输煤系统跨煤场直接上煤方式研究

郝润生 张国增

摘要：针对漳泽发电厂2×1 000 MW“上大压小”改扩建工程初步设计输煤系统的现状，通过对输煤系统跨煤场直接上煤方式进行分析，在对4号转运站进行优化设计后，实現了输煤系统跨圆形煤场直接上煤，上煤方式更加灵活，提高了输煤系统的安全可靠性，节能及经济效益更为显著。

关键词：输煤系统;方案研究;分析优化

0    引言

漳泽发电厂2×1 000 MW“上大压小”改扩建工程为建设2台超超临界空冷燃煤发电机组。输煤系统中设有2台双车翻车机、2台圆形堆取料机、汽车卸煤沟、11段皮带机、6个转运站、2个直径90 m的圆形煤场，煤分堆存放，以便实现比例配煤。

本工程项目初步设计，输煤系统为翻车机或汽车卸煤沟→圆形煤场→煤仓间运行方式，运行方式较为单一，日运行小时数相对较长，生产运行调节方面受到了一定的限制。

由于中间环节圆形煤场中的圆形堆取料机机构复杂，故障风险最大，又处于咽喉要道的位置，提高其安全可靠性对输煤系统来说是重中之重的任务。就目前发电公司地理位置情况及煤源来看，公路运输受到一定的限制，机组燃煤主要是依赖铁路运输，煤种相对稳定，到厂后可直接入炉燃烧，而不必经过在圆形煤场进行堆取这一环节，输煤系统上煤也不会受到圆形煤场等设施的影响。因此，能够使火车及汽车卸下的燃煤跨过圆形煤场直接入炉燃烧很有必要。

1    跨圆形煤场直接上煤方案研究

1.1    方案的设想

本着增加输煤系统上煤方式，进一步提高上煤系统抗风险能力，提高输煤系统管理水平的原则，有关技术人员突破思维常规，通过梳理初步设计的输煤系统，提议对4号转运站进行优化设计，增加输煤系统跨圆形煤场直接上煤方式，以便在施工图设计阶段最大限度地节约4号转运站改造成本，降低工程造价。

1.2    方案的研究分析

本工程输煤系统共有6个转运站。其中，4号转运站作为输煤系统的咽喉转运站，既承担着往圆形煤场存储煤中转的任务，也承担圆形煤场往锅炉煤仓间上煤中转的任务，为此，增加输煤系统的运行方式，实现跨圆形煤场直接上煤，4号转运站优化是关键。

由于受整体布局及生产厂房场地限制，实现跨圆形煤场直接上煤，不能在5号甲、乙两路带式输送机上同时进行改造，仅能在5号乙带式输送机实现优化，故提出以下两套改造方案，并进行了相关分析。

1.2.1    方案一

在保留原工艺流程的基础上，在5号乙带式输送机上加一个犁煤器，通过曲线落煤管将煤直接送至#8带式输送机，上煤跨过圆形煤场。

此方案的特点：布置简单，独立于现有系统，仅需要增加方案中的犁煤器、落煤管、缓冲床等设备，但由于火车来煤时，煤场前皮带机上煤出力为2 400 t/h，而圆形煤场后的出力为1 500 t/h，这种上煤方式前后系统不一致，会影响火车卸车时间。

另外，国内通常设计在煤仓间使用犁式卸料器，一般要求带速不大于2.8 m/s，采用双侧卸料;而本方案5号乙带速设计为3.15 m/s，采用单侧卸料，其存在以下几个方面的问题：

（1）带速高使用犁煤器卸料对胶带的磨损严重。

（2）单侧卸料，运行时容易出现撒料和卸料不完全等问题，卸不干净的料会被送到下一级6号乙皮带上;而6号乙皮带是不运行的，会造成压带的严重后果。

1.2.2    方案二

在5号乙带式输送机头部（到6号乙皮带机）增设一个电动分流器（Y型三通），一路至圆形煤场，一路至8号皮带机，从而增加一条旁路，达到跨过圆形煤场直接上煤的目的。

此方案的特点：

（1）用电动分流器可保持两路输送系统独立运行，相比犁式卸料器具有不损伤胶带且物料分流彻底等优点。

（2）虽然煤场前后系统不一致，但通过电动分流器，可实现精确分流的功能，切换方便，不影响火车卸煤时间。

（3）因5号乙皮带机楼面到6号乙皮带机楼面高度大于10 m，中间增设一台三通对6B皮带机落煤不会造成影响，也不会增加堵料的风险。

1.3    方案的选取

通过对两套方案的比较分析，第二套方案更加安全可靠，最终技术人员采用了增设电动分流器跨圆形煤场直接上煤方案。

如图1所示，4号转运站优化前上煤工艺流程具体为：火车（汽车）卸煤后，前上煤设备→5号带式输送机（4号转运站内）→6号带式输送机（4号转运站内）→1号或2号圆形堆取料机（1号或2号圆形煤场）;1号或2号圆形煤场→7号带式输送机（1号或2号圆形煤场内）→8号带式输送机（4号转运站内）→……→煤仓间。

在4号转运站优化后，可实现跨圆形煤场直接上煤。如图2所示，4号转运站优化后上煤工艺流程具体为：火车（汽车）卸煤后，前上煤设备→5号带式输送机→电动分流器→8号带式输送机→……→上煤至原煤仓。

2    应用及效益

2.1    应用情况

跨圆形煤场直接上煤方案确定后，目前，对4号转运站优化工作已开始展开，设计、采购工作已经完成，项目建设也将进入尾声。

2.2    经济效益

按输煤系统跨煤场直接上煤方式核算，预计运行时间为每年6个月、上煤12 h/日，上网电价为0.353 8元/kWh，可节约电能6×30×12×865.1=186.86万kWh，折合人民币66.11万元。以上只核算了节电费用，另外，减少人工及维护费预计约20万元，合计节省86.11万元/年。最终的年度经济效益视此上煤方式运行时间而定。

3    结语

本文通过对输煤系统跨煤场直接上煤方式进行分析，在对4号转运站进行优化设计后，实现了输煤系统跨圆形煤场直接上煤。在煤种相对稳定或煤质符合锅炉燃烧条件的情况下，燃煤到厂后可直接入炉燃烧，而不必经过在圆形煤场进行堆取这一环节，上煤方式更加灵活，还可实现边往圆形煤场储煤，边往锅炉原煤仓上煤。项目实施后，输煤系统的安全可靠性提高，节能及经济效益更为显著。

收稿日期：2020-03-10

作者简介：郝润生（1964—），男，河南林州人，工程师，研究方向：脱硫、除尘。

张国增（1968—），男，山西高平人，工程师，研究方向：输煤。