国内首座蜂窝型集束煤仓管理创新与实践

国内首座蜂窝型集束煤仓管理创新与实践

华能国际电力股份有限公司长兴电厂刘国跃 赵平 谭海涛 沈琦 柯文石 张峰 陈胜军

徐建刚徐玮 陈彬 王晓渊 严峰 施海潮 朱雷 蒋新强 黄国新

储煤设施是燃煤电厂的重要生产设施，煤场管理的优劣影响机组的安全、经济、环保运行。国内大型燃煤电厂主要采用传统条形煤场、圆形煤场等储煤方式。华能长兴电厂储煤场采用国际首创的全封闭蜂窝型集束煤仓(简称方仓)。方仓由48个正六边形钢筋混凝土蜂窝结构的煤仓组成，呈四行集束排列，每行12个，单仓储量4000吨，可储存约20万吨燃煤，满足锅炉在BMCR工况下燃用设计煤种20天耗煤量，方仓配有全自动监控运行的惰化气体保护系统。方仓的实施，颠覆传统储煤场形式。

一、国内首庶蜂窝型集柬煤仓管理创新与实践的内涵与主要做法

(一)成立方仓管理创新工作小组，提供组织保障

华能长兴电厂方仓是国内酋家建成并投产的蜂窝型集柬煤仓，运维管理上无经验可借鉴。在公司领导的关心和指导下，华能长兴电厂以厂长挂帅，燃料部为主，同时抽调生产管理部、检修部、燃供部、安全监察部等相关部门专业骨干力量，以分公司和厂级燃料技术、技能专家为技术指导，成立方仓管理创新工作小组，对方仓运维管理中存在的突出问题开展技术创新攻关，协调解决各种问题，进一步指导方仓精细化管理工作。

(二)找准方仓在企业中的战略定位，明确精细化管理目标和思路

在燃料保供控价形势严峻的局面下，华能长兴电厂明确了以“加大经济煤种掺烧力度，降低燃料成本”为方仓精细化管理目标。明确了以“精确、细致、深入、规范”的全面管理模式，找准关键问题和薄弱环节，分阶段进行攻克。

具体规划为四个重点方面。第一是着重梳理相关管理制度和标准，着力燃料管理标准化体系建设，建立创新团队管理评价体系，建立考核奖惩机制，构筑制度化的“刚性”管理环境。第二是要以“降低方仓存煤温度”作为技术管理攻关突破口，解决方仓运维中存在的一些突出问题，探索方仓智能化巡检。第三是要充分发挥方仓48个煤仓的优势，利用活化给煤机实现燃煤精细化掺烧，做好提质增效。第四是要发挥方仓环保方画的硬件优势，进行环保创新，将各项环保指标控制在国家标准之内。

(三)凝心聚力，分工协作，建立高效机制

1.建设燃料管理标准化体系

按照华能集团公司六个标准化管理实施导则要求，以精细化管理为目标，梳理相关燃料管理制度和标准，结合生产实际，修订和完善燃料生产管理制度48项，组织生产骨干重点修订燃料运行规程的方仓部分。开展班组“5S”管理，结合安全生产标准化管理年活动，把管理标准落实到基层班组，从上至下，形成管理就是效益的理念。编制各岗位“一岗一标”，做到每个岗位有规可依、有据可循，工作标准化，管理精细化，构筑了燃料管理标准化体系。

2.加强创新人才队伍建设

突出能力建设，努力形成“人尽其才、才尽其用”的生动局面。多层次、全方位开展培训、业务技能和比武练兵，注重人才选拔。采用科学用人机制，重视工程师、技师等中高级人才的培养，建立人才“双通道”晋升机制。

3.建立创新团队管理评价体系

按照绩效优先、创新增值的原则，完善科技创新团队建设管理办法，优化创新团队评价机制，建立以科研能力和创新成果为导向，科学客观、可靠可行的评价标准及评价指标。设立创新激励考核奖惩机制，充分调动人员创造性、积极性，发挥创新团队成员的潜能和价值。

