劉國瑞

(華東電力設(shè)計院，上海 200063)

伴隨著煤炭開采的逐年增加，煤矸石的處理問題顯得越來越突出。目前我國煤矸石主要用于發(fā)電燃料、制磚、制水泥、井下充填、復(fù)墾造田、筑路等，綜合利用率僅有40%?！笆晃濉逼陂g我國將大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，按照減量化、再利用、再循環(huán)的原則，重點治理和利用煤矸石、礦井水和粉煤灰，煤矸石綜合利用率將達到70%以上。大力興建煤矸石電廠是提高我國煤矸石綜合利用率的一種有效途徑。

1 工程概況

淮南礦業(yè)集團顧橋電廠工程建設(shè)2×300MW級亞臨界一次再熱CFB機組。本工程將燃用由淮南礦業(yè)(集團)公司下屬顧橋礦洗煤廠供應(yīng)的煤矸石、煤泥和洗中煤。顧橋洗煤廠年入洗能力為1000萬t，與煤礦同時投產(chǎn)。洗煤廠每年可產(chǎn)煤矸石150萬t、煤泥50萬t、洗中煤300萬t。

本工程設(shè)計煤種為煤矸石、煤泥和洗中煤混煤，混煤比約為2∶1∶1，校核煤種混煤比約為3∶1∶1。本年耗煤量約276.14萬t(設(shè)計煤種)。工程燃用的煤矸石、煤泥量基本上與顧橋洗煤廠年生產(chǎn)的煤矸石、煤泥量相當(dāng)。顧橋洗煤廠的副產(chǎn)品作為本工程燃料來源能滿足要求。

2 原始資料

本工程煤源由顧橋選煤廠提供。煤質(zhì)資料及灰成分分析資料見表1。

耗煤量見表2。

表1 煤、灰質(zhì)數(shù)據(jù)

表2 機組耗煤量

3 各種混煤措施介紹

目前在電廠內(nèi)進原煤斗前采用的混煤措施主要有：貯煤場內(nèi)各種大型煤場機械混煤和筒倉混煤。

貯煤場內(nèi)各種大型煤場機械混煤主要包括以下兩種形式：①將電廠不同品種的燃煤在煤場中逐層堆放，取料時各品種的燃煤被取料機械自然混合在一起，從而達到混煤效果。這種混煤方式有一個前提，即不同品種的燃煤進入電廠時必須有一定的規(guī)律，否則難以滿足逐層堆放的要求。但該方式很難按一定的配比進行混煤，因此，對混煤要求較高或混煤煤種較多的工程不宜采用此方法。②不同品種的燃煤進入電廠時分堆堆放，在同一煤場內(nèi)串聯(lián)2臺斗輪堆取料機，或一臺斗輪堆取料機及一臺取料機，通過同時開啟斗輪機取料達到混煤的目的。這種混煤工況會造成煤場設(shè)備過多，運行頻繁，斗輪機效率下降，電耗增加，并因此影響到堆煤。除以上兩種主要混煤方式之外，還可以通過將不同品種的燃煤分堆堆放同時在煤堆下沿長度方向設(shè)置一地下煤溝的方式，地下煤溝內(nèi)設(shè)出力可調(diào)的葉輪給煤機，葉輪給煤機下布置帶式輸送機，用于將地下煤溝內(nèi)的儲煤運至爐膛。高處的煤可通過推煤機推至低處的地下煤溝內(nèi)。運行前，先啟動廠內(nèi)帶式輸送機，再投運葉輪給煤機，每臺葉輪給煤機的行走長度鎖定在地下煤溝內(nèi)其中一種煤的范圍內(nèi)，通過調(diào)節(jié)葉輪給煤機的出力，以達到混煤目的。

筒倉混煤即根據(jù)需混合煤種數(shù)量，在廠內(nèi)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的筒倉，不同品種的燃煤分別儲存在不同的筒倉內(nèi)。筒倉出口可設(shè)置振動給料機、葉輪給煤機、環(huán)式給煤機或活化給煤機等給煤設(shè)備，筒倉下方設(shè)置帶式輸送機，通過調(diào)節(jié)給煤機出力，可將筒倉內(nèi)燃煤按照特定比例卸至筒倉下的帶式輸送機上，以達到混煤要求。

