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    全封閉條形煤場(chǎng)與全封閉圓形煤場(chǎng)的比較

    時(shí)間:2016-10-17    點(diǎn)擊量:191

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    摘要:介紹了目前大型燃煤電廠(chǎng)貯煤場(chǎng)的設計形式以及條形煤場(chǎng)和全封閉圓形煤場(chǎng)常用堆取料設備,即懸臂式斗輪堆取料機和圓形煤場(chǎng)堆取料機。結合北方某大型燃煤電廠(chǎng)的工程設計實(shí)例,對該工程貯煤場(chǎng)采用全封閉條形煤場(chǎng)及采用同容量的全封閉圓形煤場(chǎng)的2種貯煤形式進(jìn)行了技術(shù)性能和經(jīng)濟性比較,給出了2種貯煤形式的適用情況,即在地質(zhì)條件較好情況下,2種貯煤方案總投資相當,但在地質(zhì)條件較差情況下全封閉圓形煤場(chǎng)總投資要高于全封閉條形煤場(chǎng)。結合該電廠(chǎng)的實(shí)際情況,最終選用全封閉條形煤場(chǎng)。

    關(guān)鍵詞 全封閉條形煤場(chǎng)     全封閉圓形煤場(chǎng)     堆取料機    

    Comparision of Enclosed Strip Coal Yard and Enclosed Circular Coal Yard

    Xing Baimiao    

    Inner Mongolia Power Survey & Design Institute, Hohhot 010020

    Abstract:The design forms of coal yard in large-scale coal-fired power plant is introduced, and the operation way is described about the common stacking and reclaiming equipment applying on the strip coal yard and enclosed circular coal yard, i.e. cantilever-type bucket wheel stacker-reclaimer and circular stacker-reclaimer. According to the design of a power plant in North China, compared the enclosed strip coal yard with the enclosed circular coal yard from technical and economical, applicability of two kinds of coal yard is analyzed. In the case of the geological conditions are better, the investment of two kinds of schemes is equivalent. But in the poor geological conditions, the total investment of the enclosed circular coal yard is higher than the total investment of enclosed strip coal yard. According to the actual situation of the power plant, the enclosed strip coal yard is adopted.

    Key words: the enclosed strip coal yard     strip coal yard     enclosed circular coal yard     enclosed coal yard     stacker-reclaimer    

    0 引言

    貯煤場(chǎng)是燃煤電廠(chǎng)燃料儲存、供應的重要設施。目前,隨著(zhù)國內燃煤機組容量及建設規模的不斷擴大,以及越來(lái)越嚴格的環(huán)保要求,對貯煤場(chǎng)的設計要求也越來(lái)越高[ 1, 2, 3 ]。近年來(lái)由于國內煤炭行業(yè)的市場(chǎng)化,導致大部分燃煤電廠(chǎng)燃料來(lái)源及供應情況不夠穩定;同時(shí),北方地區許多燃煤電廠(chǎng)還承擔著(zhù)冬季城市供熱的任務(wù),這就要求電廠(chǎng)廠(chǎng)內要設有運行可靠、貯量合適的貯煤場(chǎng),以保障燃煤電廠(chǎng)的連續穩定運行。另外,隨著(zhù)環(huán)保要求的日益提高,采用封閉煤場(chǎng)的項目會(huì )越來(lái)越多。根據建廠(chǎng)廠(chǎng)址條件的差異,以及廠(chǎng)外燃煤運輸方式的不同,全封閉貯煤場(chǎng)的設計形式也各有不同,本文結合北方某燃煤電廠(chǎng)的工程設計實(shí)例,對國內較常采用的全封閉條形煤場(chǎng)和全封閉圓形煤場(chǎng)進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較,結論可供貯煤場(chǎng)的設計和選型進(jìn)行參考。

    1 國內大型燃煤電廠(chǎng)貯煤場(chǎng)形式簡(jiǎn)介

    目前國內大型燃煤電廠(chǎng)貯煤場(chǎng)主要有條形煤場(chǎng)、全封閉圓形煤場(chǎng)、全封閉方形煤場(chǎng)、圓筒倉并列群倉等4種形式[ 4]。

    1.1 條形煤場(chǎng)

