輸煤系統跨煤場直接上煤方式研究

郝潤生 張國增

摘要：針對漳澤發電廠2×1 000 MW“上大壓小”改擴建工程初步設計輸煤系統的現狀，通過對輸煤系統跨煤場直接上煤方式進行分析，在對4號轉運站進行優化設計后，實現了輸煤系統跨圓形煤場直接上煤，上煤方式更加靈活，提高了輸煤系統的安全可靠性，節能及經濟效益更為顯著。

關鍵詞：輸煤系統;方案研究;分析優化

0? ? 引言

漳澤發電廠2×1 000 MW“上大壓小”改擴建工程為建設2臺超超臨界空冷燃煤發電機組。輸煤系統中設有2臺雙車翻車機、2臺圓形堆取料機、汽車卸煤溝、11段皮帶機、6個轉運站、2個直徑90 m的圓形煤場，煤分堆存放，以便實現比例配煤。

本工程項目初步設計，輸煤系統為翻車機或汽車卸煤溝→圓形煤場→煤倉間運行方式，運行方式較為單一，日運行小時數相對較長，生產運行調節方面受到了一定的限制。

由于中間環節圓形煤場中的圓形堆取料機機構復雜，故障風險最大，又處于咽喉要道的位置，提高其安全可靠性對輸煤系統來說是重中之重的任務。就目前發電公司地理位置情況及煤源來看，公路運輸受到一定的限制，機組燃煤主要是依賴鐵路運輸，煤種相對穩定，到廠后可直接入爐燃燒，而不必經過在圓形煤場進行堆取這一環節，輸煤系統上煤也不會受到圓形煤場等設施的影響。因此，能夠使火車及汽車卸下的燃煤跨過圓形煤場直接入爐燃燒很有必要。

1? ? 跨圓形煤場直接上煤方案研究

1.1? ? 方案的設想

本著增加輸煤系統上煤方式，進一步提高上煤系統抗風險能力，提高輸煤系統管理水平的原則，有關技術人員突破思維常規，通過梳理初步設計的輸煤系統，提議對4號轉運站進行優化設計，增加輸煤系統跨圓形煤場直接上煤方式，以便在施工圖設計階段最大限度地節約4號轉運站改造成本，降低工程造價。

1.2? ? 方案的研究分析

本工程輸煤系統共有6個轉運站。其中，4號轉運站作為輸煤系統的咽喉轉運站，既承擔著往圓形煤場存儲煤中轉的任務，也承擔圓形煤場往鍋爐煤倉間上煤中轉的任務，為此，增加輸煤系統的運行方式，實現跨圓形煤場直接上煤，4號轉運站優化是關鍵。

由于受整體布局及生產廠房場地限制，實現跨圓形煤場直接上煤，不能在5號甲、乙兩路帶式輸送機上同時進行改造，僅能在5號乙帶式輸送機實現優化，故提出以下兩套改造方案，并進行了相關分析。

1.2.1? ? 方案一

在保留原工藝流程的基礎上，在5號乙帶式輸送機上加一個犁煤器，通過曲線落煤管將煤直接送至#8帶式輸送機，上煤跨過圓形煤場。

此方案的特點：布置簡單，獨立于現有系統，僅需要增加方案中的犁煤器、落煤管、緩沖床等設備，但由于火車來煤時，煤場前皮帶機上煤出力為2 400 t/h，而圓形煤場后的出力為1 500 t/h，這種上煤方式前后系統不一致，會影響火車卸車時間。

另外，國內通常設計在煤倉間使用犁式卸料器，一般要求帶速不大于2.8 m/s，采用雙側卸料;而本方案5號乙帶速設計為3.15 m/s，采用單側卸料，其存在以下幾個方面的問題：

（1）帶速高使用犁煤器卸料對膠帶的磨損嚴重。

（2）單側卸料，運行時容易出現撒料和卸料不完全等問題，卸不干凈的料會被送到下一級6號乙皮帶上;而6號乙皮帶是不運行的，會造成壓帶的嚴重后果。

1.2.2? ? 方案二

在5號乙帶式輸送機頭部（到6號乙皮帶機）增設一個電動分流器（Y型三通），一路至圓形煤場，一路至8號皮帶機，從而增加一條旁路，達到跨過圓形煤場直接上煤的目的。

此方案的特點：

（1）用電動分流器可保持兩路輸送系統獨立運行，相比犁式卸料器具有不損傷膠帶且物料分流徹底等優點。

（2）雖然煤場前后系統不一致，但通過電動分流器，可實現精確分流的功能，切換方便，不影響火車卸煤時間。

（3）因5號乙皮帶機樓面到6號乙皮帶機樓面高度大于10 m，中間增設一臺三通對6B皮帶機落煤不會造成影響，也不會增加堵料的風險。

1.3? ? 方案的選取

通過對兩套方案的比較分析，第二套方案更加安全可靠，最終技術人員采用了增設電動分流器跨圓形煤場直接上煤方案。

如圖1所示，4號轉運站優化前上煤工藝流程具體為：火車（汽車）卸煤后，前上煤設備→5號帶式輸送機（4號轉運站內）→6號帶式輸送機（4號轉運站內）→1號或2號圓形堆取料機（1號或2號圓形煤場）;1號或2號圓形煤場→7號帶式輸送機（1號或2號圓形煤場內）→8號帶式輸送機（4號轉運站內）→……→煤倉間。

在4號轉運站優化后，可實現跨圓形煤場直接上煤。如圖2所示，4號轉運站優化后上煤工藝流程具體為：火車（汽車）卸煤后，前上煤設備→5號帶式輸送機→電動分流器→8號帶式輸送機→……→上煤至原煤倉。

2? ? 應用及效益

2.1? ? 應用情況

跨圓形煤場直接上煤方案確定后，目前，對4號轉運站優化工作已開始展開，設計、采購工作已經完成，項目建設也將進入尾聲。

2.2? ? 經濟效益

按輸煤系統跨煤場直接上煤方式核算，預計運行時間為每年6個月、上煤12 h/日，上網電價為0.353 8元/kWh，可節約電能6×30×12×865.1=186.86萬kWh，折合人民幣66.11萬元。以上只核算了節電費用，另外，減少人工及維護費預計約20萬元，合計節省86.11萬元/年。最終的年度經濟效益視此上煤方式運行時間而定。

3? ? 結語

本文通過對輸煤系統跨煤場直接上煤方式進行分析，在對4號轉運站進行優化設計后，實現了輸煤系統跨圓形煤場直接上煤。在煤種相對穩定或煤質符合鍋爐燃燒條件的情況下，燃煤到廠后可直接入爐燃燒，而不必經過在圓形煤場進行堆取這一環節，上煤方式更加靈活，還可實現邊往圓形煤場儲煤，邊往鍋爐原煤倉上煤。項目實施后，輸煤系統的安全可靠性提高，節能及經濟效益更為顯著。

收稿日期：2020-03-10

作者簡介：郝潤生（1964—），男，河南林州人，工程師，研究方向：脫硫、除塵。

張國增（1968—），男，山西高平人，工程師，研究方向：輸煤。