華能瑞金電廠2×300MW新建工程翻車機(jī)系統(tǒng)方案選型探討

周慧

（江西省電力設(shè)計(jì)院，江西 南昌 330096）

華能瑞金電廠的廠址地處贛州市贛縣境內(nèi)的茅店鎮(zhèn)，位于京九鐵路與貢江之間，本期容量 2X300MW燃煤運(yùn)量約為129.94×104T/A，遠(yuǎn)期容量 2X300MW+2X600MW燃煤運(yùn)量為389.81×104T/A。電廠燃煤運(yùn)輸全部采用鐵路運(yùn)輸。

1.煤源及廠內(nèi)接卸系統(tǒng)

本期工程設(shè)計(jì)煤種為60%淮南煙煤和40%贛南地區(qū)無(wú)煙煤，校核煤種為淮南煙煤。

本工程耗煤量

電廠本期及下期工程耗煤量

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注：1）日利用小時(shí)數(shù)按20h計(jì)；

2）年利用小時(shí)數(shù)按5500h計(jì)；

3）來(lái)煤不均衡系數(shù)按1.2計(jì)；

4）運(yùn)煤火車載重量按60t/節(jié)計(jì)；

5）根據(jù)鐵路牽引定數(shù)為 4000t，運(yùn)煤列車按50節(jié)/列計(jì)。本期日最大來(lái)煤量為6455.28t，日最大進(jìn)廠車輛約為2列。

火車卸煤裝置采用翻車機(jī)作業(yè)。

2 翻車機(jī)系統(tǒng)方案擬定

2.1 方案介紹

本工程運(yùn)煤系統(tǒng)翻車機(jī)卸煤系統(tǒng)可考慮如下3個(gè)方案：

方案一：本期工程僅建設(shè)1套獨(dú)立的翻車機(jī)，廠內(nèi)建設(shè)三條鐵路線，一重、一空、一走行，預(yù)留二期一重、一空，接卸站臺(tái)有效長(zhǎng)度本期按850m建設(shè)，預(yù)留1050m的條件，整列牽引進(jìn)廠。空車線和重車線的有效長(zhǎng)度均滿足整列車進(jìn)廠條件。

預(yù)留二期再建一套翻車機(jī)卸煤系統(tǒng)位置及土建結(jié)構(gòu)接口條件。

翻車機(jī)室的平面尺寸為 28m×16.5m。在翻車機(jī)的端部設(shè)有約14.5m×14.5m×1.5m的牽車臺(tái)一座。

方案二：本期廠內(nèi)鐵路線的設(shè)置同方案一。

一期卸煤系統(tǒng)設(shè)置一套“C”型單車翻車機(jī)及其配套的調(diào)車系統(tǒng)，預(yù)留二期一套“C”型單車翻車機(jī)及其配套的調(diào)車系統(tǒng)。

本期翻車機(jī)室土建部分按兩套翻車機(jī)系統(tǒng)一次設(shè)計(jì)建成，二期需擴(kuò)建的設(shè)備留待二期擴(kuò)建時(shí)再投建。

翻車機(jī)室的平面尺寸為 27m×28m。在翻車機(jī)的端部設(shè)有約14.5m×14.5m×1.5m的牽車臺(tái)兩座。

方案三：本期工程在廠內(nèi)站建設(shè)五條鐵路線，兩重、兩空、一走行，接卸站臺(tái)有效長(zhǎng)度本期按850m建設(shè)，整列牽引進(jìn)廠。空車線和重車線的有效長(zhǎng)度均滿足整列車進(jìn)廠條件。

一期卸煤系統(tǒng)設(shè)置兩套“C”型單車翻車機(jī)及其配套的調(diào)車系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)備需檢修時(shí)，兩套翻車機(jī)系統(tǒng)則可互為備用。

本期翻車機(jī)室的平面尺寸為與方案二相同。

3.三方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL5000-94的編寫說(shuō)明中：“據(jù)調(diào)查，翻車機(jī)的翻卸時(shí)間，除去固定的設(shè)備保養(yǎng)、維修時(shí)間、交接班、就餐時(shí)間，以及列檢、調(diào)車作業(yè)時(shí)間后，最大的晝夜利用小時(shí)數(shù)在12h左右。由于進(jìn)廠列車到達(dá)時(shí)間不能完全與待翻卸時(shí)間吻合，因此有一部分中斷等待時(shí)間。……所以每臺(tái)翻車機(jī)的平均年利用率取40%，日最大利用率取45.8%是適宜的”。

《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000的編寫說(shuō)明中：近年來(lái)，車輛平均載重為60t，隨著翻車機(jī)的可靠性和自動(dòng)化水平的提高，其平均綜合出力可達(dá)25輛/h……。

從保守起見，按車輛平均載重為 60×0.9＝54t、翻車機(jī)平均綜合出力為20～22輛/h進(jìn)行分析單臺(tái)單車翻車機(jī)日最大卸煤能力：