4.夯实方仓管理安全基础

一是健全方仓突发事件应急处理机制。修订长兴电厂相关应急预案，建立应急指挥中心，成立燃料部志愿消防队，多次开展消防培训。多次组织多部门参加的方仓联合反事故演习，切实提高长兴电厂应对方仓各类突发事件的反应速度和应急处理能力。提前部署极寒天气防寒防冻措施，落实G20保电、互联网大会等重要时段的保电措施，保障了方仓特殊时期的安全运行。

二是方仓防火灾工作有效开展。制定《长兴电厂输煤系统防火措施》，开展防火灾专项检查，发现问题及时落实整改。高度重视方仓现场积煤、积粉情况，实行《积煤清理通知单》制度，等同于设备缺陷考核。

三是加强安全教育和生产培训。完成燃料巡检标准化内容的编制，在方仓现场设立巡检标准化内容图板。充分利用安全教育平台开展形式多样的安全教育和技能培训，将自学和考试有机结合，有效提高了员工的安全意识和技能水平。

四是加强方仓外包管理。管理人员参与监督外包班组安全管理工作，重点做好防火、防止机械伤害、安全技能培训、应急处理培训工作，针对性制订了《船民安全告知书》、《输煤系统清卫、煤船清舱安全红线》。

(四)创新引领，按术攻关，提高方仓运维可靠性

1.确立以“降低方仓存煤温度”为代表的重点课题，采用QC小组、技术创新小组、合理化建议等多种技术攻关形式，点面结合，重点突破

方仓自2015年5月投运以来，最突出的问题就是方仓存煤温度偏高。根据半年的运行跟踪，发现方仓存煤每月最高温度平均值是58.5℃，温度最高达到67.2cC，而方仓上部钢筋混凝土仓壁最高设计温度为70 cC，存煤温度的升高会造成方仓钢筋混凝土结构的不可逆损坏。同时存煤温度升高会增加燃煤场损损耗，甚至可能引发爆燃等重大事故。而原设计用来控制方仓紧急事故状态的应急煤场因故至今未建设，当某单个方仓存煤处于紧急状态时，无法进行快速紧急出煤，所以延缓方仓存煤氧化速度，控制方仓存煤温升，杜绝存煤发生自燃、爆燃，是方仓运维管理中急需解决的问题。

针对这一问题，长兴电厂抽调精干力量，组建攻关小组，以QG活动形式开展课题攻关。攻关小组在方仓管理创新工作小组众多技术专家、QC活动诊断师的指导下，开展PDCA循环，收集方仓存煤温度、氮气充氮压力等多个数据，通过数据分析，发现末端因素，开展原因分析，找到问题症结所在。发现方仓制氮系统原有设计制氮能力和容量有限，无法满足商仓高库存、长期存放经济煤种时的氮气用量，特别是存放印尼煤、澳洲煤、俄罗斯煤等高挥发份经济煤种时，存煤温度上升较快，存储周期缩短。

攻关小组本着大胆假设、小心求证的态度，提出解决方案，经方仓管理创新工作小组多次召开联络会议，燃料技术专家反复论证，对各煤种采用不同的充氮方式做了大量比对实验，并根据实验结果对惰化系统的控制策略进行了创新和优化，制定了《蜂窝型集束煤仓防超温措施》，形成制度措施，落实到相关班组严格执行，并纳入经济考核制度。通过QC活动的PDCA循环，成功解决困扰方仓运维的最大突出问题，提高了方仓运行的安全可靠性。

通过合理化建议，完成增加空气过滤装置的技术改造，改善制氮系统膜组运行工况，提高设备可靠性;针对方仓制氮系统制氮能力不足，完成增加制氮设备的可行性研究报告。多种举措多管齐下，不断巩固“降低方仓存煤温度”QC活动的成果。

码头班创新小组不断提升操作技术，优化接卸方式，采用双机接卸，实现“错峰”清仓，缩短了经济煤种的接卸时间，减少了燃煤在空气中暴露时间，从侧面支援巩固了“降低方仓存煤温度”QC活动的成果。燃供部优化采购燃料策略、调运策略，减少经济煤种在中转港场地中转时间，有效降低了经济煤种对方仓运维的压力。

2.推进创新驱动，构筑移动交流平台，实现信息共享

一是定期召开方仓管理创新工作小组会议，汇报活动进度，加强交流沟通，及时总结和推广成功经验。

二是利用微信等网络交流渠道，构筑移动交流平台，采用图片、录像等方法，提高缺陷描述的准确性，加快上报速度，实现有效沟通，加快消缺速度，做好闭环管理，加强方仓的缺陷管理。

