管状带式输送机在火力发电厂应用的新思路

胡瑞清

(内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010206)

管状带式输送机在火力发电厂应用的新思路

胡瑞清

(内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010206)

简要的介绍了内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司4×600MW发电机组管状带式输送机在输煤系统中的应用,并根据现场的实际情况对管状带式输送机改造方案进行分析,拓展了管状带式输送机在火电厂散料输送系统中应用的新思路。

输煤系统 管状带式输送机 煤场 改造

1 概况

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司(下称托电公司)一二期机组装机为4×600MW亚临界参数燃煤发电机组,输煤系统来煤的运输主要采用铁路运输(国有大矿煤),辅助采用汽车运输(地方小矿煤)。一二期机组输煤系统包括:卸煤、输送、储煤场的堆存和回取,原煤的筛分、破碎及系统的自动程序控制等功能。其中厂内贮煤场容量18．5×104t,煤场设2台折返式并列布置的斗轮堆取料机;卸煤、上煤带式输送机共设8段,双路布置,带宽B=1400mm,带速V=2．5m/s,出力Q=1500t/h;系统设置了5座转运站和一座碎煤机室,配有处理量为1500t/h的滚轴筛及出力为1000t/h的环锤式碎煤机。

表2 管状带式输送机设计参数表

2 输煤系统改造设计的背景

2.1 原输煤系统存在的问题

一二期机组输煤系统皮带机设计出力Q=1500t/h,每路带式输送机的出力为全厂锅炉最大连续蒸发量时总耗煤量的121%;出力不符合《火力发电厂设计技术规程》中每路带式输送机的出力不小于全厂锅炉最大连续蒸发量时总耗煤量的135%设计要求,低于标准14%。增加了系统的运行时间,缩短了系统检修、维护时间。

托电公司燃料供应通过铁路运输提供机组燃煤的同时每年需另购置50%左右的地方小矿煤来补充机组煤源。地方小矿煤通过汽车直接卸入储煤场,造成煤堆形状不规则、煤堆被汽车压实,另外地方小矿煤存在大块煤、杂物较多等现象,使斗轮堆取料机在取料过程中故障频发,影响斗轮堆取料机的实际出力。现场工作中斗轮堆取料机实际取料能力平均只有500～600t/h,还不及设计出力的一半,造成上煤系统出力下降,增加系统的运行时间,缩短了系统检修、维护时间。

图1 总平面布置图

表3 皮带机设计参数表

由于一二期机组燃料掺烧的要求、卸储煤系统的倒换需求以及上述原因,造成目前一二期输煤系统皮带机双路运行时间每天超过20小时,使设备长期运行,处于欠维修状态,进而造成设备保养不及时、老化、锈蚀严重,影响了系统运行的可靠性。并发生过多次由于设备故障造成机组降出力的事件,影响了机组的发电量。

地方小矿煤汽车运输直接进入厂区煤场,对厂区环境污染严重,不仅造成了空气污染,给人员身心健康带来危害,而且对厂房、建筑物、管架造成污染,极大地影响了公司的安全和文明生产水平。

2.2 输煤系统改造设计的背景

由于煤炭市场的不稳定,托电公司为了保证8台机组的安全稳定运行,从战略角度考虑需要新建一个厂外煤场,以增加电厂燃料的储存量,降低燃料的短期依赖性,稳定煤价,减小煤价峰谷差。并且可以低谷期多存煤,降低煤炭采购成本。另外新建厂外煤场规划储存地方小矿煤,不仅缓减了厂内地方小矿煤汽车运输时造成的交通混乱状态,还大大减轻了汽车运输过程对厂内造成的环境污染,在一定程度上提高了生产现场安全和文明生产水平。

3 厂外燃煤输送系统方案的选择

3.1 汽车运输特点

汽车运输虽然具有灵活性,不需要修建输煤系统,但是与皮带机运输相比较运输费用较高,而且可靠性较差。

3.2 普通带式输送机特点

普通带式输送机是一种目前最为普遍采用的散状物料输送方式,具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。

3.3 曲线带式输送机特点

曲线带式输送机是利用普通带式输送机部件实现自由平面转弯的新型连续输送设备。不仅具有普通带式输送机的特点,而且还可以在一定范围内使运行线路转弯绕开障碍物或不利地段,减少转运站,设备数量,故障点,减少了设备运行、维护费用,具有长距离运输物料等特点。

