輸煤系統(tǒng)跨煤場直接上煤方式研究

郝潤生 張國增

摘要：針對漳澤發(fā)電廠2×1 000 MW“上大壓小”改擴(kuò)建工程初步設(shè)計(jì)輸煤系統(tǒng)的現(xiàn)狀，通過對輸煤系統(tǒng)跨煤場直接上煤方式進(jìn)行分析，在對4號轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，實(shí)現(xiàn)了輸煤系統(tǒng)跨圓形煤場直接上煤，上煤方式更加靈活，提高了輸煤系統(tǒng)的安全可靠性，節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng);方案研究;分析優(yōu)化

0? ? 引言

漳澤發(fā)電廠2×1 000 MW“上大壓小”改擴(kuò)建工程為建設(shè)2臺超超臨界空冷燃煤發(fā)電機(jī)組。輸煤系統(tǒng)中設(shè)有2臺雙車翻車機(jī)、2臺圓形堆取料機(jī)、汽車卸煤溝、11段皮帶機(jī)、6個轉(zhuǎn)運(yùn)站、2個直徑90 m的圓形煤場，煤分堆存放，以便實(shí)現(xiàn)比例配煤。

本工程項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)，輸煤系統(tǒng)為翻車機(jī)或汽車卸煤溝→圓形煤場→煤倉間運(yùn)行方式，運(yùn)行方式較為單一，日運(yùn)行小時數(shù)相對較長，生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)節(jié)方面受到了一定的限制。

由于中間環(huán)節(jié)圓形煤場中的圓形堆取料機(jī)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，故障風(fēng)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(tǒng)來說是重中之重的任務(wù)。就目前發(fā)電公司地理位置情況及煤源來看，公路運(yùn)輸受到一定的限制，機(jī)組燃煤主要是依賴鐵路運(yùn)輸，煤種相對穩(wěn)定，到廠后可直接入爐燃燒，而不必經(jīng)過在圓形煤場進(jìn)行堆取這一環(huán)節(jié)，輸煤系統(tǒng)上煤也不會受到圓形煤場等設(shè)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(shè)想

本著增加輸煤系統(tǒng)上煤方式，進(jìn)一步提高上煤系統(tǒng)抗風(fēng)險能力，提高輸煤系統(tǒng)管理水平的原則，有關(guān)技術(shù)人員突破思維常規(guī)，通過梳理初步設(shè)計(jì)的輸煤系統(tǒng)，提議對4號轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加輸煤系統(tǒng)跨圓形煤場直接上煤方式，以便在施工圖設(shè)計(jì)階段最大限度地節(jié)約4號轉(zhuǎn)運(yùn)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(tǒng)共有6個轉(zhuǎn)運(yùn)站。其中，4號轉(zhuǎn)運(yùn)站作為輸煤系統(tǒng)的咽喉轉(zhuǎn)運(yùn)站，既承擔(dān)著往圓形煤場存儲煤中轉(zhuǎn)的任務(wù)，也承擔(dān)圓形煤場往鍋爐煤倉間上煤中轉(zhuǎn)的任務(wù)，為此，增加輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)跨圓形煤場直接上煤，4號轉(zhuǎn)運(yùn)站優(yōu)化是關(guān)鍵。

由于受整體布局及生產(chǎn)廠房場地限制，實(shí)現(xiàn)跨圓形煤場直接上煤，不能在5號甲、乙兩路帶式輸送機(jī)上同時進(jìn)行改造，僅能在5號乙?guī)捷斔蜋C(jī)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，故提出以下兩套改造方案，并進(jìn)行了相關(guān)分析。

1.2.1? ? 方案一

在保留原工藝流程的基礎(chǔ)上，在5號乙?guī)捷斔蜋C(jī)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(jī)，上煤跨過圓形煤場。