三是建立方仓信息共享机制。建立方仓每日存煤动态图，记录备煤仓存煤温度变化趋势，由燃料部通过RTX向相关部门通报;燃料运行每班通过华能运行管理系统上报制氮系统相关数据;燃料运行夜班统计方仓报警相最高温度情况并上报部门和运行部值长。

3.科技创新，开拓思路，探索方仓智能化巡检

长兴电厂在方仓全自动化控制创新方面作出前瞻性探索，完成方仓区域内的《C4皮带机智能轨道巡检系统》的可行性研究报告，为今后方仓实现无人值守，实现高标准、高品质的精细化管理打下基础，充分体现了长兴电厂“科技领先梦工厂”的企业文化。

(五)发挥方仓优势，着力推进精细化掺配，实现提质增效

1.建立精细化掺配联席会议制度

长兴电厂针对到厂煤种较杂，到厂单一煤种各参数基本达不到锅炉设计燃烧要求的具体情况，建立联席会议制度，统一制定煤种储存掺配任务并下发严格执行。做到一天一小会，一周一小结，一月一总结，实现各煤种储存网格化、掺配比例精细化。

2.制定方仓库存总体策略，建立来煤测温制度，建立存煤方案机制

一是制定方仓库存总体策略。方仓库存控制策略：1)机组双机运行或一台机组调停，方仓库存控制在13—15万吨;2)机组单机运行，方仓库存控制在10 N12万吨;若一台机组进行C级以上检修，方仓库存控制8~10万吨;3)迎峰渡夏、防台防汛、渡冬期间，可适当提高方仓库存量。

二是同一煤种采用分列存放。发挥方仓48介储煤仓的优势，采取同一煤种分列存放，实现方仓中存储的备煤种能随时随地灵活掺配出仓。

三是建立来煤测温制度，建立存煤方案机制。对每一批次到厂煤进行逐船测温，再根据来煤数量、挥发分含量、到厂煤温等实际具体情况，详细制定该批次煤种的存煤方案，安排接卸任务单。

3.技术创新，优化调整活化给煤机出力，做好数字化、精细化掺配

针对活化给煤机实际运行中出力大小不一致，不能精确控制煤量，达不到精细化配煤掺烧要求这一问题，长兴电厂充分利用QC活动等攻关手段，通过PDCA循环，找出症结，优化措施，对方仓48台活化给煤机出力进行了全面优化调整。

一是对48台活化给煤机下料曲线槽的开度进行调整，确保各台活化给煤机在设计煤种下料时无级调节出力基本一致，偏差不大于±25吨。

二是将48台活化给煤机设计额定出力从200~ 900t/h优化调整为200~ 800t/h，确保多煤种掺配时不超负荷。

三是两个煤种掺配时，时刻关注入炉电子皮带秤瞬时流量，根据瞬时流量读数和掺配比例要求，通过活化给煤机无级调节来调整活化给煤机出力大小，以满足掺配比例要求。

四是根据方仓存煤千湿程度不一的情况，优化活化给煤机运行方式。

五是上仓煤种不同掺配比倒，活化给煤机采用不同出力。

4.开展以精细化掺配为重点的燃料小指标竞赛

长兴电厂改变以往小指标竞赛的重点，创新地将锅炉燃烧指标与方仓精细化燃煤掺配挂钩，加大此项在小指标竞赛中的比重，凸显方仓精细化掺配的重要性，从制度上来保障方仓精细化掺配工作真正落实到位。

5.提升软硬件基础，实现智能化管理

长兴电厂十分注重精细化管理的软硬件基础，强调“人防”与“技防”的结合，通过在转运的内河船舶上安装AIS系统，对燃煤运输实现全过程、全方位实时在线管控。主动拓宽管理空间，将中转港港内存煤纳入企业内部管理范畴。通过引入第三方检验，安排驻港员全程跟踪，编制《中转港场地煤炭管理模型》，根据配煤掺烧及季节特点及时调整煤种的结构。

