江西首台1000MW机组煤仓布置方式综述

倪培林

（江西大唐国际抚州发电有限责任公司，江西 抚州 344000）

0 引言

对燃煤发电机组的主厂房进行优化是合理的降低工程造价的重要手段。煤仓间是主厂房的重要组成部分，它的布置会影响到主厂房的总体布局，进而影响到工程建设造价。按照“安全可靠、经济适用”的电力建设方针，对煤仓间进行创新和优化。创新和优化应遵循以下指导思想：（1）因地制宜，适合厂区用地条件；（2）节约工程量、节约用地；（3）优化布置，设备布置紧凑、工艺管道短捷，建筑体积小，工程造价低。

1 煤仓间典型布置方案

1.1 各类煤仓间布置特点

煤仓间模块的布置方案有炉前顺煤仓间、炉侧煤仓间、炉后煤仓间等布置方案。三种布置方案各有优缺点。

炉前顺煤仓间布置指煤仓间与汽机房联合布置于炉前，其优点是主厂房到锅炉的距离较长，有利于四大管道的布置及减小管道对设备接口的推力，场地也有利于安装施工组织，因此我国投产或者在建的600 MW等级以上超临界机组主厂房布置大都采用传统的炉前煤仓间布置。但此布置厂房容积较大，A排到烟囱之间的距离长，因此并不是最经济的方案。

侧煤仓间布置是指煤仓间布置在锅炉的一侧，为了减少转运站和输煤皮带长度，一般把两台机组的煤仓间集中布置于两炉之间。这样可缩小A排到烟囱之间的距离，减少占地面积，煤仓间的容积小，节省土建费用，机炉之间的距离短，减少四大管道的耗量，有较好的经济性。但主厂房紧凑布置后，与常规布置相比给土建施工和安装带来了一定的困难，部分区域土建和安装需交叉施工。

后煤仓间布置是指煤仓间布置于炉后。此布置方案虽然可以缩短机炉之间的距离及输煤栈桥及皮带的长度，但又增加了烟道和送粉管道的长度，且为避开空预器出口烟道，磨煤机必须分别布置于空预器出口烟道两侧，增加了粉管布置及磨煤机布置、检修的难度，同时A排到锅炉之间的距离比炉前煤仓还大。因此，新建的主厂房基本都不采用后煤仓间布置方案。

总体而言，顺煤仓布置是比较成熟的、常规的设计方案，1 000 MW超超临界机组大部分也是按此进行优化布置的。侧煤仓布置是近年来独树一帜的、具有创新和优化意义的布置方案。

1.2 国内1 000 MW机组煤仓间布置概况

从国内电厂的主厂房布置格局来看，比较常用的是四列式布置，即汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房顺序布置。目前国内自行设计的1 000MW机组电厂，主厂房大都为此布置方式，如玉环电厂、外高桥三期、潮州电厂、平海电厂等。海门电厂1、2号机组采用了侧煤仓布置方案，不仅节省了工程造价，而且优化了总平面布置。两类煤仓间布置基本尺寸比较如表1所示。

表1 目前2×1 000 MW机组的煤仓间布置基本尺寸（配中速磨煤机系统）

由表1比较可以看出，侧煤仓方案利用2台机组共用磨煤机检修通道的布置特点，大大减小煤仓间容积，使其布局比顺煤仓更为紧凑。

1.3 影响煤仓间尺寸的主要因素

煤仓间尺寸的确定（包括柱距、跨度、层高等）主要考虑下列因素：

1）磨煤机的形式、规格及数量；

2）煤粉管道的布置及尺寸；

选取我院消毒供应室医疗器械600件，依据电脑随机分配的原则均分两组，即研究组和参照组，医疗器械各300件。器械主要为：血管钳、组织剪、和镊子，同时还包括弯盘、卵圆钳、拉钩、老虎钳、打肋器和持针钳等。该科室工作人员共20名。

