大型燃煤電廠封閉式貯煤場技術(shù)性能比較

譚振云

(廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計研究院，南寧市，530023)

0 引言

貯煤場是燃煤電廠燃料儲存、供應(yīng)的重要設(shè)施。目前，隨著國內(nèi)燃煤機組容量及建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，以及越來越嚴格的環(huán)保要求，對貯煤場的設(shè)計要求也越來越高［1-3］。減小貯煤場占地面積、提高場地的利用率、降低土石方量、提高貯煤場的自動化作業(yè)水平以及盡可能地減小環(huán)境污染等問題，越來越受到人們的關(guān)注。封閉式貯煤場與傳統(tǒng)開放式貯煤場相比，具有占地面積小、土石方量小、場地利用率高、自動化水平高、對環(huán)境影響小等多方面的優(yōu)點，本文介紹國內(nèi)常見的各類封閉式貯煤場并進行技術(shù)比較，得出的結(jié)論可供貯煤場選型和設(shè)計參考。

1 封閉式貯煤場的類型

目前國內(nèi)常見的封閉式貯煤場主要有以下4種形式［4-6］：

(1)圓形煤場，即圓形擋煤墻加球形網(wǎng)架鋼屋蓋，內(nèi)設(shè)回轉(zhuǎn)堆取料設(shè)備；

(2)封閉式條形煤場，即斗輪機煤場加封閉煤棚；

(3)矩形封閉煤場，即刮板取料機煤場加封閉煤棚；

(4)圓筒倉并列群倉。

1.1 圓形煤場

圓形煤場主要由堆取料機、球冠狀鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、煤場土建結(jié)構(gòu)以及其他相關(guān)輔助設(shè)施構(gòu)成。圓形煤場采用自然通風方式，煤場內(nèi)安裝有圓形堆取料機，燃煤由堆取料機頂部進料，通過其旋轉(zhuǎn)懸臂機可作360°回轉(zhuǎn)堆煤，并且可作360°旋轉(zhuǎn)取煤送到中心柱下部的圓錐形煤斗中，再通過煤斗下的給煤機和地下帶式輸送機向外供煤。這種煤場是近年來國內(nèi)大型燃煤電廠逐步推廣采用的新型煤場，如漳州后石電廠、汕尾電廠等均采用此形式的煤場。圓形煤場外形如圖1所示。

圖1 圓形煤場Fig.1 Circular coal yard

1.2 封閉式條形煤場

封閉式條形煤場主要由懸臂斗輪堆取料機、穹頂網(wǎng)架式封閉煤棚及其他相關(guān)輔助設(shè)施構(gòu)成，其外形見圖2。條形煤場一般配有斗輪堆取料機，根據(jù)斗輪機作業(yè)方式，可布置為折返式或通過式斗輪機煤場。封閉式條形煤場在國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛，主要在降雨量較大的南方地區(qū)應(yīng)用。

圖2 正在施工的封閉式條形煤場Fig.2 Strip enclosed coal yard under construction

1.3 矩形封閉煤場

圖3 矩形封閉煤場Fig.3 Rectangular enclosed coal yard

矩形封閉煤場主要由犁式卸料器(卸料小車)、門架式刮板機、煤倉土建結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)輔助設(shè)施構(gòu)成，其外形見圖3。矩形煤倉采用堆、取分離的方式，燃煤通過帶式輸送機從矩形倉上端部水平穿入，再由犁式卸料器(卸料小車)將燃煤卸入煤場；通過門式刮板機將燃煤卸入取料機漏斗，并由地面帶式輸送機向外供煤。刮板機另一側(cè)較短的副刮板機可將燃煤送至主刮板機刮料區(qū)域。矩形煤倉目前在國內(nèi)燃煤電廠中應(yīng)用較少，寧波臺塑熱電廠等采用此種煤場。

1.4 圓筒倉并列群倉

圓筒倉并列群倉主要由犁式卸料器、回轉(zhuǎn)布料設(shè)備、活化給料機、筒倉土建結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)輔助設(shè)施構(gòu)成，其外形見圖4。該貯煤工藝不設(shè)置傳統(tǒng)煤場，用筒倉替代煤場和堆取料機，根據(jù)來煤種類的不同用帶式輸送機直接輸送至若干個并列的圓柱形筒倉儲存，用某煤種時，可從該煤種筒倉底部放料口放出，再由配煤盤進行配煤作業(yè)。圓筒倉并列群倉，造價較高，僅適用于場地狹窄、環(huán)保要求高的特殊場合，目前在國內(nèi)燃煤電廠中應(yīng)用較少。

