電廠運煤系統設計總結

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摘要：通過河北地區某小型火力發電廠運煤系統的設計，匯總了運煤系統主要的安裝技術要求以及試運和運行的要求及注意事項，并對小型供熱機組運煤系統整體流程進行了梳理及總結。在典型運煤系統的設計方案中，融合了汽車無人值守系統，為今后小型火電廠運煤設計提供參考和方向。

關鍵詞：火力發電廠；運煤系統；設計原則

1設計范圍

河北省寧晉縣規劃建設規模4×240t/h循環流化床鍋爐及其配套設施。施工圖的設計范圍自汽車運煤進廠后采制樣開始，經過稱重，進入封閉煤棚至煤倉間原煤斗頂部的整個運煤系統。包括卸煤、貯存、篩分、破碎、除鐵、計量、校驗、取樣、輸送等工藝流程，還包括運煤綜合樓等運煤輔助建筑。

2主要設計原則

該工程本期運煤系統按2×240t/h循環流化床鍋爐規劃設計，同時考慮下一期2×240t/h鍋爐的上煤系統，上煤及篩碎部分一次建成。1)卸煤系統。本期工程為公路來煤，采用自卸車運輸。該工程不設卸煤系統，汽車來煤直接卸至煤場內。2)貯煤系統。本期工程建設一座封閉煤場分為2部分，一部分為橋抓煤場，一部分為機械煤場。橋抓煤場(30m×117m)內設置2臺跨度28.5m，起重量10t的橋式起重機，機械煤場(45m×117m)內采用裝載機整理煤場；煤場儲量可滿足2×240t/h鍋爐16d的耗量；2部分煤場內各設1座地下煤斗，用于運煤系統上煤。3)篩碎系統。系統中設2臺篩分破碎一體機，篩分破碎出料粒度≤10mm。4)帶式輸送機系統。系統設3段6條帶式輸送機。所有帶式輸送機均雙路布置，一路運行一路備用，并具備同時運行的可能。5)輔助設施。①系統控制：系統控制采用程序控制及工業電視監控。②原煤倉配煤方式：原煤倉配煤采用電動雙側犁式卸料器分別向各原煤倉卸料。③計量、校驗裝置：入廠煤計量裝置采用1臺重車電子汽車衡和1臺輕車電子汽車衡；入爐煤計量裝置采用入爐煤電子皮帶秤和入爐煤循環鏈碼校驗裝置。④除鐵設備：設置2除鐵設施，分別位于1號帶頭部以及2號帶式輸送機中部。⑤采制樣裝置：設置入廠煤采制樣和入爐煤采制樣裝置。⑥煤塵防治：運煤系統設水力清掃及相應的沖洗污水排放設施，各轉運點的帶式輸送機頭部護罩和尾部導料槽出口位置設置自動噴霧抑塵裝置。各轉運站設除塵設備。