3）磨煤机过轨起重机的布置及尺寸；

4）给煤机的尺寸；

5）煤仓的形式及容量；

6）上煤系统的方式；

7）土建框架的合理柱距及跨度。

综合上述因素，江西抚州电厂选用侧煤仓布置方式并结合工程实际进行了布置优化。

2 侧煤仓的布置优化

2台机组合并后的侧煤仓整体结构型式可以按单跨式、双跨式或三跨式考虑。本工程侧煤仓采用大跨度单框架结构。单跨式煤仓间跨距较大，计算出来的梁、柱的截面较大，侧向抗震和抗风载能力不及三跨式结构。但本工程的地震基本烈度为6度，经过设计院土建结构专业核算，完全能优化为大跨度单框架结构，煤仓间跨度仅为17.5 m。

双跨式结构若仅仅相当于把2台机组的煤仓间并列布置在一起，每列都设有检修通道，煤仓间跨距并无优化的空间，总容积也没有减小，土建造价并没有减少。

1）柱网优化。

煤仓间柱网布置受以下几个因素影响：磨煤机的尺寸（外形和检修空间）、煤斗的外形尺寸、给煤机的尺寸（外形和检修空间）、土建框架的合理跨度。

经优化布置后，单框架结构的侧煤仓方案煤仓间柱距10 m、跨距17.5 m，煤仓间总共6跨，煤仓间外一跨布置转运站。每台锅炉安装6台磨煤机，磨煤机的分离器、磨辊、齿轮箱（除主驱动电动机外）均可利用过轨起重机吊至煤仓间外侧的检修场地进行检修。优化后的单跨式侧煤仓布置更加紧凑，大大减小了煤仓间的总容积，进一步节省了土建造价。

2）检修通道优化。

磨煤机需要检修的主要部件有磨辊、齿轮箱、主驱动电机、分离器等。单垮式煤仓间外侧两列各布置6台磨煤机，中间为公用检修空间，2台炉的磨煤机共用一条检修通道，中间的净空约为6.5 m，磨辊、齿轮箱、动态分离器等大件可以从公用检修空间拖出，满足磨煤机的检修维护要求。

2台锅炉12台磨煤机共用2台磨煤机过轨吊电动大车，过轨吊电动大车在检修通道上方移动，每台磨煤机配2台过轨吊手动大车，电动小车在手动大车和电动大车之间移动，把磨辊吊出磨煤机并移至检修通道拖走。

3）给煤层标高优化。

给煤机层的高度需要综合考虑磨煤机过轨吊固定轨轨底标高和挂轨梁的高度、送粉管的布置，给煤机层土建粱的高度等因素。经优化送粉管道和过轨吊的布置，确定给煤层标高为17.00 m。

给煤机上方是煤斗，煤斗顶部是输煤皮带层，在满足煤斗的容积前提下，确定皮带层标高为42.0 m。

4）原煤仓的优化。

本工程侧煤仓布置方案中，为了有效地降低皮带层标高，减少厂房在结构方面的投资，采用两台机组相对位置的煤仓合并的方案，上部为矩形混凝土大煤仓，下部为裤衩型方圆节+锥体金属小煤斗。2个矩形煤斗顶部贯通，输煤皮带只设3路，就可满足一用一备的规程要求，比常规的三列式侧煤仓方案，输煤皮带可省一路。

5）优化结果。

经综合比较（见表2），采用抚州电厂侧煤仓单跨式结构比海门电厂侧煤仓三跨式结构的容积小16 530 m3，按现阶段采用混凝土结构的主厂房造价约300元/m3计算，单跨式结构节省了约523万元。因此，本工程侧煤仓采用了较为经济的单跨式结构。

表2 单跨式与三跨式比较表

3 结论和建议

1）经过优化后，单跨式侧煤仓布置都可以大大减小煤仓间的容积，降低工程建设造价。

2）相对于三跨式侧煤仓布置，单跨式侧煤仓可以节省较大的土建费用，总造价节省了近523万元，具有显著的经济效益。

3）根据本工程厂区用地实际出发，抚州工程主厂房布置采用了较为紧凑、经济的单跨式侧煤仓布置方案。

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