此方案的特點(diǎn)：布置簡單，獨(dú)立于現(xiàn)有系統(tǒng)，僅需要增加方案中的犁煤器、落煤管、緩沖床等設(shè)備，但由于火車來煤時，煤場前皮帶機(jī)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(tǒng)不一致，會影響火車卸車時間。

另外，國內(nèi)通常設(shè)計(jì)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(cè)卸料;而本方案5號乙?guī)僭O(shè)計(jì)為3.15 m/s，采用單側(cè)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(yán)重。

（2）單側(cè)卸料，運(yùn)行時容易出現(xiàn)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(yùn)行的，會造成壓帶的嚴(yán)重后果。

1.2.2? ? 方案二

在5號乙?guī)捷斔蜋C(jī)頭部（到6號乙皮帶機(jī)）增設(shè)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(jī)，從而增加一條旁路，達(dá)到跨過圓形煤場直接上煤的目的。

此方案的特點(diǎn)：

（1）用電動分流器可保持兩路輸送系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，相比犁式卸料器具有不損傷膠帶且物料分流徹底等優(yōu)點(diǎn)。

（2）雖然煤場前后系統(tǒng)不一致，但通過電動分流器，可實(shí)現(xiàn)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(jī)樓面到6號乙皮帶機(jī)樓面高度大于10 m，中間增設(shè)一臺三通對6B皮帶機(jī)落煤不會造成影響，也不會增加堵料的風(fēng)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(shù)人員采用了增設(shè)電動分流器跨圓形煤場直接上煤方案。

如圖1所示，4號轉(zhuǎn)運(yùn)站優(yōu)化前上煤工藝流程具體為：火車（汽車）卸煤后，前上煤設(shè)備→5號帶式輸送機(jī)（4號轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)）→6號帶式輸送機(jī)（4號轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)）→1號或2號圓形堆取料機(jī)（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(jī)（1號或2號圓形煤場內(nèi)）→8號帶式輸送機(jī)（4號轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)）→……→煤倉間。

在4號轉(zhuǎn)運(yùn)站優(yōu)化后，可實(shí)現(xiàn)跨圓形煤場直接上煤。如圖2所示，4號轉(zhuǎn)運(yùn)站優(yōu)化后上煤工藝流程具體為：火車（汽車）卸煤后，前上煤設(shè)備→5號帶式輸送機(jī)→電動分流器→8號帶式輸送機(jī)→……→上煤至原煤倉。

2? ? 應(yīng)用及效益

2.1? ? 應(yīng)用情況

跨圓形煤場直接上煤方案確定后，目前，對4號轉(zhuǎn)運(yùn)站優(yōu)化工作已開始展開，設(shè)計(jì)、采購工作已經(jīng)完成，項(xiàng)目建設(shè)也將進(jìn)入尾聲。

2.2? ? 經(jīng)濟(jì)效益

按輸煤系統(tǒng)跨煤場直接上煤方式核算，預(yù)計(jì)運(yùn)行時間為每年6個月、上煤12 h/日，上網(wǎng)電價為0.353 8元/kWh，可節(jié)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(jié)電費(fèi)用，另外，減少人工及維護(hù)費(fèi)預(yù)計(jì)約20萬元，合計(jì)節(jié)省86.11萬元/年。最終的年度經(jīng)濟(jì)效益視此上煤方式運(yùn)行時間而定。

3? ? 結(jié)語

本文通過對輸煤系統(tǒng)跨煤場直接上煤方式進(jìn)行分析，在對4號轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，實(shí)現(xiàn)了輸煤系統(tǒng)跨圓形煤場直接上煤。在煤種相對穩(wěn)定或煤質(zhì)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(jīng)過在圓形煤場進(jìn)行堆取這一環(huán)節(jié)，上煤方式更加靈活，還可實(shí)現(xiàn)邊往圓形煤場儲煤，邊往鍋爐原煤倉上煤。項(xiàng)目實(shí)施后，輸煤系統(tǒng)的安全可靠性提高，節(jié)能及經(jīng)濟(jì)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。