    條形煤場(chǎng)在國內大型燃煤發(fā)電廠(chǎng)應用較為普遍,煤堆堆高一般在10~15 m。煤場(chǎng)配有1—2臺斗輪堆取料機,斗輪堆取料機有懸臂式和門(mén)式2種,其中懸臂式斗輪堆取料機具有堆取料作業(yè)范圍大、作業(yè)效率高等特點(diǎn),在大型燃煤電廠(chǎng)中得到廣泛應用。條形煤場(chǎng)配斗輪堆取料機的形式在國內、外大型燃煤電廠(chǎng)廣為采用,并積累了豐富的運行經(jīng)驗。根據環(huán)境要求,條形煤場(chǎng)又分為全封閉和露天布置2種形式。

    1.2 全封閉圓形煤場(chǎng)

    全封閉圓形煤場(chǎng)是近年來(lái)在國內大型燃煤電廠(chǎng)逐步推廣使用的新型煤場(chǎng),煤場(chǎng)直徑通常設計為80~120 m,下部設有擋煤墻,上部采用球冠狀或半球狀鋼結構網(wǎng)架封閉。圓形煤場(chǎng)內部設有1臺堆取料設備,堆、取料作業(yè)可同時(shí)進(jìn)行。圓形煤場(chǎng)內一般設有事故應急煤斗,在取料機故障或維修期間配合推煤機進(jìn)行上煤作業(yè)。

    1.3 全封閉方形煤場(chǎng)

    全封閉方形煤場(chǎng)在國外燃煤電廠(chǎng)較為常用,煤場(chǎng)內為條形煤堆,堆煤機械一般采用卸料車(chē)在高位沿煤場(chǎng)縱向行走卸煤;取料機采用主副刮板取料機配合作業(yè),可沿煤堆縱向行走并沿煤堆面俯仰取煤。每座方形全封閉煤場(chǎng)根據煤場(chǎng)長(cháng)度配有1臺或幾臺卸料車(chē)及1—2臺取料機,堆、取料作業(yè)可同時(shí)進(jìn)行。目前國內很少電廠(chǎng)采用全封閉方形煤場(chǎng),其設計、運行經(jīng)驗尚不夠成熟。

    1.4 圓筒倉并列群倉

    圓筒倉并列群倉為多個(gè)筒倉并列布置的貯煤形式,其造價(jià)過(guò)高,僅適用于場(chǎng)地極其狹窄的場(chǎng)合,且貯煤天數不宜過(guò)長(cháng),一般電廠(chǎng)很少采用。

    2 北方某電廠(chǎng)擬采用的貯煤場(chǎng)設計方案

    根據北方某大型燃煤電廠(chǎng)廠(chǎng)址所在地的環(huán)保要求,其貯煤場(chǎng)宜采用全封閉貯煤形式。綜合考慮目前國內大型燃煤電廠(chǎng)貯煤場(chǎng)的形式及其適用條件,結合工程實(shí)際情況,其貯煤場(chǎng)可設計為全封閉條形煤場(chǎng)或全封閉圓形煤場(chǎng)。

    2.1 全封閉條形煤場(chǎng)設計方案

    貯煤場(chǎng)設計為懸臂式斗輪堆取料機條型煤場(chǎng)。為了便于廠(chǎng)外汽車(chē)到貯煤場(chǎng)卸煤,煤場(chǎng)堆煤高度設計為10 m,總貯煤量約為105 kt。貯煤場(chǎng)堆取料設備設置1臺臂長(cháng)為35 m的懸臂式斗輪堆取料機,有效行程215 m,其堆、取料能力為800 t/h,軌距8 m,折返式運行。電廠(chǎng)遠期貯煤場(chǎng)擴建可增設1臺斗輪堆取料機。

    2.2 全封閉圓形煤場(chǎng)設計方案

    廠(chǎng)內設計1座直徑為100 m的全封閉圓形煤場(chǎng)作為貯煤設施,其內設置1臺圓形堆取料機,堆煤半徑33 m,堆煤高度30 m,周邊擋煤墻高度15.7 m,總貯煤量105 kt。圓形煤場(chǎng)堆取料機堆、取料能力設計為800 t/h。同時(shí),在圓形煤場(chǎng)內設有1個(gè)事故煤斗,以實(shí)現在取料機故障時(shí)進(jìn)行上煤作業(yè)。

