讨论火力发电厂如何快速卸煤和存煤

讨论火力发电厂如何快速卸煤和存煤

武枷

（宁夏回族自治区银川市宁夏电投西夏热电有限公司宁夏回族自治区银川市750021）

摘要：本文就火力发电厂输煤系统进行简要介绍，明确一期工程与二期工程系统设计要点，之后探讨火力发电厂如何实现快速卸煤与存煤，对铁路卸煤与公路卸煤方式分别展开分析，进一步提出火力发电厂存煤方法，明确露天储煤场管理要点，以规范卸煤与存煤，仅供相关人员参考。

关键词：火力发电厂；卸煤；存煤

引言

在当今社会发展条件下，火力发电厂运煤的实现，一般采取铁路与公路运输相协调的方式，为促进火力发电厂快速卸煤与存煤的实现，必须要明确铁路卸煤与公路卸煤的操作方法，找准火力发电厂存煤管理要点，以提高火力发电厂经营管理成效。

1输煤系统概述

宁夏电投西夏热电有限公司一期工程两台200MW供热机组和两台670t/h煤粉锅炉，设计燃煤的低位发热量为20.67MJ/㎏，每台炉每小时耗煤量为97.19t，两台锅炉日耗煤量4276.36t（日运行按22h计）。一期2×200MW机组燃煤以灵武矿区枣泉煤矿煤作为设计煤种，灵武矿区羊场湾煤矿煤作为校核煤种。燃煤厂外运输主要以铁路运输为主，从煤矿经地方铁路大古线运至国铁大坝站经包兰线至接轨站再经我厂铁路专用线运到厂内。部分燃煤由汽车经公路运输进厂作为辅助运输方式。

1.1一期工程系统设计

一期工程运煤系统按2×200MW机组容量设计、建设一套运煤系统，并留有扩建2×350MW供热机组的接口。一期来煤卸车方式火车为翻车机卸煤，汽车为自卸车汽车卸煤沟卸煤。共有1个翻车机室，1个汽车卸煤沟，1个驱动间，5个转运站，1个碎煤机室。一期工程输煤系统共安装输煤皮带16条，除#1、#2皮带机为单路外，运煤系统#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9皮带机为A、B双路（按顺着煤流方向，左侧为A路，右侧为B路命名），一路运行，一路备用，并且双路可同时运行。双路系统在2号转运站和煤仓间通过电动三通挡板设有交叉。一期工程设置3座直径为24米、高41米的混凝土筒仓，每座筒仓可储煤10000t，可满足2×200MW机组7天耗煤量。每座储煤筒仓设置一套安全监测系统（包括温度、可燃气体、烟雾、一氧化碳等监测）、惰化气体保护装置及空气炮防堵装置，筒仓顶部设有防爆门。输煤系统从#1机组的主厂房西侧（固定端）上煤至原煤仓。主厂房煤仓间2台炉共设10个、有效容积315m3的钢制原煤仓。运煤系统以储煤筒仓为界分为卸车部分和上煤部分。其中翻车机卸煤部分#1、#2、#4、#5皮带机参数均为：B=1400mm、V=2.5m/s、Q=1500t/h；汽车卸煤沟卸煤部分#3皮带机参数均为：B=1200mm、V=2.5m/s、Q=1000t/h；上煤部分#6、#7、#8、#9皮带机参数均为：B=800mm、V=2.0m/s、Q=400t/h。运煤系统（上煤部分）总出力为800t/h。

电厂铁路来煤为普通敞车，整列进厂，火车运煤进厂后经轨道衡秤重后上火车取样装置采样，然后由C型翻车机卸煤到落煤斗。卸车设备为一套折返布置的“C”型翻车机卸车调车系统，一期工程运煤系统安装一台翻车机，并预留二期扩建工程再安装一台翻车机的位置。一期电厂铁路来煤卸车线共配有3股道，即1股重车线，1股空车线和1股走行线。空车线和重车线的有效长度均为1050m。火车敞车车型多为C62A，翻车机系统平均翻卸出力为25辆/小时，翻车机落煤斗上边设置了煤箅子及清箅破碎机，落煤斗出口布置2台出力为：Q=200～750t/h的活化给煤机，总出力Q=1500t/h，与翻车机卸车出力及皮带机输送量相匹配，从而保证了卸到煤斗中的物料能及时排出。

