淮南矿业集团顾桥电厂混煤配煤方案研究

刘国瑞

(华东电力设计院，上海 200063)

伴随着煤炭开采的逐年增加，煤矸石的处理问题显得越来越突出。目前我国煤矸石主要用于发电燃料、制砖、制水泥、井下充填、复垦造田、筑路等，综合利用率仅有40%。“十一五”期间我国将大力发展循环经济，按照减量化、再利用、再循环的原则，重点治理和利用煤矸石、矿井水和粉煤灰，煤矸石综合利用率将达到70%以上。大力兴建煤矸石电厂是提高我国煤矸石综合利用率的一种有效途径。

1 工程概况

淮南矿业集团顾桥电厂工程建设2×300MW级亚临界一次再热CFB机组。本工程将燃用由淮南矿业(集团)公司下属顾桥矿洗煤厂供应的煤矸石、煤泥和洗中煤。顾桥洗煤厂年入洗能力为1000万t，与煤矿同时投产。洗煤厂每年可产煤矸石150万t、煤泥50万t、洗中煤300万t。

本工程设计煤种为煤矸石、煤泥和洗中煤混煤，混煤比约为2∶1∶1，校核煤种混煤比约为3∶1∶1。本年耗煤量约276.14万t(设计煤种)。工程燃用的煤矸石、煤泥量基本上与顾桥洗煤厂年生产的煤矸石、煤泥量相当。顾桥洗煤厂的副产品作为本工程燃料来源能满足要求。

2 原始资料

本工程煤源由顾桥选煤厂提供。煤质资料及灰成分分析资料见表1。

耗煤量见表2。

表1 煤、灰质数据

表2 机组耗煤量

3 各种混煤措施介绍

目前在电厂内进原煤斗前采用的混煤措施主要有：贮煤场内各种大型煤场机械混煤和筒仓混煤。

贮煤场内各种大型煤场机械混煤主要包括以下两种形式：①将电厂不同品种的燃煤在煤场中逐层堆放，取料时各品种的燃煤被取料机械自然混合在一起，从而达到混煤效果。这种混煤方式有一个前提，即不同品种的燃煤进入电厂时必须有一定的规律，否则难以满足逐层堆放的要求。但该方式很难按一定的配比进行混煤，因此，对混煤要求较高或混煤煤种较多的工程不宜采用此方法。②不同品种的燃煤进入电厂时分堆堆放，在同一煤场内串联2台斗轮堆取料机，或一台斗轮堆取料机及一台取料机，通过同时开启斗轮机取料达到混煤的目的。这种混煤工况会造成煤场设备过多，运行频繁，斗轮机效率下降，电耗增加，并因此影响到堆煤。除以上两种主要混煤方式之外，还可以通过将不同品种的燃煤分堆堆放同时在煤堆下沿长度方向设置一地下煤沟的方式，地下煤沟内设出力可调的叶轮给煤机，叶轮给煤机下布置带式输送机，用于将地下煤沟内的储煤运至炉膛。高处的煤可通过推煤机推至低处的地下煤沟内。运行前，先启动厂内带式输送机，再投运叶轮给煤机，每台叶轮给煤机的行走长度锁定在地下煤沟内其中一种煤的范围内，通过调节叶轮给煤机的出力，以达到混煤目的。

筒仓混煤即根据需混合煤种数量，在厂内设置相应数量的筒仓，不同品种的燃煤分别储存在不同的筒仓内。筒仓出口可设置振动给料机、叶轮给煤机、环式给煤机或活化给煤机等给煤设备，筒仓下方设置带式输送机，通过调节给煤机出力，可将筒仓内燃煤按照特定比例卸至筒仓下的带式输送机上，以达到混煤要求。