    3 全封閉條形、圓形貯煤場(chǎng)技術(shù)經(jīng)濟比較3.1 煤場(chǎng)堆取料設備運行方式3.1.1 條形煤場(chǎng)堆取料機

    懸臂式斗輪堆取料機由斗輪機構、懸臂俯仰機構、回轉機構、行走機構、懸臂帶式輸送機、尾車(chē)、電控系統、噴霧除塵裝置等輔助設施組成。煤場(chǎng)帶式輸送機來(lái)煤通過(guò)懸臂帶式輸送機堆入貯煤場(chǎng),完成堆料作業(yè),并借助回轉機構和行走機構實(shí)現煤場(chǎng)貯煤的長(cháng)條形堆放;取料時(shí),通過(guò)斗輪機構的旋轉從煤堆取煤,經(jīng)懸臂帶式輸送機落入煤場(chǎng)帶式輸送機,完成取料作業(yè),同時(shí)可配合懸臂俯仰機構、回轉機構及行走機構實(shí)現定點(diǎn)取料或移動(dòng)分層取料。

    懸臂式斗輪堆取料機的堆料和取料作業(yè)共用1部煤場(chǎng)帶式輸送機,通過(guò)尾車(chē)切換進(jìn)行堆料、取料的分別作業(yè)。

    3.1.2 圓形煤場(chǎng)堆取料機

    圓形煤場(chǎng)堆取料機主要由中心柱、懸臂帶式輸送機、堆料回轉機構、堆料俯仰機構、刮板機、取料俯仰機構、取料行走(回轉)機構、下部圓錐料斗、給料設備及電控系統、噴霧除塵裝置等設施組成。懸臂式堆料帶式輸送機位于中心立柱上部,其作業(yè)方式與斗輪堆取料機的堆料作業(yè)相近,圓形煤場(chǎng)堆料帶式輸送機來(lái)煤通過(guò)懸臂帶式輸送機堆入貯煤場(chǎng),并可配合堆料回轉機構及堆料俯仰機構進(jìn)行煤堆的圓弧形堆放。取料時(shí),由刮板取料機及其俯仰、行走(回轉)機構來(lái)完成圓形煤場(chǎng)內的移動(dòng)取料。

    刮板取料機主要有門(mén)架式和懸臂式2種,門(mén)架式刮板取料機是將刮板取料機設在1個(gè)門(mén)形構架上,由于擋煤墻承擔了其一部分重量,改善了中心柱的結構受力[ 5 ],適用于大出力、大直徑圓形煤場(chǎng)的取料作業(yè);懸臂式刮板取料機結構簡(jiǎn)單,適用于小出力、小直徑圓形煤場(chǎng)的取料作業(yè)。

    圓形煤場(chǎng)堆取料機的堆、取料作業(yè)通過(guò)懸臂式堆料機和刮板取料機來(lái)完成,分別對應于進(jìn)圓形煤場(chǎng)的堆料帶式輸送機及出圓形煤場(chǎng)的取料帶式輸送機,可實(shí)現堆取料作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行。

    3.2 技術(shù)特點(diǎn)

    根據采用上述貯煤場(chǎng)方案的已投運工程現場(chǎng)實(shí)際運行情況,針對全封閉條形煤場(chǎng)與全封閉圓形煤場(chǎng)進(jìn)行了技術(shù)特點(diǎn)總結,如表1所示。

    表1 全封閉條形煤場(chǎng)與全封閉圓形煤場(chǎng)特點(diǎn)比較[ 4, 5, 6, 7 ]

    通過(guò)對以上技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析可以看出,在不考慮造價(jià)因素的情況下,影響全封閉條形煤場(chǎng)和全封閉圓形煤場(chǎng)選型的關(guān)鍵因素在于建設場(chǎng)地是否開(kāi)闊、廠(chǎng)外來(lái)煤運輸方式和貯煤場(chǎng)遠期是否擴建等。全封閉條形煤場(chǎng)有利于接卸汽車(chē)來(lái)煤和遠期貯煤場(chǎng)擴建,但需要較為開(kāi)闊的建設場(chǎng)地;而全封閉圓形煤場(chǎng)適合建設場(chǎng)地狹小、廠(chǎng)外無(wú)汽車(chē)來(lái)煤或不以汽車(chē)來(lái)煤為主以及遠期貯煤場(chǎng)擴建可能性較小的情況。

