大型燃煤电厂封闭式贮煤场技术性能比较

谭振云

(广西电力工业勘察设计研究院，南宁市，530023)

0 引言

贮煤场是燃煤电厂燃料储存、供应的重要设施。目前，随着国内燃煤机组容量及建设规模的不断扩大，以及越来越严格的环保要求，对贮煤场的设计要求也越来越高［1-3］。减小贮煤场占地面积、提高场地的利用率、降低土石方量、提高贮煤场的自动化作业水平以及尽可能地减小环境污染等问题，越来越受到人们的关注。封闭式贮煤场与传统开放式贮煤场相比，具有占地面积小、土石方量小、场地利用率高、自动化水平高、对环境影响小等多方面的优点，本文介绍国内常见的各类封闭式贮煤场并进行技术比较，得出的结论可供贮煤场选型和设计参考。

1 封闭式贮煤场的类型

目前国内常见的封闭式贮煤场主要有以下4种形式［4-6］：

(1)圆形煤场，即圆形挡煤墙加球形网架钢屋盖，内设回转堆取料设备；

(2)封闭式条形煤场，即斗轮机煤场加封闭煤棚；

(3)矩形封闭煤场，即刮板取料机煤场加封闭煤棚；

(4)圆筒仓并列群仓。

1.1 圆形煤场

圆形煤场主要由堆取料机、球冠状钢网架结构、煤场土建结构以及其他相关辅助设施构成。圆形煤场采用自然通风方式，煤场内安装有圆形堆取料机，燃煤由堆取料机顶部进料，通过其旋转悬臂机可作360°回转堆煤，并且可作360°旋转取煤送到中心柱下部的圆锥形煤斗中，再通过煤斗下的给煤机和地下带式输送机向外供煤。这种煤场是近年来国内大型燃煤电厂逐步推广采用的新型煤场，如漳州后石电厂、汕尾电厂等均采用此形式的煤场。圆形煤场外形如图1所示。

图1 圆形煤场Fig.1 Circular coal yard

1.2 封闭式条形煤场

封闭式条形煤场主要由悬臂斗轮堆取料机、穹顶网架式封闭煤棚及其他相关辅助设施构成，其外形见图2。条形煤场一般配有斗轮堆取料机，根据斗轮机作业方式，可布置为折返式或通过式斗轮机煤场。封闭式条形煤场在国内应用较为广泛，主要在降雨量较大的南方地区应用。

图2 正在施工的封闭式条形煤场Fig.2 Strip enclosed coal yard under construction

1.3 矩形封闭煤场

图3 矩形封闭煤场Fig.3 Rectangular enclosed coal yard

矩形封闭煤场主要由犁式卸料器(卸料小车)、门架式刮板机、煤仓土建结构及其他相关辅助设施构成，其外形见图3。矩形煤仓采用堆、取分离的方式，燃煤通过带式输送机从矩形仓上端部水平穿入，再由犁式卸料器(卸料小车)将燃煤卸入煤场；通过门式刮板机将燃煤卸入取料机漏斗，并由地面带式输送机向外供煤。刮板机另一侧较短的副刮板机可将燃煤送至主刮板机刮料区域。矩形煤仓目前在国内燃煤电厂中应用较少，宁波台塑热电厂等采用此种煤场。

1.4 圆筒仓并列群仓

圆筒仓并列群仓主要由犁式卸料器、回转布料设备、活化给料机、筒仓土建结构及其他相关辅助设施构成，其外形见图4。该贮煤工艺不设置传统煤场，用筒仓替代煤场和堆取料机，根据来煤种类的不同用带式输送机直接输送至若干个并列的圆柱形筒仓储存，用某煤种时，可从该煤种筒仓底部放料口放出，再由配煤盘进行配煤作业。圆筒仓并列群仓，造价较高，仅适用于场地狭窄、环保要求高的特殊场合，目前在国内燃煤电厂中应用较少。