汽车运煤作为燃煤厂外运输的辅助运输方式，另外当单台翻车机出现故障或检修时，汽车卸煤设施可作为翻车机卸煤设施的备用。汽车拉煤进厂后经汽车取样装置采样后上汽车衡秤重，然后运至缝隙式卸煤沟。煤沟上口设有煤箅子，煤沟共设有6个卸车货位，用于自卸车直接在煤沟上卸车作业。年卸煤能力为100万吨。煤沟总储煤量约为1000t左右，煤沟下面装有4台出力Q=200～600t/h的SYG-600型双侧叶轮给煤机，卸到煤沟中的煤由叶轮给煤机拨至#3皮带，已达到上煤、储煤的目的。

一期储煤筒仓下布置6台出力Q=400t/h的UC10×10型活化给煤机（每个筒仓两台）上煤至#6A、B皮带。主厂房煤仓间（#9A、B皮带）安装18台可变槽角犁式双侧卸料器卸煤，储煤筒仓顶部（#5A、B皮带）安装22台可变槽角犁式双侧卸料器卸煤。#3转运站内（#4A、B皮带）安装2台可变槽角犁式单侧卸料器卸煤至#7A、B皮带，可直接上煤至主厂房煤仓间的原煤仓。

入炉煤采样装置布置在碎煤机室采样间，入炉煤煤量由布置在#8A、B带式输送机上部的电子皮带秤秤重，皮带秤由循环链码校验装置定期进行校验。为了保护胶带、磨煤机等设备，在碎煤机室安装2台倾斜式BGSP9X10型滚轴筛及2台HS400环锤式碎煤机作为筛分设备。在#1、#3A、B、#8A、B带式输送机的头部安装有带式永磁除铁器（#1、#2、#5转运站内），#7A、B带导料槽出口处（3号转运站内）、#8A、B带导料槽出口处（碎煤机室内）各设一级盘式电磁除铁器。

输煤系统中还设有带式输送机各类保护装置，落煤管上设有堵煤检测信号，储煤筒仓和原煤仓上设有高低煤位检测装置。在碎煤机室、各转运站和煤仓间均设有电除尘器，在各条带式输送机的导料槽出口处设有自动喷雾水装置，以防粉尘飞扬。在落差较高的落料点处设有缓冲锁气器及缓冲滚筒，以减少煤对胶带的冲击和煤尘飞扬。输煤系统和主厂房煤仓间设有水冲洗设施。冲洗水汇集到设在卸煤沟、各转运站、碎煤机室的集水井内，由排污泵排到煤水处理间进行煤水分离。各转运站、碎煤机室及输煤栈桥冬季供暖为汽暖，汽源取自主厂房采暖分汽缸。汽暖凝结水经凝结水再生装置处理后回收至主厂房低位水箱。

1.2二期工程系统设计

宁夏电投西夏热电厂二期2×350MW热电联产工程为扩建工程，电厂规划容量为1100MW，二期工程为2×350MW供热机组，输煤系统在一期2×200MW机组基础上扩建。二期工程于2015年12月开工，两台机组分别于2017年10月、2017年11月投产。

二期新建4座直径φ36米的筒仓作为储煤设施，可满足2×350MW机组锅炉最大连续蒸发量时约20天的耗煤量要求。

二期共用一期卸煤设施（翻车机系统和汽车卸煤沟）至一期筒仓上部带式输送机，将5号A带延长至本期筒仓上部，同时在一期5号AB带之间增加1路带式输送机并延长至二期筒仓上部，增加的带式输送命名为200号带式输送机，规格与一期5号A带相同。同时将一期6号A带式输送机延长至二期201号转运站内，使二期筒仓内的储煤可经过201号A带式输送机转运到一期6号A带式输送机上，将两期系统连通，提高全厂机组的运行安全性。二期筒仓下部到主厂房原煤仓的带式输送机规格为带宽B=1000mm，带速V=2.0m/s，出力Q=600t/h，双路布置，一路运行，一路备用，并具备双路同时运行的条件。

