大型燃煤電廠封閉式貯煤場技術性能比較

譚振云

(廣西電力工業勘察設計研究院，南寧市，530023)

0 引言

貯煤場是燃煤電廠燃料儲存、供應的重要設施。目前，隨著國內燃煤機組容量及建設規模的不斷擴大，以及越來越嚴格的環保要求，對貯煤場的設計要求也越來越高［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水平以及盡可能地減小環境污染等問題，越來越受到人們的關注。封閉式貯煤場與傳統開放式貯煤場相比，具有占地面積小、土石方量小、場地利用率高、自動化水平高、對環境影響小等多方面的優點，本文介紹國內常見的各類封閉式貯煤場并進行技術比較，得出的結論可供貯煤場選型和設計參考。

1 封閉式貯煤場的類型

目前國內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架鋼屋蓋，內設回轉堆取料設備；

(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、球冠狀鋼網架結構、煤場土建結構以及其他相關輔助設施構成。圓形煤場采用自然通風方式，煤場內安裝有圓形堆取料機，燃煤由堆取料機頂部進料，通過其旋轉懸臂機可作360°回轉堆煤，并且可作360°旋轉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、穹頂網架式封閉煤棚及其他相關輔助設施構成，其外形見圖2。條形煤場一般配有斗輪堆取料機，根據斗輪機作業方式，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應用較為廣泛，主要在降雨量較大的南方地區應用。

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、煤倉土建結構及其他相關輔助設施構成，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。刮板機另一側較短的副刮板機可將燃煤送至主刮板機刮料區域。矩形煤倉目前在國內燃煤電廠中應用較少，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、回轉布料設備、活化給料機、筒倉土建結構及其他相關輔助設施構成，其外形見圖4。該貯煤工藝不設置傳統煤場，用筒倉替代煤場和堆取料機，根據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。圓筒倉并列群倉，造價較高，僅適用于場地狹窄、環保要求高的特殊場合，目前在國內燃煤電廠中應用較少。

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

2 封閉式貯煤場技術比較

現從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：筒倉內燃煤充滿系數較高，約為95％，煤倉容積有效利用率高。

(4)系統可靠性。

圓形煤場：煤場內常設1臺堆取料設備，當堆取料機發生故障或檢修時，可用推煤機通過地下煤斗向系統供煤。系統可靠性、自動化程度高。

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

矩形煤倉：煤場設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生故障或檢修時，可用另一臺刮板取料機作業。系統可靠性、自動化程度高。

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

(5)原煤流動性及成分損失。

圓形煤場：原煤依靠取料機作業，回取率高。煤場內部充滿度較低，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，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，回取率高。煤場內部充滿度低，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流動。底部整體出料，不易結拱、堵塞。煤倉內部充滿度最高，且倉內密封良好，燃煤不易氧化。

(6)結構安全性。

圓形煤場：圓筒壁+大型網架穹頂，分體式結構，結構體安全性較高。非全密閉結構，煤場內微負壓，煤場內外氣壓自動平衡，無需設置防爆門。

條形煤場：穹頂網架封閉煤棚，整體結構安全性較高。

矩形煤倉：整體結構安全性較高。非全密閉結構，煤場內微負壓，煤場內外氣壓自動平衡，無需設置防爆門。

圓筒倉并列群倉：整體式結構，安全性較高。采用全密閉結構，倉體上部設有防爆門，并設有溫度和可燃氣體等監測報警裝置、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，將存煤天數控制在自燃周期內。煤場設備和煤場護壁柱上設有消防炮，存煤局部自燃時，可以調整取料機實行定點取料。

條形煤場：煤場的側墻需設置紅外線自動尋的消防炮滅火系統。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，將存煤天數控制在自燃周期內。煤場的側墻兩側均設有消防水炮，燃煤局部自燃時，可以用挖掘機定點取料或調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，將存煤天數控制在自燃周期內。燃煤局部自燃時，可運行該區域取料機，實現局部取料。

(8)設備運行維護。

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

圓筒倉并列群倉：筒倉內無設備，取料設備布置在倉底，并設維護通道，檢修環境比較好，且維護工作量較小。

(9)環保條件。

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，對環境影響小。

矩形煤倉：三角形鋼屋架結構，密封性較好，基本不漏粉塵，對環境影響小。

圓筒倉并列群倉：筒倉為高度密封結構，無粉塵外溢，對環境影響小。

(10)外觀造型。

圓形煤場：大穹頂結構，外形美觀。

條形煤場：一般。

矩形煤倉：較美觀。

圓筒倉并列群倉：圓筒形結構，外形美觀。

(11)施工技術要求。

圓形煤場：圓拱直徑大，擋墻高，設備安裝要求高，建筑周期長；氣候對施工有一定的影響；施工難度較大。

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：需專用設備按專門工藝施工，施工周期長。

3 結論

目前，矩形封閉煤場及圓筒倉并列群倉在國內燃煤電廠中應用較少，尚缺乏運行經驗。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、自動化程度高等優點。同時，由于圓形煤場堆取料機在全封閉的環境下工作，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，也保證了運煤系統的穩定運行，達到了提高燃煤系統效率和保護環境的雙重目的。

從國內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，并且其良好的環保功能、先進可靠的技術、高自動化水平等優點已為電廠帶來了巨大的經濟和社會效益。隨著設備制造、設計及施工技術的不斷提高，封閉式圓形煤場的工程造價將會進一步降低，在環保要求越來越高的今天，封閉式圓形煤場是值得推廣應用的貯煤方式。

［1］DL/T 518.1—2004火力發電廠運煤設計技術規程第1部分：運煤系統［S］.北京：中國電力出版社，2004.

［2］DL/T 5187.2—2004火力發電廠運煤設計技術規程第2部分：煤塵防治［S］.北京：中國電力出版社，2004.

［3］DL 5000—2000火力發電廠設計技術規程［S］.北京：中國電力出版社，2000.

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

［5］任永紅.燃料輸送系統及設備［M］.北京：中國電力出版社，2007.

［6］望亭電廠.660 MW超超臨界火力發電機組培訓教材：燃料分冊［M］.北京：中國電力出版社，2011.

［7］羅宇東，譚衛國.燃煤電廠新型方形全封閉煤場與現有煤場形式的比較［J］.廣東電力，2007，20(5)：57-54.

［8］郝思紅.圓形煤場在火力發電廠的應用與探討［J］.江蘇機電工程，2011，30(6)：68-71.

［9］谷衛士，王義好.大型燃煤電廠煤場褐煤儲存方法的探討［J］.安徽電力，2011，28(1)：29-32.

［10］王佳鵬.封閉式圓形貯煤場布置形式及設計中應注意的問題［J］.吉林電力，2010，38(3)：18-19.