3運煤系統介紹

3.1卸煤系統電廠的燃煤全部采用公路運輸，2×240t/h循環流化床鍋爐年耗煤量為50.3萬t，運煤汽車直接卸煤至煤場。運輸車輛按載重30~50t的自卸車考慮，電廠不自備運煤汽車及裝卸設備。按設計煤種計算，取日來煤不均衡系數取1.2，則日最大進廠車輛約76輛，按汽車卸煤系統日運行不超過12h考慮，平均每小時卸車7輛。運煤汽車從進廠后先取樣后計量，在重車衡前設2套入廠煤機械采樣取樣裝置，運煤汽車進入1臺120t重車衡計量后，進入封閉煤棚內卸煤，空車經1臺120t空車衡計量后出廠。卸煤系統為避免人工干預，也為了科學化管理和運行，在進廠、采樣、重車衡、輕車衡、出廠處設置了汽車無人值守系統。汽車無人值守系統包含核心軟件及相關接口系統、現場網絡、服務器設備、現場管理、智能采制化三級編碼設備、燃料入廠驗收“無人值守”智能系統-核心硬件支撐等。汽車無人值守系統控制室放置在煤化驗樓，預留與DCS系統接口。3.2貯煤系統燃煤采用封閉煤場儲存方式分為2部分，一部分為橋抓煤場，一部分為機械煤場。橋抓煤場(30m×117m)內設置2臺跨度28.5m，起重量10t的橋式起重機，機械煤場(45m×117m)內采用裝載機整理煤場。煤堆高度約7m，煤場儲量可滿足2×240t/h鍋爐16d的耗量。在封閉煤場內設置2臺10t抓斗起重機，用于煤場整理及為系統上煤。煤場內設推煤機、裝載機作為煤場輔助設備。封閉煤場內設2個地下煤斗作為煤場上煤設備，煤斗底部各安裝2臺出力0~250t/h的給煤機。3.3篩碎系統該工程廠內運煤系統設置一級篩碎系統，碎煤機內設置2臺篩分布料器和破碎機組合一體破碎機，1臺運行1臺備用，并具備同時運行的可能。該一體破碎機，篩分及破碎實現一體化，布置在碎煤機室內，單臺套額定出力250t/h。進料粒度≤200mm，出料粒度≤10mm。滿足循環流化床鍋爐入爐煤粒徑要求。3.4帶式輸送機系統及運行方式該工程新建3段6臺帶式輸送機，出力按照滿足4×240t/h循環流化床鍋爐額定耗煤量所需進行設計。帶式輸送機為雙路布置，一路運行，一路備用，具備雙路同時運行的可能。帶式輸送機參數均為：帶寬B=800mm，帶速v=1.60m/s，出力Q=250t/h。帶式輸送機設有速度信號，防偏、防堵和應急拉線開關等安全防護設施。帶式輸送機系統在煤倉間轉運站設置電動三通擋板，以實現2號甲、乙帶式輸送機至3號甲、乙帶式輸送機的切換運行。煤倉間配煤方式采用B=800mm可變槽角電動雙側犁式卸料器，除尾倉外，每個煤倉配4臺犁式卸料器。運煤系統在程控狀態下當原煤倉的低煤位信號發出時，啟動運煤系統上煤并實現優先配煤；高煤位信號發出時可實現順序配煤。當原煤倉全部為高煤位時運煤系統應自動停機。3.5輔助設施除以上主要工藝系統外，輔助設施設有帶式輸送機安全保護裝置，原煤倉配煤設備，計量、校驗裝置，除鐵設備，入廠煤采制樣裝置，入爐煤采制樣裝置，煤塵防治，各類起吊設備，輔助建筑，附屬系統等。3.5.1帶式輸送機安全保護裝置各臺帶式輸送機均設有雙向拉線開關、兩級跑偏開關、速度檢測儀、料流檢測器、縱向撕裂保護裝置。各轉運站落煤管均設有溜槽堵塞檢測裝置、振動器，當堵塞保護裝置動作，振動器振動10s，若堵塞信號不解除，運煤系統按逆煤流方向自動停機。其他保護裝置因故障緊急停機，運煤系統同樣按逆煤流方向自動停機。3.5.2計量、校驗裝置本期入廠煤計量裝置采用1臺重車電子汽車衡，1臺輕車電子汽車衡。重車電子汽車衡最大稱重量120t，設置在廠內汽車進廠道路上，輕車電子汽車衡最大稱重量120t，設置在廠內汽車出廠道路上。本期入爐煤計量裝置采用電子皮帶秤，電子皮帶秤設在2號帶式輸送機的中部，使用精度為±0.25%。電子皮帶秤校驗裝置采用動態循環鏈碼校驗裝置標定校驗，校驗范圍與電子皮帶秤匹配，整機校驗精度優于±0.1%。3.5.3采制樣裝置本期入廠煤計量裝置采用橋式汽車入廠煤采制樣裝置，入廠煤采制樣裝置布置在廠內汽車進廠道路上，重車電子汽車衡前。入爐煤采制樣裝置設在2號棧橋的采制樣間內，為中部皮帶采制樣，采樣器橫跨于2號帶式輸送機上，甲乙路各1臺。3.5.4除鐵設備為去除煤中鐵件，運煤系統設有2處共4臺除鐵設備。第1處設在碎煤機室內的1號帶式輸送機的頭部，為強磁帶式電磁除鐵器，共2臺；第2處設在2號棧橋除鐵間內的2號帶式輸送機的中部，為強磁盤式電磁除鐵器，共2臺；3.6水力清掃系統水力清掃系統分為清水系統和污水系統。清水系統用于向運煤系統各建筑物提供清掃用水以及煤場噴灑用水。水力清掃用水水源接自水工專業送至碎煤機室北側柱線外1.0m處。煤場噴灑用水由水工專業送至封閉煤棚西側柱線外1.0m處。運煤系統水力清掃范圍為碎煤機室、地下煤斗、1、2號帶棧橋、沿線均設有清水母管，并設有沖洗水管。當需要清掃時由人工手持清掃器進行清掃。注意清掃時采用系統分段清掃的方式，逐段清掃，以避免瞬時水量過大引起降壓斷水。嚴禁用沖洗方式清掃灑落地面的落地煤，對落地煤應先人工清理干凈后方可進行水力清掃。嚴禁用沖洗方式清掃機械設備和電氣設備。污水系統采用逐級排放集中處理方式，沖洗過的污水先匯集到地下煤斗、碎煤機室、的集水井中，由污水泵根據水位自動開啟，將污水排至建筑物墻外1m，然后由水工專業收集后排入煤場附近的煤水處理間。碎煤機室、地下煤斗的集水井內各設置1臺污水泵，污水系統共設污水泵2臺。