二期碎煤机室内筛碎设备双路布置，每路各1台，两路筛碎设备互为备用。每台滚轴筛出力600t/h，筛分效率为90％，设旁路。破碎设备选用环锤式碎煤机，每台出力500t/h。入料粒度小于300mm，出料粒度小于30mm。二期中部采样装置布置在碎煤机室采样间，入炉煤煤量由布置在#203A、B带式输送机上部的电子皮带秤秤重，皮带秤由循环链码校验装置定期进行校验。

2火力发电厂快速卸煤的实现

2.1铁路卸煤

其一，单车翻车机卸煤（2×300MW级）。根据工程建设规模，输煤系统设置一套C型转子式单车翻车机及调车系统，配置一股重车卸车线、一股空车卸车线、一股机车走行线。单车翻车机及调车系统的出力为1000～1500t/h，平均出力按照1200t/h计算。翻车机下设2个受煤斗，每个煤斗可存煤65t，共可存煤130t。煤斗下装有活化给煤机，每台出力800t/h。寒冷地区，冬季火车来煤经常会出现贴车厢表层冻结的现象，影响翻车机翻卸。而且仅设1台单车翻车机，为了保证冬季卸车系统安全、可靠运行，在空车卸车线旁边可增设一清车煤槽，用来人工清卸车帮、车底的冻煤，同时可作为单台翻车机检修、故障时的备用卸煤、上煤设施。清车煤槽有效长度42m，可同时清卸3节车厢。清车煤槽下部设单路带式输送机，带宽B=1200mm、带速V=2.0m/s、出力Q=800t/h，与上煤系统出力相匹配。其上布置有一台叶轮给煤机向带式输送机配料，叶轮给煤机出力为800t/h。

其二，双车翻车机卸煤（2×600MW级）。根据工程建设规模，输煤系统设置一台双车翻车机。厂内卸煤线有效长度为1050m。双车翻车机布置为折返式，线路配置一重、一空、一机走行。翻车机系统设计翻卸次数16次/h。整个系统自动线由夹轮器、重车调车机、空车推车机、迁车台、翻车机本体组成。翻车机室为全封闭钢结构，宽27m、长56m，其上设一台20/5吨双钩桥式起重机，作为主要检修起吊设备。每台翻车机设有4个受煤斗，总容量为240t，斗下共设有4台电机振动给煤机，单台出力为550t/h，采用变频调速调节给煤量。翻车机型式为“C”型转子式，最大翻卸重量为210t，适合于翻卸载重量大于50t的普通敞车。

其三，螺旋卸车机和缝式煤槽卸煤（2×600MW级）。电厂所需燃煤的铁路运距约45.7km，且电厂一二三期工程燃煤均采用底开门车运输，故本期工程仍沿用底开门车运煤方式，厂内设置缝式煤沟卸车。底开门车采用停车分组手动卸车。据专家测算，一列车的正常卸车时间为48min。缝式煤沟下一路带式输送机的排空出力为2000t/h，故缝式煤沟的有效卸车车位确定为单线10车位，不计封底煤可存煤1800t。缝式煤沟下设有双路带式输送机，带宽B=1600mm、带速V=2.5m/s、出力Q=2000t/h。每路带式输送机上配备2台桥式叶轮给煤机，每台出力为1500t/h，同时向带式输送机配煤。