圖4 圓筒倉并列群倉Fig.4 Parallelingmulti-bunkers of circular silo

2 封閉式貯煤場技術(shù)比較

現(xiàn)從11個方面對圓形煤場、條形煤場、矩形煤倉、圓筒倉并列群倉進行技術(shù)比較［7-10］。

(1)占地面積。圓形煤場：較小；條形煤場：大；矩形煤倉：較小；圓筒倉并列群倉：小。

(2)土石方量。圓形煤場：小；條形煤場：大；矩形煤倉：較小；圓筒倉并列群倉：大。

(3)場地利用率。

圓形煤場：較高。

條形煤場：為防止燃料堆存過久引起自燃和氧化消耗能量，煤堆需定期翻底，這將造成煤場實際堆存面積減少，同時還需留出推煤機作業(yè)的場地和通道，因此場地有效利用率較低。

矩形煤倉：較低。

圓筒倉并列群倉：筒倉內(nèi)燃煤充滿系數(shù)較高，約為95％，煤倉容積有效利用率高。

(4)系統(tǒng)可靠性。

圓形煤場：煤場內(nèi)常設(shè)1臺堆取料設(shè)備，當堆取料機發(fā)生故障或檢修時，可用推煤機通過地下煤斗向系統(tǒng)供煤。系統(tǒng)可靠性、自動化程度高。

條形煤場：煤場常設(shè)1臺斗輪堆取料機，當一臺斗輪機發(fā)生故障或檢修時，可用另一臺斗輪機作業(yè)。系統(tǒng)可靠性較高，自動化程度較低。

矩形煤倉：煤場設(shè)有雙排多臺犁式卸料器和2臺刮板取料機。當一臺刮板取料機發(fā)生故障或檢修時，可用另一臺刮板取料機作業(yè)。系統(tǒng)可靠性、自動化程度高。

圓筒倉并列群倉：每座筒倉一般設(shè)有多臺活化給煤機，可交替運行，且互為備用，系統(tǒng)可靠性高。

(5)原煤流動性及成分損失。

圓形煤場：原煤依靠取料機作業(yè)，回取率高。煤場內(nèi)部充滿度較低，并直接與大氣相通，燃煤有氧化損失。

條形煤場：斗輪機自然堆存情況下，煤堆的回取率約為67％，其余部分需采用推煤機輔助作業(yè)，存煤無法真正做到先進先出，易形成部分存煤長期滯留煤場，造成熱值損失和自燃。

矩形煤倉：原煤依靠取料機作業(yè)，回取率高。煤場內(nèi)部充滿度低，并直接與大氣相通，燃煤有氧化損失。

圓筒倉并列群倉：原煤依靠活化給煤機的激振力和物料自重力在倉內(nèi)流動。底部整體出料，不易結(jié)拱、堵塞。煤倉內(nèi)部充滿度最高，且倉內(nèi)密封良好，燃煤不易氧化。

(6)結(jié)構(gòu)安全性。

圓形煤場：圓筒壁+大型網(wǎng)架穹頂，分體式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體安全性較高。非全密閉結(jié)構(gòu)，煤場內(nèi)微負壓，煤場內(nèi)外氣壓自動平衡，無需設(shè)置防爆門。

條形煤場：穹頂網(wǎng)架封閉煤棚，整體結(jié)構(gòu)安全性較高。

矩形煤倉：整體結(jié)構(gòu)安全性較高。非全密閉結(jié)構(gòu)，煤場內(nèi)微負壓，煤場內(nèi)外氣壓自動平衡，無需設(shè)置防爆門。

圓筒倉并列群倉：整體式結(jié)構(gòu)，安全性較高。采用全密閉結(jié)構(gòu)，倉體上部設(shè)有防爆門，并設(shè)有溫度和可燃氣體等監(jiān)測報警裝置、高低料位計和通風除塵裝置。

(7)防火性能。

圓形煤場：按照先進先出自然更新的存煤原則，將存煤天數(shù)控制在自燃周期內(nèi)。煤場設(shè)備和煤場護壁柱上設(shè)有消防炮，存煤局部自燃時，可以調(diào)整取料機實行定點取料。