图4 圆筒仓并列群仓Fig.4 Parallelingmulti-bunkers of circular silo

2 封闭式贮煤场技术比较

现从11个方面对圆形煤场、条形煤场、矩形煤仓、圆筒仓并列群仓进行技术比较［7-10］。

(1)占地面积。圆形煤场：较小；条形煤场：大；矩形煤仓：较小；圆筒仓并列群仓：小。

(2)土石方量。圆形煤场：小；条形煤场：大；矩形煤仓：较小；圆筒仓并列群仓：大。

(3)场地利用率。

圆形煤场：较高。

条形煤场：为防止燃料堆存过久引起自燃和氧化消耗能量，煤堆需定期翻底，这将造成煤场实际堆存面积减少，同时还需留出推煤机作业的场地和通道，因此场地有效利用率较低。

矩形煤仓：较低。

圆筒仓并列群仓：筒仓内燃煤充满系数较高，约为95％，煤仓容积有效利用率高。

(4)系统可靠性。

圆形煤场：煤场内常设1台堆取料设备，当堆取料机发生故障或检修时，可用推煤机通过地下煤斗向系统供煤。系统可靠性、自动化程度高。

条形煤场：煤场常设1台斗轮堆取料机，当一台斗轮机发生故障或检修时，可用另一台斗轮机作业。系统可靠性较高，自动化程度较低。

矩形煤仓：煤场设有双排多台犁式卸料器和2台刮板取料机。当一台刮板取料机发生故障或检修时，可用另一台刮板取料机作业。系统可靠性、自动化程度高。

圆筒仓并列群仓：每座筒仓一般设有多台活化给煤机，可交替运行，且互为备用，系统可靠性高。

(5)原煤流动性及成分损失。

圆形煤场：原煤依靠取料机作业，回取率高。煤场内部充满度较低，并直接与大气相通，燃煤有氧化损失。

条形煤场：斗轮机自然堆存情况下，煤堆的回取率约为67％，其余部分需采用推煤机辅助作业，存煤无法真正做到先进先出，易形成部分存煤长期滞留煤场，造成热值损失和自燃。

矩形煤仓：原煤依靠取料机作业，回取率高。煤场内部充满度低，并直接与大气相通，燃煤有氧化损失。

圆筒仓并列群仓：原煤依靠活化给煤机的激振力和物料自重力在仓内流动。底部整体出料，不易结拱、堵塞。煤仓内部充满度最高，且仓内密封良好，燃煤不易氧化。

(6)结构安全性。

圆形煤场：圆筒壁+大型网架穹顶，分体式结构，结构体安全性较高。非全密闭结构，煤场内微负压，煤场内外气压自动平衡，无需设置防爆门。

条形煤场：穹顶网架封闭煤棚，整体结构安全性较高。

矩形煤仓：整体结构安全性较高。非全密闭结构，煤场内微负压，煤场内外气压自动平衡，无需设置防爆门。

圆筒仓并列群仓：整体式结构，安全性较高。采用全密闭结构，仓体上部设有防爆门，并设有温度和可燃气体等监测报警装置、高低料位计和通风除尘装置。

(7)防火性能。

圆形煤场：按照先进先出自然更新的存煤原则，将存煤天数控制在自燃周期内。煤场设备和煤场护壁柱上设有消防炮，存煤局部自燃时，可以调整取料机实行定点取料。

条形煤场：煤场的侧墙需设置红外线自动寻的消防炮灭火系统。燃煤局部自燃时，喷水并采用推煤机压实。

矩形煤仓：按照先进先出自然更新的存煤原则，将存煤天数控制在自燃周期内。煤场的侧墙两侧均设有消防水炮，燃煤局部自燃时，可以用挖掘机定点取料或调整取料机运行实行定点取料。

