1、把握煤炭产品质量、推动新技术、新标准的实际应用,促进贵州能源产业健康发展摘要:由于煤炭是大宗产品,动力用煤煤量较大,供销频繁。电煤紧张时,煤炭供需双方质量纠纷不断,现行国家没有相关标准作为判断依据,机械化采样器是按照标准煤炭产品设计的,在我省使用时存在很大的局限性,极不适应煤炭市场复杂的质量状况,分层装车,不同品质的煤混装等造成购煤企业不能评价煤炭的真实质量,热值虚高,经济损失较大。根据现行贵州煤炭市场交易中无标准,使用机械化采样器存在的问题,制定了大块煤样的采取方法 、 大块煤样的制备方法及煤及煤矸石、矸石的划分方法标准,开展对火电厂捡验比对工作,采用新型全柱状、全深度、全断面、全方位采样器
2、,解决了物料不均匀情况下的采制样难题,检验结果取得较好的准确性,给市场需求和政府监管有力的技术保障。 关键词:地方标准制定 检验结果比对 煤炭机械化采样 全柱状采样器 热值差 采样代表性。 一、我省电煤质量和采制化工作状况 1、基本情况 贵州作为资源大省,煤炭的生产和利用在经济活动中占较大的比重,特别“西电东送”战略目标的进一步实施,促使我省建设了多个百万千瓦的大型火电厂,从而导致动力用煤量大幅度增加,现阶段我省动力用煤年耗量在 7000 万吨左右,电力企业年购煤金额在 500 多亿元以上。在发电的成本中,燃煤占整个发电成本的 75%以上,发电企业是否有效率,是否有发展,就要从煤炭产品质量中做
3、文章。而作为煤炭生产企业在各级政府的指令下,保电煤也成为企业不得不作为的生产行为,在政府指令价的基础上,如何提高煤炭生产企业的效益,也成为煤炭生产企业的重要课题。电煤双方在各自的利益面前,都做起了煤炭产品质量高低的文章。由于我省电力用煤是小煤保大电,而每个送往电厂的煤炭都是直接从煤矿的坑口经过简单的初加工就进入电厂的,煤炭的品质完全不能达到国家电力用煤标准要求。而电力生产企业为了保证发电量,在电煤不能保证运行质量的情况下,也对入厂煤的质量放宽接收条件,只要是煤,照单全收。 2、电煤产品质量纠纷不断的成因 按惯例电煤质量的高低是以煤炭发热量作为结算依据,发热量的高低又是以电厂的检验结果为依据,电
4、厂的双重身份,引发了纠纷的产生,在电煤供应紧张的时候纠纷尤为突出,双方各执一词,矛盾不断,政府为了保证电煤供应,面对纠纷往往采取各打 50 大板的处理方式解决纠纷问题,这样的处理是治标不治本,不能起到真正解决问题的目的。 二、找出解决问题的路径,为政府排忧解难、为行政执法做好技术支撑 贵州省煤炭产品质量监督检验院是贵州省质量技术监督局下属的煤炭产品质量监督检验的技术机构,作为技术机构如何成为行政执法的技术支撑,如何为政府解决技术难题是我们必须履行的技术职责,我们通过多年的电煤对比检查,为解决电煤供需双方的矛盾找到科学的方法和途径。 1、从电力企业实验室人手,提高检验质量,把好检验质量关 从 2
5、002 年起,在省政府职能部门的指导下开展了对全省发电企业入厂煤质量检验结果的对比检查。根据贵州电煤供应运作中的特点,为有效解决供需双方的质量纠纷,在我省发电企业中抽取存查样、分析样进行比对,有效地对入厂煤验收检验的符合性进行检查,通过检查找出电力企业存在的检验问题,从而保证检验的质量,为供需双方结算数据提供检验保障。在 2002 年我所对 16 家火电厂入厂煤检验数据进行了随机抽样比对检查,在第一年的检查中,16 家电厂的实验室整体合格率不到40%,电厂的相关领导都感到很震惊,同时也提出对电厂检收检验数据的质疑。我们经过科学地分析,找到了企业管理的薄弱环节,找出了他们存在问题的原因,企业服气