4 本工程混煤措施的选择

本工程CFB锅炉燃用的是由顾桥矿洗煤厂供应的煤矸石、煤泥和洗中煤混煤，三个煤种需按照一定比例混合后进入炉膛燃烧。

本工程经压滤车间产生的煤泥含水量约14%左右，业主根据某公司的推介，煤泥采用单独调湿制浆泵送进炉膛，而且，煤泥调湿制浆泵送进炉膛的方式目前在国内CFB锅炉电厂已有一定的投运经验。煤泥自厂外的顾桥矿储煤场采用普通带式输送机将输送到厂内煤泥泵房制浆，再经膏体泵将煤泥高压泵出，通过输送管道送至锅炉，经立式给料机(具有管道清洗功能)入炉实现煤泥燃烧。

本工程如果欲在厂外顾桥矿储煤场内将煤种混合好后再输入厂内，一方面需与顾桥矿进行协调，这在今后的电厂运行过程中将产生诸多麻烦；另一方面，在贮煤场内利用煤场机械混煤较难达到煤种按既定比例配比。因此，本工程选择筒仓混煤，不同的筒仓分别储存煤矸石及洗中煤。

5 本工程混煤方案分析

本工程厂内设置混煤筒仓4座，每座贮煤筒仓的容量为3570 t，直径为15 m，4座筒仓总共可存放1.428万t，其中，2个筒仓用于存放煤矸石，另外2个用于存放洗中煤。

筒仓下部卸料采用直缝煤沟加叶轮给煤机方式，即在筒仓下设长缝隙式的煤槽，通过叶轮在拨煤平台上旋转拨煤至其下的带式输送机上，叶轮给煤机整体可沿带式输送机的方向在轨道上行走。本工程中筒仓下部设两路皮带机，参数为：B＝1200 mm、V＝2.00 m/s、Q＝800 t/h。每路皮带机上设3台叶轮给煤机，叶轮给煤机出力为Q=200～400 t/h，两台运行一台备用。通过分别设置在煤矸石筒仓和洗中煤筒仓下面的叶轮给煤机可以分别把煤矸石和洗中煤卸至皮带机上，通过调节叶轮给煤机的出力，就可以将煤矸石和洗中煤混合至锅炉所需的比例。

本工程混煤筒仓设置空气炮及移动空压机，以防堵。筒仓上还设置CO气探测器、可燃气探测器、烟雾探测器及温度传感器，以及时监测筒仓情况。

6 结论

循环流化床锅炉燃用煤种往往较杂，一般包括煤泥、煤矸石和洗中煤，而且需按一定比例混合后输入锅炉燃烧。

由洗煤厂压滤车间产生的煤泥送到电厂后如需调湿制浆后输入炉膛，建议采用单独泵送方式。

煤矸石、洗中煤等其他煤种需按比例混合后输入炉膛，混合方式可通过在露天煤场利用煤场堆取料设备来实现，也可通过筒仓混煤，具体混煤方案的选择需结合场地、煤种数量、燃煤特性等条件确定。因循环流化床锅炉对于入炉燃料的配比、热值、可磨指数等均有一定的要求，当需按既定比例配比燃料且厂内场地有限时，建议循环流化床锅炉燃料混合采用筒仓混合。

筒仓卸料采用直缝煤沟加叶轮给煤机方式，尽管可一定程度上减弱采用传统振动给煤机易发生的蓬煤、堵煤现象，但筒仓下口结构仍有死角，长条形缝隙的流通截面较小，易造成下口堵煤。而且叶轮给煤机的拨煤方式为被动拨煤方式，无法解决筒仓下部起拱时的堵煤情况。同时叶轮给煤机在工作时，煤在惯性力作用下常常洒煤到煤沟底部，较难清理。目前国外的筒仓给料设备经几十年的更新换代，已大量采用大开口、大出力的新型活化给煤机，可直接振动活化筒仓内的物料，有效解决了堵煤、洒煤的问题，且安装简单，检修、维护方便工作量小，并可提高筒仓的有效储煤体积，尽管价格较高，但仍值得推荐。

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