3.4 管状带式输送机特点

管状带式输送机是一种通过托辊组施加强制径向力将平面型输送带导向成圆管状,使输送物料被密闭在圆管内,从而在整个输送线路中实现封闭输送的设备。

管状带式输送机具有密封性好,布置灵活,占地面积小,转弯半径小,输送倾角大,减少设备数量,减少了故障点,减少设备运行、维护费用,适用于各种复杂地形条件下的长距离运输物料输送等特点。由于输送的物料被包围在圆管状输送带内输送,物料不会散落及飞扬,物料也不会因刮风、下雨而受外部环境的影响,避免了因物料的撒落而污染环境,也避免了外部环境对物料的污染,达到无泄漏密闭输送;因此管状带式输送机栈桥为敞开式布置(即为两侧的检修步道),不需设置采暖系统和水力清扫系统。但是管状带式输送机设备相对成本较高。

3.5 方案的比较及结论

由于从新建煤场至厂内的改造路线需经过托电公司铁路运输线、火车卸车战场区间以及三四期生产区间,地势虽平坦,但沿途转弯半径较小,还需避让铁路、厂房、煤场、道路等障碍物或不利地段。初步判断采用曲线带式输送机布置复杂,实现较为困难,途中仍需布置转运站,使曲线带式输送机的经济优势不明显;而管状带式输送机可充分发挥布置灵活,地形适应能力强的特点。

结合现场实际情况经过分析论证,采用汽车运输费用高,推荐采用管状带式输送机。因此确定改造方案为新建一套厂外燃煤输送系统,受煤皮带机采取普通带式输送机和上煤采取管状带式输送机相结合的方式将燃煤输送至原煤仓。弥补了一二期输煤系统设计出力不足的缺陷,提高了输煤系统的稳定性,保证了机组的燃煤需求。

4 输煤系统的改造方案

4.1 方案的概述

为了改善原有输煤系统的运行状况和煤场管理的情况,采取带式输送机和管状带式输送机相结合的方式将厂外新建储煤场来煤输送至煤仓间;其中新建储煤场占地约243750m2,设计储煤量约为

200万吨,并场地内建设系统年处理量约为400万吨上煤系统。

新建储煤场共设6个地下煤斗,煤斗下方设置效长度400m的栈桥,并安装带式输送机,可有效的将煤场的煤卸入上煤系统。煤斗与带式输送机之间安装电机振动给料机,带式输送机通过滚轴筛及碎煤机后进入管状带式输送机,通过1．07Km管状带式输送机将粒度小于30mm的燃煤送至一二期输煤系统#8A皮带输送机为一二期提供燃煤,从而实现新建储煤场直接向一二期机组供煤(见总平面布置图1)。

另外为满足运煤系统的功能要求,系统内设置入厂煤计量装置、入炉煤的计量及校验装置、入厂煤和入炉煤的采样装置、除铁装置、除尘装置、检修起吊装置等。

4.2 设备选型

其中新建输煤系统的主要设备管状带式输送机的详细设计参数见表2。

根据系统出力,结合厂区实际情况,共分段布置1条普通皮带机、1条管状带式输送机,其中2号皮带为管状带式输送机。详细设计参数见表3。

整套系统设有必要的料流检测器、双向拉绳开关、打滑检测装置、跑偏开关、溜槽堵塞检测器等。分别装于每路带式输送机上。各转运站均设有电动葫芦和手拉葫芦等检修起吊设施。

5 经济效益分析

新建厂外煤场的储煤若通过汽车进行二次短倒,直接进入厂区煤场,再利用原有的输煤系统将煤输送到锅炉原煤筒内。其中倒运费平均为1．8元/吨,2013年全年煤场共倒运燃煤300万吨,倒运费用约为540万元。再用原有系统运输,运输总功率为1674kW,额定出力为1500t/h,厂用电费为0．264元/(kW·h),每年的运行费用约为88万元,每年的日常维护费用(含人工费)100万元,每年的总费用约为188万元。

管状带式输送机系统运输总功率为2152kW,额定出力为1500t/h,厂用电费为0．264元/(kW·h),每年的运行费用约为114万元,每年的日常维护费用(含人工费)90万元,每年的总费用约为194万元。每年节约倒运费约为534 万元。

新建煤场的储煤量为200万吨,提高厂内储煤量,可有效的稳定电厂周边煤价,减小煤价峰谷差,降低煤炭采购成本。另外汽车煤不进入生产区域,减少了环境污染。提高了现场文明生产水平。

6 结语

管状带式输送机在托电输煤系统的投运,为托电公司输煤系统增加了一个上煤点,缓解了输煤系统的压力,弥补了一、二期输煤系统设计出力不足的缺陷,提高了设备可靠性;2013年托电公司输煤系统没有出现将出力事件。将煤场布置在生产区域外采用管状带式输送机进行燃煤输送的方案为大型火力发电厂的燃煤输送提供了新的手段和方法。

[1]张钺.圆管带式输送机设计手册.化学工业出版社,2007年.