6、了,请求我们帮助,为此我们在 16 家电厂开展了采制化人员的标准宣贯及培训、对企业实验室进行技术改造、对仪器设备进行维护维修及更新,各个企业也投入了大量的人力、物力、财力,仅更新设备就在几千万元以上,通过技术改造和培训,为企业制订了相关的质量管理制度和保证措施,提高了电厂的检验能力,检验检测水平大幅提高,2012 年检查中,14 家电厂的整体合格率在 95%以上,2家电厂的整体合格率在 90%以上,在近几年的供需双方的纠纷中,当地政府、工商、质监、税务部门协调时对争议的煤炭所提取的存查样均在国家标准允差范围内。我们在为企业服务时,找准企业存在的问题并及时解决。例如:我们在黔北电厂检查时,抽取该
7、厂存查煤样做全水分时水分损失很大,提出该厂可单独采制化全水分的解决办法,该企业采纳后,仅此一项每年减少因为水分带来的热值损失就在 1500 万元以上,得到了企业的赞誉。又如:2007 年电煤比对中发现大龙电厂存查样与分析样热值存在 1000J/g 以上差异,从数据上分析极可能是电厂入厂煤验收中出现问题,为此,由省政府整规办、省经信委和省煤检所组成联合调查组对大龙电厂进行现场调查,由玉屏县公安局立案,查出该厂燃料部主任及检验人员与煤老板勾结造成该厂年亏损 4800 多万元的重大经济损失。此案破后,该厂原厂长被撤职,燃料部主任和相关人员被依法判刑。大龙电厂新任厂长接任后,我所现场对大龙电厂入厂煤验
8、收中各个环节进行实际调研,确立了该厂入厂煤验收系统的新方案。此方案大龙电厂运行一年后为该厂赢利 4000 多万元,扭转了历年来的亏损状态。此项工作我们已坚持了十多年,坚持不懈地为各电厂不断改进检验方法,提高了各电力企业实验室检验技术能力,此项工作走在全国的前列。 2、科技创新,为提高贵州动力煤质量找准突破点 电煤结算是以煤的热值的高低作为结算数据的,而煤炭热值的检验结果正确与否,最终取决于采制样的正确与否,在过去的电力企业中,检验的样品主要是靠人工采样,而人工采样随意性很大,人为因素可以直接影响检验数据的高低,最终影响结算的依据,因此供需双方都很重视采样工作人员。在电厂的采样工作岗位上,都是将
9、一些素质较高的优秀职工放在此岗位上,而对于煤炭经销人员来说采样工作人员也是他们拉拢引诱的对象。面对金钱的诱惑,很多采样人员都丧失了尊严,拜倒在金钱之下,从 2002 年至 2008 年,全省发电企业就有 100 多位采制样人员因有目的的采样,收受贿赂,造成企业损失而被开除和被追究法律责任。各电厂为了保证结算数据的准确,减少人为因素,采用了机械化采样器进行采样,但机械化采样器设计是按照标准煤炭产品而设计的,在我省存在着很大的局限性,极不适应贵州省煤炭产品复杂的质量状况,企业在使用中主要存在以下三个方面的问题:一是采样器技术不成熟,机械故障频繁;二是在使用过程中对煤的选择性很大,不适应贵州省煤炭的
10、质量现状;三是在线制样系统因为水分及煤炭粘结等原因容易发生采样和制样系统堵塞或与前一批样混样等等问题,造成了我省的机械化采样器使用的效果不理想,我省大多数电力企业为了安装机械化采样器都投入了大量的经费,由于机械化采样器不能正常使用,基本成了摆设。2004 年机械化采样器的国家标准颁布后,针对机械化采样器存在的问题,结合我省煤炭产品质量状况和产品特殊性,从 2006 年开始我所对我省电厂的机械化采样器进行技术改造。通过反复试验,最终找到了适应贵州省煤炭特殊性的解决办法,并在实践中进行推广和应用,效果很好。如:在黔北电厂,由于使用改进后的机械化采样器以后,入厂煤热值整体比以前下降了近 200 Kc