每小時(shí)翻卸20輛：24h×45.8%×（20輛/h）×54（t/輛）=11880t；

每小時(shí)翻卸22輛：24h×45.8%×（22輛/h）×54（t/輛）=13068t；

對(duì)應(yīng)的年卸煤量為：

24h×365×40%×（20 輛/h）×54（t/輛）=3784.3kt；

24h×365×40%×（22 輛/h）×54（t/輛）=4162.8kt；

由此可見單臺(tái)翻車機(jī)的日卸煤能力：為11880t～13068t、年卸煤能力為 3784.3kt～4162.8kt，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足本期2×300MW機(jī)組的日耗煤量和年耗煤量的需要，但當(dāng)二期擴(kuò)建2×600MW機(jī)組時(shí)，即使按每小時(shí)翻卸25輛計(jì)，都不能滿足2×300 MW機(jī)組及2×600MW機(jī)組總耗煤量的需要。因此對(duì)于方案一及方案二，當(dāng)二期擴(kuò)建2×600MW機(jī)組時(shí)均需另增一臺(tái)翻車機(jī)。不僅如此，《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000第7章 運(yùn)煤系統(tǒng)中也規(guī)定“按發(fā)電廠規(guī)劃容量考慮只設(shè)一臺(tái)翻車機(jī)時(shí)，應(yīng)有備用卸煤設(shè)施。” 華能瑞金電廠為新建機(jī)組，且電廠燃煤全部由鐵路運(yùn)輸，當(dāng)一期的卸煤設(shè)施僅僅只有一臺(tái)翻車機(jī)時(shí)，如果電廠擴(kuò)建到規(guī)劃容量時(shí)，就必需新上一套卸煤設(shè)施，目前翻車機(jī)是所有卸車機(jī)械中機(jī)械化程度最高、卸車速度最快、卸的最干凈的設(shè)備。尤其是在大塊煤含量多的情況下，螺旋卸車機(jī)、鏈斗卸車機(jī)以及抓斗類卸車機(jī)都難于適應(yīng)，而翻車機(jī)則可以較為順利地卸煤，因此電廠再上一套翻車機(jī)系統(tǒng)就能滿足卸煤設(shè)施一運(yùn)一備的要求。

對(duì)于方案一而言，本期只考慮一套翻車機(jī)系統(tǒng)，因此一次性投資上是三方案中最節(jié)省的。方案二由于本期翻車機(jī)室土建部分按兩套翻車機(jī)系統(tǒng)一次設(shè)計(jì)建成，設(shè)備本體上一套預(yù)留一套，因此一次性投資比方案一高，比方案三節(jié)省。但由于電廠翻車機(jī)的實(shí)際卸車能力與許多綜合因素有關(guān)，如鐵路運(yùn)輸緊張，煤源的不確定，導(dǎo)致電廠來(lái)煤不均衡系數(shù)較大，特別對(duì)于新建電廠，來(lái)煤波動(dòng)系數(shù)更大 。加之初期運(yùn)行人員操作不熟練，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不善，而設(shè)備投運(yùn)之初或多或少存在缺陷，易發(fā)生故障，因此必然影響卸車速度。目前鐵路部門對(duì)積壓車皮的罰款也比較厲害，這些罰款是必給電廠帶來(lái)不小的經(jīng)濟(jì)損失。

對(duì)于上述問(wèn)題，三方案中方案三的適應(yīng)性最好，方案二次之，方案一最差。由于電廠一期僅僅只上2×300 MW機(jī)組，日最大進(jìn)廠車輛僅為2列。在正常情況下，翻車機(jī)每2～2.5分鐘翻卸一節(jié)車皮，翻卸一列車約2小時(shí)，另計(jì)車輛交接、計(jì)量、取樣、列檢、清掃等，從車輛進(jìn)廠就位到卸煤完畢的時(shí)間，可按不超過(guò)4h考慮，既每臺(tái)班卸2列車。也就是說(shuō)，若按3班運(yùn)行，2×300 MW機(jī)組燃煤僅僅只要一班即可卸完，因此一般情況下方案一和方案二卸煤系統(tǒng)的備用可以從翻車機(jī)的出力上得到保證。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，翻車機(jī)的重要元件（液壓系統(tǒng)，電氣元件）均為進(jìn)口，產(chǎn)品品質(zhì)高，相對(duì)事故率減少。因此本期卸煤裝置考慮一臺(tái)是可行的。如此看來(lái)三方案中方案三的安全性最好，經(jīng)濟(jì)性最差；方案一經(jīng)濟(jì)性最好，安全性最差；方案二則介于兩者中間，雖然方案二在費(fèi)用上比方案一土建投資約多650萬(wàn)元，比方案三設(shè)備投資約省1300萬(wàn)元，但方案二適應(yīng)性最好，兩套翻車機(jī)系統(tǒng)，本期土建設(shè)施一次建成，設(shè)備緩裝一套。另一套設(shè)備可視電廠實(shí)際運(yùn)行情況而定：若電廠來(lái)煤很不均勻，翻車機(jī)故障頻繁，那么可盡快安裝另一臺(tái)設(shè)備來(lái)緩沖壓力；若電廠來(lái)煤基本正常，運(yùn)行管理人員應(yīng)急搶修，排除故障能力強(qiáng)，設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)的好，就可等到二期擴(kuò)建時(shí)再上另一臺(tái)設(shè)備。

且由于社會(huì)發(fā)展日新月異，電力的發(fā)展也隨著社會(huì)的發(fā)展腳步越來(lái)越快，華能瑞金電廠二期擴(kuò)建工程倘若在近幾年實(shí)施，那么方案二相對(duì)于方案一土建的總體上費(fèi)用及改造工作量上都要節(jié)省很多，因?yàn)榉桨付莾膳_(tái)翻車機(jī)共一套翻車機(jī)室，而方案一兩臺(tái)翻車機(jī)分別安裝在兩套翻車機(jī)室，土建的地下室部分貫通。

綜上所述，方案二是三個(gè)方案中投資適中，安全性適中，靈活性最好，綜合性最優(yōu)的一個(gè)方案。因此華能瑞金電廠卸煤系統(tǒng)建議采用方案二。