4控制系統

運煤系統的運行采用程控，設聯鎖保護。聯鎖解除后可就地單臺控制或遠方控制設備啟停。控制室值班人員根據低煤位信號，和各電動擋板三通管的擋板位置選擇運行方式，逆煤流啟動各臺設備；正常情況下結束上煤時順煤流停機。事故情況下運煤系統逆煤流方向停機。運煤系統設工業電視監控系統。運煤系統設就地手控、一對一遠方控制和程序控制3種控制方式。3種控制方式之間能方便的進行切換。就地控制柜上應有就地和遠方手控﹑程控的轉換開關。逆煤流啟動，順煤流停機，系統內設備均設聯鎖保護，以保證設備的安全運行。1)就地手動控制：所有設備均設就地啟停開關，能實現就地控制。2)一對一遠方控制：除雙梁抓斗橋式起重機、污水泵(根據液位實現自啟停)、起吊設備、循環鏈碼校驗裝置外其它設備一律納入一對一遠方控制。3)程序控制：程控范圍為全部帶式輸送機、往復式給煤機、帶式/盤式除鐵器、犁式卸料器、汽車入廠煤采樣裝置、入爐煤采樣裝置、汽車衡、電子皮帶秤、電動三通、振動器、傳感元件保護裝置、高低料位計、噴霧抑塵、煤場噴灑、篩碎一體機、汽車無人值守系統。

5安裝技術要求

1)施工圖需注意事項：運煤系統施工圖設計圖紙中所使用的標高為主廠房相對標高，主廠房±0.00m相當于絕對標高25.90m。在安裝施工中如發現套用圖紙或其他專業圖紙與本專業圖紙所注標高基準不一致時，均應以絕對標高進行換算。2)設備安裝前應注意事項：應根據設計圖紙的要求，認真驗收到貨設備的質量，數量及規范，再行安裝。應特別注意設備的左右裝問題。隨設備提供的減速機在現場是否需要解體必須征求制造廠意見,并有書面簽證。應對土建施工的建構筑物的各層標高、基礎、埋件及預留空洞等進行全面檢查，確認符合有關的質量驗收標準后方可進行安裝。3)安裝時需注意事項：設備安裝或檢修起吊時，放置設備處的樓面板應采取措施使荷載不超過允許范圍。水力清掃清水和污水管路在安裝時如遇其他專業的設備，安裝單位可根據現場情況適當調整管道走向。沖洗或污水管路以及地漏需穿越樓板和墻體的，按現場打孔處理。所有管道支吊架現場用膨脹螺栓安裝。設備安裝時若其單位面積重量超過樓板的標準荷載時，應采取有效措施來滿足樓板安裝荷載的要求。運煤系統各建筑物的樓板標準荷載應以土建專業圖紙為準。三通落煤管上的檢修平臺標準荷載4kN/m2。安裝結束后，所有設備均由制造廠提供最后一道面漆。在設備安裝完后再由安裝單位涂刷。各落煤管與樓板之間的空隙，在安裝結束時應采用鋼板封堵。

6對試運和運行的要求及注意事項

試運前應對整個運煤系統進行全面清理檢查，對發現的安全隱患和部件丟失現象要及時處理。對現場的施工垃圾應徹底清理。設備帶負荷試運前必須進行空載試車，合格后方可進行帶負荷試運。設備試運時，應按制造廠家規定的試運大綱或技術條件進行。其基本要求是：各運轉部件應運轉平穩，無卡磨現象。電動機工作無異常。各設備軸承溫升正常，動作準確無誤，振動值和躁聲值不超標，達到額定出力。試運中如發現落煤管或導料槽有密封不嚴的現象時，應及時消除。在試運中如需明火作業時，必需在設備停止運行后，清除掉設備和工作場所的煤粉和積煤并指定明火作業負責人，然后方可進行作業。運煤系統試運時需格外注意以下事項：禁止帶火的雜物和自燃的煤進入輸送機系統。緩沖鎖氣器檔板和卸料器檔板應通過調整重錘位置，使其處于開啟自如的工作狀態。除鐵器的安裝尺寸在試運中應根據吸鐵效果來調整。除鐵器集鐵擋板必須安裝齊全，橫向安裝的除鐵器應設必要的警示牌。凡在轉運站各層預留的加設蓋板的安裝孔洞，檢修時需將蓋板移開，孔洞周圍應設置臨時欄桿以確保人身安全。檢修起吊設備按照設備最大分離件重量設置，設備檢修起吊時，1次只能起吊1個部件。各處集水井坑中的污水應定期排放，同時應經常清除沉淀的煤泥。污水泵使用完畢后應定期用清水對其集水井進行沖刷、清理，以防管道堵塞。各條帶式輸送機的拉繩開關用鋼絲繩應經常檢查，如發現異常或破損要及時更換。運行每班交接前，應將落煤管導料槽等處的積煤清理干凈以防引起火災。運煤系統在運行狀態時屋內不得有明火，不允許運送正在燃燒的煤。

7結論

隨著國家火電機組上大壓小政策以及環境保護策略的影響，以熱電一體化的電廠逐漸占有更多的份額。本設計在典型運煤系統設計的基礎上，增加了汽車無人值守系統，減少汽車采樣過程中人為干預的因素，并高度集成了采樣及稱重的管理模塊，后續運營過程中降低了人員成本；且在破碎環節選用篩碎一體的設備進行優化布置，節約了運煤系統的造價。為今后小型熱電廠的設計提供一定的依據和參考。

參考文獻

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作者:劉 琛 李光韜 單位:國核電力規劃設計研究