全力推行采制样标准化管理工作。借鉴操作票管理机制，在制样工作中创新建立标准操作卡机制。制定标准制样操作卡，并严格按照操作卡逐项进行分解操作，设立专人监护、监督，确保制样过程无差错，从而为精细化掺配提供准确数据。

(六)提高方仓环保精细化管理，推进企业绿色发展

1.方仓废水处理创新改造，申请国家专利，实现对企业自主知识产权保护

长兴电厂组织创新攻关，对含煤废水处理系统增加旁路系统，对设备及管道加装保温层，改造后的系统可以灵活应用各种运行方式来满足各种条件下的生产需求，提高系统应对极寒天气的能力，实现方仓废水回收再利用，做到废水零排放。该项环保改造以“一种含煤废水处理系统”成功申请国家实用新型专利。

2.优化存煤策略，降低方仓进煤时落煤对底部钢煤4的冲击和产生的噪音

由于方仓高达45米，进煤时自由下落的原煤对空仓时底部的钢煤斗冲击很大，对钢煤斗有较大的磨损，并产生较大噪音，影响到周围农村居民。长兴电厂改变以前煤仓出煤出净的情况，适当保留存煤到钢煤斗高度，再次进煤时，存煤形成了缓冲层，降低冲击力度和噪音，产生较好的环保效益。

3.强化环保设备运维，推行无尘接卸法，严控方仓及码头区域粉尘浓度

长兴电厂开展难题技术攻关，对高扬尘煤船采取逐层洒水，逐层接卸的办法，起到了抑尘效果;推行“无尘操作”抓斗抓煤作业法，确保燃煤接卸“环保、安全、高效”。创新使用双机接卸的方式，在提高接卸效率的同时，确保煤码头夜间正常停运，厂区周边噪声治理问题取得突破。

4.合理化建议成绩显著，多项建议被采纳，提升了方仓及输煤系统环保效益

主动采纳员工合理化建议，在方仓顶部C5皮带机除尘器外加装隔音墙，实施后效果明显，避免了噪音外泄扰民。采纳夜班运行人员建议，对方仓区域夜间照明进行合理布局和灯光控制程序改进，防止生产区域强光外泄扰民。

二、国内首座蜂窝型集束煤仓管理创新与实践的实施效果

(一)方仓运维可靠性提高

通过技术创新攻关，优化方仓惰化系统气体保沪策略，方仓存煤最高温度从实施前的67.2℃下降至实施后的58.9℃，成功地将存煤温度控制在氧化速度缓慢的600C以下，有效延缓存煤氧化速度，存煤温度整体偏高的现象得到明显改善，方仓未发生高级报警，未开启自启闭式防爆门排放可燃气体，未发生存煤自燃事件，场损损耗明显下降，方仓运维可靠性显著提升。

2016年度，燃料部全年共接卸燃煤208.3万吨，存入方仓194.6万吨，占全年接卸煤量的93.4%。方仓最高日存煤达17.3万吨，单批存煤天数最长为95天，全年累计存煤22个批次。方仓存储经济煤种104.7万吨，占全年存储量的53.8%。存储印尼煤、俄罗斯煤、澳洲煤等易自燃的高挥发份经济煤种38.5万吨。

(二)精细化掺配带来的经济效益显著

2016年，华能长兴电厂2台660MW超超临界机组燃煤加仓总计215万吨，除码头直通入炉的13.7万吨，其余201.3万吨燃煤经方仓活化给煤机全部实现精细化配煤掺烧，节约燃料掺配费用603.9万元，燃煤精细化配煤掺烧比例高达93.6%，方仓存煤100%实现精细化配煤掺烧，其中包括印尼煤、俄罗斯煤、澳洲煤等高挥发份经济煤种38:5万吨。保障了机组用煤和锅炉燃烧的稳走性，未发生因精细化掺配导致锅炉燃烧不稳定、机组非停的不安全事件。全年通过经济掺烧，节约燃料资金7987万元，实现标煤采购单价系统内优秀电厂对标领先，区域肉对标第一。

(三)环保效益显著

2016年，长兴电厂方仓区域未发生环保事件，噪音和粉尘浓度均达到国家排放标准，含煤废水100%回收再利用，达到废水零排放标准，对周围环境影响降到了最低限度，实现“绿色、清洁、高效”运营。

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