4 本工程混煤措施的選擇

本工程CFB鍋爐燃用的是由顧橋礦洗煤廠供應(yīng)的煤矸石、煤泥和洗中煤混煤，三個煤種需按照一定比例混合后進入爐膛燃燒。

本工程經(jīng)壓濾車間產(chǎn)生的煤泥含水量約14%左右，業(yè)主根據(jù)某公司的推介，煤泥采用單獨調(diào)濕制漿泵送進爐膛，而且，煤泥調(diào)濕制漿泵送進爐膛的方式目前在國內(nèi)CFB鍋爐電廠已有一定的投運經(jīng)驗。煤泥自廠外的顧橋礦儲煤場采用普通帶式輸送機將輸送到廠內(nèi)煤泥泵房制漿，再經(jīng)膏體泵將煤泥高壓泵出，通過輸送管道送至鍋爐，經(jīng)立式給料機(具有管道清洗功能)入爐實現(xiàn)煤泥燃燒。

本工程如果欲在廠外顧橋礦儲煤場內(nèi)將煤種混合好后再輸入廠內(nèi)，一方面需與顧橋礦進行協(xié)調(diào)，這在今后的電廠運行過程中將產(chǎn)生諸多麻煩；另一方面，在貯煤場內(nèi)利用煤場機械混煤較難達到煤種按既定比例配比。因此，本工程選擇筒倉混煤，不同的筒倉分別儲存煤矸石及洗中煤。

5 本工程混煤方案分析

本工程廠內(nèi)設(shè)置混煤筒倉4座，每座貯煤筒倉的容量為3570 t，直徑為15 m，4座筒倉總共可存放1.428萬t，其中，2個筒倉用于存放煤矸石，另外2個用于存放洗中煤。

筒倉下部卸料采用直縫煤溝加葉輪給煤機方式，即在筒倉下設(shè)長縫隙式的煤槽，通過葉輪在撥煤平臺上旋轉(zhuǎn)撥煤至其下的帶式輸送機上，葉輪給煤機整體可沿帶式輸送機的方向在軌道上行走。本工程中筒倉下部設(shè)兩路皮帶機，參數(shù)為：B＝1200 mm、V＝2.00 m/s、Q＝800 t/h。每路皮帶機上設(shè)3臺葉輪給煤機，葉輪給煤機出力為Q=200～400 t/h，兩臺運行一臺備用。通過分別設(shè)置在煤矸石筒倉和洗中煤筒倉下面的葉輪給煤機可以分別把煤矸石和洗中煤卸至皮帶機上，通過調(diào)節(jié)葉輪給煤機的出力，就可以將煤矸石和洗中煤混合至鍋爐所需的比例。

本工程混煤筒倉設(shè)置空氣炮及移動空壓機，以防堵。筒倉上還設(shè)置CO氣探測器、可燃氣探測器、煙霧探測器及溫度傳感器，以及時監(jiān)測筒倉情況。

6 結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐燃用煤種往往較雜，一般包括煤泥、煤矸石和洗中煤，而且需按一定比例混合后輸入鍋爐燃燒。

由洗煤廠壓濾車間產(chǎn)生的煤泥送到電廠后如需調(diào)濕制漿后輸入爐膛，建議采用單獨泵送方式。

煤矸石、洗中煤等其他煤種需按比例混合后輸入爐膛，混合方式可通過在露天煤場利用煤場堆取料設(shè)備來實現(xiàn)，也可通過筒倉混煤，具體混煤方案的選擇需結(jié)合場地、煤種數(shù)量、燃煤特性等條件確定。因循環(huán)流化床鍋爐對于入爐燃料的配比、熱值、可磨指數(shù)等均有一定的要求，當(dāng)需按既定比例配比燃料且廠內(nèi)場地有限時，建議循環(huán)流化床鍋爐燃料混合采用筒倉混合。

筒倉卸料采用直縫煤溝加葉輪給煤機方式，盡管可一定程度上減弱采用傳統(tǒng)振動給煤機易發(fā)生的蓬煤、堵煤現(xiàn)象，但筒倉下口結(jié)構(gòu)仍有死角，長條形縫隙的流通截面較小，易造成下口堵煤。而且葉輪給煤機的撥煤方式為被動撥煤方式，無法解決筒倉下部起拱時的堵煤情況。同時葉輪給煤機在工作時，煤在慣性力作用下常常灑煤到煤溝底部，較難清理。目前國外的筒倉給料設(shè)備經(jīng)幾十年的更新?lián)Q代，已大量采用大開口、大出力的新型活化給煤機，可直接振動活化筒倉內(nèi)的物料，有效解決了堵煤、灑煤的問題，且安裝簡單，檢修、維護方便工作量小，并可提高筒倉的有效儲煤體積，盡管價格較高，但仍值得推薦。

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