條形煤場：煤場的側(cè)墻需設(shè)置紅外線自動尋的消防炮滅火系統(tǒng)。燃煤局部自燃時，噴水并采用推煤機壓實。

矩形煤倉：按照先進先出自然更新的存煤原則，將存煤天數(shù)控制在自燃周期內(nèi)。煤場的側(cè)墻兩側(cè)均設(shè)有消防水炮，燃煤局部自燃時，可以用挖掘機定點取料或調(diào)整取料機運行實行定點取料。

圓筒倉并列群倉：完全按照先進先出自然更新的存煤原則，將存煤天數(shù)控制在自燃周期內(nèi)。燃煤局部自燃時，可運行該區(qū)域取料機，實現(xiàn)局部取料。

(8)設(shè)備運行維護。

圓形煤場：煤場設(shè)備周邊空間相對較大，維護人員可直接靠近設(shè)備，維護方便且維護工作量較小。

條形煤場：維護工作量較大。

矩形煤倉：煤場設(shè)備周邊空間相對較大，維護人員可直接靠近設(shè)備，維護方便且維護工作量較小。

圓筒倉并列群倉：筒倉內(nèi)無設(shè)備，取料設(shè)備布置在倉底，并設(shè)維護通道，檢修環(huán)境比較好，且維護工作量較小。

(9)環(huán)保條件。

圓形煤場：球拱型罩殼，密封性較好，基本不漏粉塵，對環(huán)境影響小。

條形煤場：拱形封閉煤棚密封性較好，基本不漏粉塵，對環(huán)境影響小。

矩形煤倉：三角形鋼屋架結(jié)構(gòu)，密封性較好，基本不漏粉塵，對環(huán)境影響小。

圓筒倉并列群倉：筒倉為高度密封結(jié)構(gòu)，無粉塵外溢，對環(huán)境影響小。

(10)外觀造型。

圓形煤場：大穹頂結(jié)構(gòu)，外形美觀。

條形煤場：一般。

矩形煤倉：較美觀。

圓筒倉并列群倉：圓筒形結(jié)構(gòu)，外形美觀。

(11)施工技術(shù)要求。

圓形煤場：圓拱直徑大，擋墻高，設(shè)備安裝要求高，建筑周期長；氣候?qū)κ┕び幸欢ǖ挠绊懀皇┕るy度較大。

條形煤場：施工較簡單。

矩形煤倉：施工較簡單。

圓筒倉并列群倉：需專用設(shè)備按專門工藝施工，施工周期長。

3 結(jié)論

目前，矩形封閉煤場及圓筒倉并列群倉在國內(nèi)燃煤電廠中應(yīng)用較少，尚缺乏運行經(jīng)驗。圓筒倉并列群倉雖占地面積小，但其土石方量高，造價也較高，且施工周期長，僅適用于場地狹窄、環(huán)保要求高的特殊場合。

在同等燃煤儲量的情況下，封閉式圓形煤場與封閉式條形煤場相比，具有占地面積小、土石方量較低、場地利用率高、自動化程度高等優(yōu)點。同時，由于圓形煤場堆取料機在全封閉的環(huán)境下工作，減少了粉塵飛揚和噪聲污染；不受外界天氣的影響，在解決干燥煤問題的同時，也保證了運煤系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，達到了提高燃煤系統(tǒng)效率和保護環(huán)境的雙重目的。

從國內(nèi)已采用封閉式貯煤場電廠的情況來看，封閉式圓形煤場的工程造價是適中的，并且其良好的環(huán)保功能、先進可靠的技術(shù)、高自動化水平等優(yōu)點已為電廠帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益。隨著設(shè)備制造、設(shè)計及施工技術(shù)的不斷提高，封閉式圓形煤場的工程造價將會進一步降低，在環(huán)保要求越來越高的今天，封閉式圓形煤場是值得推廣應(yīng)用的貯煤方式。

［1］DL/T 518.1—2004火力發(fā)電廠運煤設(shè)計技術(shù)規(guī)程第1部分：運煤系統(tǒng)［S］.北京：中國電力出版社，2004.

［2］DL/T 5187.2—2004火力發(fā)電廠運煤設(shè)計技術(shù)規(guī)程第2部分：煤塵防治［S］.北京：中國電力出版社，2004.

［3］DL 5000—2000火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2000.

［4］中國華電工程(集團)有限公司，上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院.大型火電設(shè)備手冊［M］.北京：中國電力出版社，2009.

［5］任永紅.燃料輸送系統(tǒng)及設(shè)備［M］.北京：中國電力出版社，2007.

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