能效分析

1.1 煤炭供应的性能指标

煤炭的品质是影响其供应性能的关键因素，包括固定碳含量、灰分、挥发分等，这些成分含量的不同直接影响燃烧效率、热值以及排渣量。较细的炭可以更好地与空气接触，有助于燃烧的进行；较硬的炭则有助于减少机械磨损，提高系统运行效率。如果煤炭在运输和储存过程中易碎，那么在进入燃烧设备前就可能产生大量的碎屑，影响燃烧效率。在满足基本需求的同时，降低煤炭的供应成本，能够提高整个火电厂输煤系统的能效和经济性。
  1.2 煤炭存储的性能指标

煤炭的存储容量包括了存储设施的容积和煤炭的堆积密度，火电厂要综合考虑其发电量和煤炭的需求量，选择适当的存储设施，以便在需要时能够迅速供应煤炭。存储设施的容积应能够满足火电厂在正常运行期间的煤炭需求，避免因煤炭供应中断而影响生产。在存储过程中，采取一定的措施防止煤炭自燃或者发生其他安全事故，例如，在煤炭中添加水分或者定期对存储设施进行通风处理等，降低煤炭的自燃风险。存储设施的设计需要考虑到其结构强度和稳定性，防止因意外情况而导致的煤炭泄漏或者设备损坏。为了提高存取效率，可以采取自动化、机械化的存取方式，例如，使用抓斗起重机、堆取料机等设备进行自动连续地存取，提高煤炭的存取效率，减少人力物力的投入。在满足存储容量和安全性的前提下，应尽可能降低存储设施的建设和运营成本，选择经济合理的建筑材料，设计经济的存储方案实现这一目标。

1.3 煤炭燃烧系统的性能指标

炭的燃烧效率是由燃烧室温度、炭的燃烧速度和炭的利用率等因素决定，为了提高燃烧效率，需要控制燃烧室温度在适当的范围内，优化炭的燃烧速度，在最佳的燃烧条件下，提高炭的利用率。在煤炭燃烧过程中，会产生大量的废气、废水和废渣等污染物，这些污染物会危害环境和人体健康，降低燃烧效率，需要采取一系列措施降低污染物排放，例如，使用环保型的燃烧器、增加废气处理装置等。如果燃烧过程不稳定，出现燃烧不足或者燃烧过度等问题，会影响燃烧效率，对设备造成损害，为了提高燃烧过程的稳定性，可以控制进风量、调整燃料供应量。在满足燃烧效率和污染物排放等条件的前提下，应尽可能降低炭的消耗量和成本，选择优质的炭、优化燃烧工艺、增加余热回收等措施来实现这一目标。

2.优化火电厂输煤系统可靠性的有效途径

2.1 改善与维护输煤设备

对于经常处于高湿度环境中的设备，采取特殊的防潮措施，避免设备生锈和过早磨损，对于常常需要连续运行的设备，选择适用的润滑剂，并定期进行润滑，减少磨损。定期检查和清理设备，预防因灰尘和杂物导致的设备故障，对设备的运行参数进行实时监控，及时发现潜在的故障，采取相应的维护措施。对于输送带等易磨损的部件，在库存中保持一定数量的备件，在设备发障时能够迅速更换。通过对维修记录进行分析，找出设备故障的常见原因，采取针对性的维护措施，通过对历史数据的分析，预测设备的使用寿命，提前进行维护或更换。

2.2 提高输煤过程的能效

选用效率更高的输送带、减速器和电动机等设备，降低设备的能耗，合理配置各种输煤设备，使设备之间的协调更加默契，提高整个输煤过程的效率。采用先进的给料和燃烧控制技术，准确控制燃料的供应量，避免浪费，优化储煤和取煤方式，减少设备的空载运行和物料的中断次数，降低能源消耗。输送带速度、物料流量和燃烧温度等，及时发现能源消耗异常的情况，采取相应的调整措施，运用智能化的控制系统，实现输煤过程的自动化和优化，提高能源利用效率。利用余热回收技术将输煤过程中产生的热量进行回收和再利用，降低能源消耗并减少环境污染，合理规划和设计输煤系统，将输煤设备安排在动力车间附近，降低输送距离和能源消耗。

2.3 降低煤炭损失

在运输过程中，应选择合适的包装和运输方式，避免煤炭的散落和损失，合理规划煤炭的储存方式，避免因储存不当而导致的煤炭损失，采用封闭式的煤场可以减少煤炭在储存过程中的损失和环境污染。通过合理的配煤方案，使煤炭的燃烧更加充分，减少未燃尽的煤炭损失。采用先进的燃烧控制技术，准确控制煤炭的燃烧过程，避免因燃烧不当而导致的煤炭损失。定期检查和清理输煤设备，避免因设备故障而导致的煤炭损失，对设备进行合理的润滑和防腐处理，延长设备的使用寿命，减少因设备损坏而导致的煤炭损失。采用气力输煤技术可以减少煤炭在输送过程中的损失和环境污染，通过先进的煤炭计量和监测技术，实时监测煤炭的流量和温度等参数，准确控制煤炭的燃烧过程，减少煤炭的损失。

2.4 应用智能监控和控制技术

智能监控技术可以实现对输煤设备运行状态的实时监测和诊断，通过安装传感器和监控设备，可以实时获取输煤设备的运行参数，如温度、压力、速度、物料流量等，并利用数据分析和人工智能技术对数据进行处理和挖掘，实现对输煤设备运行状态的实时监测和故障预警，及时发现和解决设备故障，提高设备的可靠性和稳定性。智能控制技术可以实现对输煤过程的自动化和优化，通过采用智能控制算法，如神经网络、模糊控制、预测控制等，实现对输煤过程的精细化控制和优化。利用神经网络算法可以对输煤设备的运行状态进行预测和分类，根据预测结果可以及时调整设备的运行参数，避免设备故障的发生；模糊控制算法可以对输煤设备的运行速度进行精确控制，保证物料流量的稳定和连续。智能调度技术可以实现对输煤过程的协同控制，通过将各个输煤设备连接在一起，利用智能调度算法，实现对输煤过程的优化调度。利用遗传算法可以对输煤设备的运行路径进行优化，减少设备的空载时间和能源消耗，协同控制算法可以实现对多个输煤设备的协同控制，保证输煤过程的稳定和高效。智能维护技术可以实现对输煤设备的预测和维护，通过收集输煤设备的运行数据和维护记录，利用数据分析和人工智能技术对设备的寿命与故障进行预测，根据预测结果，制订相应的维护计划和预警机制，及时对设备进行维修和更换，提高设备的可靠性和安全性。

结束语

优化火电厂输煤系统的能效与可靠性是实现可持续电力生产的关键一步，通过深入的分析和采用有效的改进措施，可以提高系统的性能，降低运营成本，减少环境影响，更好地满足电力需求。随着技术的不断发展，火电厂输煤系统的优化将继续为电力工业的可持续性和可靠性作贡献，这也反映了电力工业在追求高效能源供应和环境保护方面的努力。

参考文献

[1]吕茁.火电厂输煤系统设备运行故障分析[J].中国设备工程，2021（12）：68-69.