11、al/Kg,热值差降至几十 J/g,仅此一项该厂 2009年就减亏近 8000 万元。又如:野马寨电厂每年要购进水城矿业集团公司那罗矿 20 万吨电煤,由于该矿的煤热值低、粒度大、品质极不均匀,通过原采样系统采取的煤样存在着入厂煤比入炉煤的热值系统偏高约400Kcal/Kg 差异。为了解决采制样系统误差,我所提出对该厂的采样系统进行改造,将采样头直径增至 420mm(是世界上直径最大的机械采样头),野马寨电厂采制样系统改造完成后,该厂当年减亏约 600 万元。2011年由我所专业人员主导的全柱状采样器获得国家专利。 同时机械化采样器的全面使用也解决了长期困扰电力企业在采样过程中的人员收受贿赂的
12、问题,从 2008 年起,各电厂采用机械化采样器采样以后,这样的问题没有一起发生,从而保护了相关人员。 三、标准先行,技术保障 1、 大块煤样的采取方法 、 大块煤样的制备方法及煤及煤矸石、矸石的划分方法地方标准的应用 煤炭是我国最重要的能源资源,2012 年全国产量在 37 亿吨左右,而贵州年产煤 1.4 亿吨以上,煤炭生产能力排在全国第三位。由于动力用煤品质高低不一,供需双方为了各自利益纠纷不断,不能有效解决这些问题,将影响正常的经济秩序,给我省煤炭产业的发展带来不利的影响。由于产能不足,电煤供应时常紧张,为了保证发电需要,电厂采取购买煤矸石、矸石及劣质煤配合块煤掺烧的办法解决,在此过程中
13、必须购进大量的无烟块煤,而我国没有大块煤采制样标准,为了及时解决企业的难题,我所专业技术人员,利用专业优势,在 2012 年制定出了大块煤样的采取方法和大块煤样的制备方法等地方标准,同时为了更好地区分煤及煤矸石,我所又根据需求,制定了煤及煤矸石、矸石的划分方法 ,以上几项地方标准的制定,有效地解决了长期困扰企业和行政执法无判定依据的问题。 2、 煤及煤矸石、矸石的划分方法 、 大块煤样的采取方法和大块煤样的制备方法推广应用效果 以上三项地方标准颁布实施后,在我省电煤供需双方的交易活动中应用效果明显,应用几项标准进行判定后的交易时无一质量纠纷发生。煤及煤矸石、矸石的划分方法等地方标准的运用,可规
14、范煤炭供销活动中的掺杂使假、以次充好、以假充真的违法行为,可为质监、工商、税务、公安等行政执法部门的电煤打假工作中有效发挥技术支撑作用,保证执法部门在打击违法经济犯罪时能抓得住、抓得准。同时煤炭产品精细化利用,完全符合国能电力2011396 号国家能源局关于促进低热值煤发电产业健康发展的通知文件精神,为综合利用煤炭生产和洗选过程中产生的大量废弃煤矸石等低热值煤资源、合理将高硫高热值煤和低硫煤矸石进行配煤掺烧,有利于节约资源、废物利用、达到保护生态环境的目的。去年黔北电厂就利用该技术合理地掺烧煤矸石约百万吨,节约了煤炭资源,改变了由过去的无奈掺烧到现在的合理利用。特别是煤及煤矸石、矸石的划分方法