2.2公路卸煤

本工程机组年耗煤量为196.02×104t/a，全部采用汽车运输，输煤系统需设置汽车缝式煤沟作为汽车卸车设施。每个车位年接卸能力按照20×104t计算，汽车缝式煤沟设10个有效车位，由于汽车缝式煤沟兼作斗轮堆取料机检修、故障时的备用上煤设施，需要推煤机进入车位作业，因此每个车位柱距设计为7m。汽车缝式煤沟有效长度为71.2m，不计封底煤共可存煤约1400t，可供2×330MW机组燃用4.2h。汽车卸车设施按照每日两班制运行设计，日运行时间按照10h计算，来煤不均衡系数以1.14计，则日最大进厂汽车煤量为7500t。自卸汽车载重量按照30t计算，则日进厂汽车250辆，每小时进厂25辆，平均每2.4min进一辆车。汽车缝式煤沟下部设置双路带式输送机（C1甲乙），带宽B=1000mm、带速V=2.0m/s、出力Q=600t/h；每路带式输送机上配置两台桥式叶轮给煤机，每台出力为600t/h。汽车缝式煤沟每车位上口设置振动平煤箅，可有效防止燃煤在煤箅子上堵塞，加快卸车速度。

3火力发电厂存煤的实现

火力发电厂设计规范有规定：煤场存煤按照满负荷运行10~15天燃煤量计算，其中易燃煤种，比如褐煤按照10天考虑。火力发电厂煤场由于露天储存煤炭，在装卸和堆存作业过程中会产生大量的扬尘，污染周边大气环境，特别是遇到大风天气时，扬尘污染程度和扩散范围更加严重，成为各地环保部门扬尘污染治理的重点。因此在火力发电厂存煤的过程中，必须要加强露天储煤场的管理。

储煤场存煤必须保持合理形态，根据不同煤种分堆存放并在煤场存煤示意图上详细标明位置。在存煤时分层压实，使其密度达到1-1.1t/m3，并按标准整理成正截角锥体。煤堆四边坡角应以40-45°为宜，煤堆顶部宽度虑≥10m。从零米开始储煤时应将煤场推平压实保持干燥，并将煤场杂物尤其是易燃物品清理干净。储煤应合理规划，有顺序地进行，做到分层存煤，每储到1-2M的高度时，需用推煤机整形压实，堆到最后要反复进行压实工作。

存煤自燃的现象主要表现为，煤堆冒汽和出汗，煤堆在清晨时可以看到有潮湿点，在发热点附近能闻到煤油、汽油或松节油的气味或恶臭气味，人员产生头痛等轻度中毒征兆，当煤堆附近热气逼人时，那煤堆内部已经开始自燃了。

为有效防治煤堆自燃，在储煤区域内，应清除所有易着火的可燃杂物，如木片、油品和易燃化学品等。储煤场地应当干燥并有坚固的地面，不应堆存炉渣、干煤粉或其它多孔物质，地面还应有一定的坡度，以利于排水。应当避免来自地下的蒸汽管线、热水管道、下水道或其它热源的热量，减少煤堆的向阳面和受风面。因空气是从煤堆底部进入煤层并向上循环，所以应使空气能在煤堆上自由流通以带走煤氧化生成的热量，或者将煤堆分层压实，或在煤堆表面喷洒用于隔离空气的阻燃剂，使空气不能流通，减少煤氧化的机率。锥形煤堆易于自燃，因煤时的偏析现象为中部煤粉提供了“风筒效应”，故锥形煤堆只能做暂时储煤而不适于长期储煤。

为了减少煤炭在储存时的热量损失，应按照“先存先取”的原则进行存取，减少煤炭的储存周期，并尽量在冬季进行大规模储煤为好。在风损方面目前有很多治理办法，但遮盖苫布或喷水降尘是比较直接且经济可行的办法，并且在煤场四周种植高株树木不仅起到挡风墙的作用，还在一定程度上改善了煤场的周边环境；在雨损的治理方面，设置煤场排水及污水沉淀设施、雨天遮盖苫布或在煤场四周设施挡煤墙的做法也是行之有效的办法。

结语

综上所述，火力发电厂卸煤主要通过铁路与公路两种方式来实现的，为保证卸煤操作的安全顺利进行，并提高卸煤效率，要全面把握火力发电厂输煤的整体需求，规范操作相关设备，确保输煤系统安全运行，并在火力发电厂进行规范存煤，加强存煤现场管理，从而促进火力发电厂快速卸煤与存煤的顺利实现。

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