    3.3 造價(jià)分析

    針對以上總貯煤量100 kt左右的全封閉條形煤場(chǎng)和全封閉圓形煤場(chǎng)進(jìn)行了造價(jià)估算(見(jiàn)表2),估算范圍從貯煤場(chǎng)對應轉運站開(kāi)始(含轉運站)至貯煤場(chǎng)內的全部設備及土建投資造價(jià),其中因轉運站高度差異導致的差額也計在內。通過(guò)對以上2種貯煤方案的投資估算進(jìn)行分析可以看出,2種貯煤場(chǎng)總投資約70%為土建及地基處理部分投資,而土建部分投資中全封閉條形煤場(chǎng)以網(wǎng)架費用為主,全封閉圓形煤場(chǎng)以四周擋墻及其基礎費用為主。

    表2 全封閉條形煤場(chǎng)與全封閉圓形煤場(chǎng)造價(jià)比較1)

    總體來(lái)看,總貯煤量100 kt左右的貯煤場(chǎng)在地基處理只需進(jìn)行強夯的情況下,全封閉條形煤場(chǎng)土建部分造價(jià)相對較高,是影響儲煤場(chǎng)形式選擇的主要因素,而其設備部分造價(jià)低于全封閉圓形煤場(chǎng)。雖然設備費用對于圓形煤場(chǎng)來(lái)講所占投資比例仍然較高,相對于條形煤場(chǎng)設備費增加50%。但由于其在總造價(jià)中所占比例較小,因此是影響儲煤場(chǎng)形式選擇的次要因素。結合本工程,表2中全封閉條形煤場(chǎng)總體投資比全封閉圓形煤場(chǎng)高315.30萬(wàn)元,此相對差額占條形煤場(chǎng)總投資的5.66%,占圓形煤場(chǎng)總投資的6.00%,其相對差額所占比例低于正常情況下工程可行性研究階段投資估算精度±10%的要求[ 8 ],因此可認為上述2種貯煤方案投資相當。

    另外,由于該電廠(chǎng)地質(zhì)條件較好,2種貯煤方案的地基處理均只需進(jìn)行強夯。如果在地質(zhì)條件較差的情況下,全封閉圓形煤場(chǎng)由于煤堆高度較高,對地面的壓力較大,需要對煤場(chǎng)基礎進(jìn)行打樁處理。初步估算100 kt級圓形煤場(chǎng)的打樁處理費用約為2000萬(wàn)。因此在地質(zhì)情況較差、圓形煤場(chǎng)地基處理需要進(jìn)行打樁的情況下,全封閉圓形煤場(chǎng)總體投資要高于全封閉條形煤場(chǎng)。

    4 結語(yǔ)

    由以上2種貯煤方案技術(shù)特點(diǎn)和造價(jià)分析可知,對于該電廠(chǎng)總貯煤量100 kt左右的貯煤場(chǎng),全封閉條形煤場(chǎng)和全封閉圓形煤場(chǎng)的總體投資相當。在同樣需要建設全封閉貯煤場(chǎng)的前提下,應根據建廠(chǎng)的廠(chǎng)址條件、廠(chǎng)外來(lái)煤運輸方式和遠期擴建情況進(jìn)行綜合比選。當電廠(chǎng)采用汽車(chē)來(lái)煤,建設場(chǎng)地較為開(kāi)闊,且存在擴建的可能性時(shí),應首選條形煤場(chǎng)方案;當電廠(chǎng)采用廠(chǎng)外皮帶或鐵路等來(lái)煤方式,建設場(chǎng)地較為狹小,且電廠(chǎng)廠(chǎng)址位于南方地區時(shí),選用圓形煤場(chǎng)的貯煤方案比較合適。在建設投資相當的情況下,該北方電廠(chǎng)由于全部采用汽車(chē)來(lái)煤且建設場(chǎng)地較為開(kāi)闊,最終選用全封閉條形煤場(chǎng)。


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