15、解决了对煤矸石、矸石少收或不收税的问题,有利于煤炭税费的合理收取。通过合理的剔除煤矸石和矸石,可以真正提高煤炭产品质量,促使煤炭交易更加公平、公正。 四、煤炭质量标准和采样技术的进步是我省电煤供应的有效技术保障 煤炭质量系列标准的出台有效解决了我省电煤供需长期存在的质量争议问题,而全柱状机械化采样器的实际应用,解决了电力企业入厂煤与入炉煤热值差异的问题,通过全深度、全断面、全方位采取子样,解决了分层装车、不同品质的煤混装等造成购煤企业不能评价煤炭的真实质量,热值虚高,经济损失大及物料不均匀的采制样难题。 从煤炭价值上来说,如入厂煤与入炉煤的发热量每差 100 大卡,省内火电用煤交易金额在 7
16、个亿以上。采用全柱状机械化采样器能真正做到采集到煤炭的真实样本,对分层装车、糖包心、混装煤等不法行为能有效的控制,大大缩小电厂入厂煤和入炉煤的热值差异,保证全省电煤交易的公平、公正和科学性,彻底解决了采制样过程中煤炭热质虚高的问题。安顺电厂安装全柱状新型采样器与以前的深部采样器采样结果对比,新型采样器采取样品热值加权平均值下降 730 焦耳/克,折合 175 大卡/公斤。该厂使用新型全柱状采样器后上半年降低了虚高热值,减少损失近 3000 万元。得到了省政府高度重视,2012 年 9 月贵州省质监局和省经信委为进一步保持火电厂电煤质量,降低火电厂发电煤耗,在安顺电厂召开了全省电煤新型机械化采样
17、技术现场推广会,为推进新型机械化采样技术在火电厂的应用,使入厂煤的采样能真实代表一车煤的质量,目前全省的好几家电厂正准备利用该采样技术对现有的机械化采样器进行升级改造,预计此采样技术 2013 年后在全省动力用煤大型企业全面铺开,为企业提供一个公平公正的尺子,为各级政府和行政主管部门提供解决矛盾的方法标准,使得电厂和煤炭企业在采样上真正放心。 随着贵州工业强省的步伐加快,能源的加工和利用更加广泛,贵州煤检院将在这一领域发挥积极的技术支撑作用,为贵州经济加快发展作出更大的努力。 参考文献: 1 孙刚. 商品煤采样与制样M.中国质检出版、中国标准出版社,2012 年 7 月 2 白骏仁,刘凤妓,姚
18、星一,陈文敏. 煤质分析M.煤炭工业出版社,199 年 3 月 3 杨金和,陈文敏,段云龙. 煤炭化验手册M. 北京:煤炭工业出版社,2004 年 3 月 4 方文沐,杜惠敏,李天荣. 燃料分析技术问答M.北京:中国电力出版社,2008 年 5 月 5 李英华. 煤质分析应用技术指南M.北京:中国标准出版社,2010 年 5 月 6 曹长武. 电力用煤采制化技术及其应用M. 北京:中国电力出版社,2003. 7 李向利,张国良. 煤炭采样制样理论与实践M.北京:中国标准出版社,2001. 8 段云龙. 煤炭试验方法标准及其说明M.北京:中国标准出版社,2006. 9 段云龙,韩立亭.GB/T1
19、9494,煤炭机械化采样实施指南M.北京:中国标准出版社,2008. 10 GB474-2008 煤样的制备方法S. 11 GB475-2008 商品煤样人工采取方法S. 12 GB/T19494.3-2004,煤炭机械化采样 第 3 部分:精密度测定和偏倚试验S. 13 毛光剑,孙刚. 煤炭机械化采样随机误差分析J.洁净煤技术,2012(3). 14 杨兴伟,陈宝华,张宝青,孙刚. 煤样破碎、缩分和干燥问题分析J.洁净煤技术,2012(4). 15 朱海,王海涛. 煤质特性对燃煤电厂炉型选择的影响J.洁净煤技术,2012(6). 基金项目 六盘水市科技计划项目 作者简介:吴杰(1964) ,男,重庆万州区人,高级工程师,贵州省煤检院副院长,长期从事煤炭质量检验、监督和相关研究工作。