优化配煤掺烧杜绝煤场自燃——浅谈圆形煤场管理创新

陈昕 余雪琴 朱雨清

贵溪发电有限责任公司 江西鹰潭 335400

1 概述

煤场是煤炭储存、供应的重要设施。随着国内煤炭储运设施建设规模的不断扩大，以及越来越严格的环保要求，对煤场的设计要求也越来越高。封闭式圆形煤场及其设备由于具有土石方量小、占地面积小、场地利用率高、自动化作业水平高、可靠性高等优点，被越来越多的电厂采用。但是由于封闭式圆形煤场储量大，煤场空间相对比较封闭，随着进口煤比例的增加，煤场经常发生过热现象，严重时发生自燃，给电厂造成直接、间接的经济损失，给社会造成不良影响。因此，优化配煤掺烧、杜绝煤场自燃是圆形煤场管理面临的主要问题[1]。

2 圆形煤场设计情况

某公司三期储煤场设置了2座直径为110m圆形煤场，每座圆型煤场为钢结构网架屋盖和环行肋板式钢筋混凝土侧墙组成的全封闭结构，并设有供人员、设备进出的门内空间。

根据中南电力设计院圆形煤场设计图纸及煤场堆取料机规范和主要运行参数标准可知：堆料机回转角度按260°（即煤场2柱至15柱），侧墙处堆煤高度11.5米，悬臂堆煤高度27.9米，挡煤墙侧自然堆积角度38°，靠中心柱侧自然堆积角度40°，通过三维建模计算得出，煤堆总体积约为10.7万立方米，煤场环形堆煤后两端斜面减去的楔形体积约为1.21万立方米，堆煤密度按1.0t/m3计算，煤场库存约10.7万吨。如堆煤高度增加，则煤侧压力相应增加，由于煤侧压力是圆形煤场结构设计的关键载荷之一，因此，煤场正常堆料时应不超过侧墙处堆煤高度。

3 圆形煤场实际情况

近年来该公司发电用煤采购主要有内贸煤、海外进口煤、陕北煤及其它少量煤种。海外进口煤由于海运周期的不确定性，煤质挥发分高，容易发生自燃；其次陕北煤由于灰熔点偏低，三期锅炉燃用低灰熔点的煤种时，锅炉容易发生结焦；第三，内贸煤均为外省烟煤，煤种也存在较大差异。煤场储煤既要做到煤场不发生自燃，造成环境污染，又要控制锅炉不发生大面积结焦，造成机组受迫性减负荷或非停，因此煤场必须分区堆放[2]。

方案一：煤场按两种煤质分区堆放。环形煤堆分成两部分，则煤堆总体积减去一个相邻煤堆的楔形体积，约为9.49万立方米，每个分煤堆体积为4.745万立方米。

方案二：煤场按三种煤质分区堆放。环形煤堆分成三部分，则煤堆总体积减去两个相邻煤堆的楔形体积，约为8.28万立方米，每个分煤堆体积约为2.76万立方米。

方案三：煤场按四种煤质分区堆放。环形煤堆分成四部分，通过三维建模数据得出，煤堆无法堆到设计高度，则储煤体积下降明显。

综合分析：煤场按同一煤种环形堆料，不利于煤种区分，增加了配煤掺烧、翻烧困难,其次如煤种发生过热，处理难度大，增加了环保压力。考虑到公司盈利需求，加大经济适用煤掺烧力度，做到最大程度的掺配比例，煤场按三种煤质分区堆放比较合理。因此三期单个圆形煤场的存煤体积约为8.28万立方米，两个圆形煤场存煤总体积为16.56万立方米。达到此库存时，三个煤堆区分明显，不会影响配煤掺烧，同时如果其中任一煤堆有发热迹象，其最大体积仅为2.76万立方米，且与相邻煤堆不连接，处理方便，可避免煤场发生大面积自燃。

根据国家发展改革委、国家能源局印发《关于建立健全煤炭最低库存和最高库存制的指导意见(试行)》及考核办法的通知（发改运行规〔2017〕2061号），电厂存煤标准：运距大于100公里的燃煤电厂，库存量不应少于15天耗煤量。特殊时段标准：为确保迎峰度夏、度冬及重大活动用煤需要，有关电力企业要提前做好煤炭收储工作，确保在用煤高峰到来前，将最低库存水平在常态基础上再提高5-10天。

4 圆形煤场管理创新措施

（1）严格遵循按煤的自燃周期及时更新的运行原则，实现存煤“先进先出”“取旧存新”的循环运行方式，确保存煤更新的周期小于自燃周期[3]。

（2）园堆取料时应将存煤取尽，特别是靠挡煤墙侧应清除干净，做到无死角无余煤，并记录清楚清底位置、时间。

（3）煤场巡检人员应加强煤场测温，做到早发现、早处理。

（4）当存煤出现局部自燃时，应采用优先上煤方式，严禁压煤覆盖。

（5）煤场原则上按三种煤质分堆存放，在特殊情况下经同意后才允许将两种煤质连接堆放，但应记录清楚相邻煤堆高、低点位置。两种煤堆连接以后，不能明显确定的煤质按次一级煤种处理。

5 结语

随着近期经济煤种（熔点低、热值高、挥发分高）掺烧比例的增大，加强圆形煤场管理，做好配煤掺烧、杜绝自燃问题显得尤为重要,针对圆形煤场的特点创新煤场管理,科学防控,合理库存、合理堆煤、取煤，保证安全生产,成为圆形煤场管理首要任务。合理控制煤场储煤量，设置三色预警机制，增强煤炭稳定供应和应急保障能力，可以有效降低煤场自燃带来的安全隐患和环保压力，为公司实现年度目标任务、高质量发展奠定坚实的基础。