圆筒仓并列群仓：完全按照先进先出自然更新的存煤原则，将存煤天数控制在自燃周期内。燃煤局部自燃时，可运行该区域取料机，实现局部取料。

(8)设备运行维护。

圆形煤场：煤场设备周边空间相对较大，维护人员可直接靠近设备，维护方便且维护工作量较小。

条形煤场：维护工作量较大。

矩形煤仓：煤场设备周边空间相对较大，维护人员可直接靠近设备，维护方便且维护工作量较小。

圆筒仓并列群仓：筒仓内无设备，取料设备布置在仓底，并设维护通道，检修环境比较好，且维护工作量较小。

(9)环保条件。

圆形煤场：球拱型罩壳，密封性较好，基本不漏粉尘，对环境影响小。

条形煤场：拱形封闭煤棚密封性较好，基本不漏粉尘，对环境影响小。

矩形煤仓：三角形钢屋架结构，密封性较好，基本不漏粉尘，对环境影响小。

圆筒仓并列群仓：筒仓为高度密封结构，无粉尘外溢，对环境影响小。

(10)外观造型。

圆形煤场：大穹顶结构，外形美观。

条形煤场：一般。

矩形煤仓：较美观。

圆筒仓并列群仓：圆筒形结构，外形美观。

(11)施工技术要求。

圆形煤场：圆拱直径大，挡墙高，设备安装要求高，建筑周期长；气候对施工有一定的影响；施工难度较大。

条形煤场：施工较简单。

矩形煤仓：施工较简单。

圆筒仓并列群仓：需专用设备按专门工艺施工，施工周期长。

3 结论

目前，矩形封闭煤场及圆筒仓并列群仓在国内燃煤电厂中应用较少，尚缺乏运行经验。圆筒仓并列群仓虽占地面积小，但其土石方量高，造价也较高，且施工周期长，仅适用于场地狭窄、环保要求高的特殊场合。

在同等燃煤储量的情况下，封闭式圆形煤场与封闭式条形煤场相比，具有占地面积小、土石方量较低、场地利用率高、自动化程度高等优点。同时，由于圆形煤场堆取料机在全封闭的环境下工作，减少了粉尘飞扬和噪声污染；不受外界天气的影响，在解决干燥煤问题的同时，也保证了运煤系统的稳定运行，达到了提高燃煤系统效率和保护环境的双重目的。

从国内已采用封闭式贮煤场电厂的情况来看，封闭式圆形煤场的工程造价是适中的，并且其良好的环保功能、先进可靠的技术、高自动化水平等优点已为电厂带来了巨大的经济和社会效益。随着设备制造、设计及施工技术的不断提高，封闭式圆形煤场的工程造价将会进一步降低，在环保要求越来越高的今天，封闭式圆形煤场是值得推广应用的贮煤方式。

［1］DL/T 518.1—2004火力发电厂运煤设计技术规程第1部分：运煤系统［S］.北京：中国电力出版社，2004.

［2］DL/T 5187.2—2004火力发电厂运煤设计技术规程第2部分：煤尘防治［S］.北京：中国电力出版社，2004.

［3］DL 5000—2000火力发电厂设计技术规程［S］.北京：中国电力出版社，2000.

［4］中国华电工程(集团)有限公司，上海发电设备成套设计研究院.大型火电设备手册［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［5］任永红.燃料输送系统及设备［M］.北京：中国电力出版社，2007.

［6］望亭电厂.660 MW超超临界火力发电机组培训教材：燃料分册［M］.北京：中国电力出版社，2011.

［7］罗宇东，谭卫国.燃煤电厂新型方形全封闭煤场与现有煤场形式的比较［J］.广东电力，2007，20(5)：57-54.

［8］郝思红.圆形煤场在火力发电厂的应用与探讨［J］.江苏机电工程，2011，30(6)：68-71.

［9］谷卫士，王义好.大型燃煤电厂煤场褐煤储存方法的探讨［J］.安徽电力，2011，28(1)：29-32.

［10］王佳鹏.封闭式圆形贮煤场布置形式及设计中应注意的问题［J］.吉林电力，2010，38(3)：18-19.