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摘要：随着科学技术的不断发展，我国的火力发电厂规模逐渐开始向大容量、高参数的方向发展，为确保其运行的可靠性和安全性，也对电厂贮煤量提出更高要求。基于此，文章主要对火力发电厂贮煤系统的设计优化问题进行了研究和分析。
关键词：火力发电厂；贮煤系统；设计优化；投资效益；平均降水量
前言
我国的火力发电厂在不断发展的过程中，对于煤炭储存量也提出更高要求，其是确保电厂安全、可靠运行的基础和前提。故在今后发展过程中，电厂应尽可能的减少占地面积、提升资源运用效率、节约成本，以此实现储煤系统的优化设计。
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1火力发电产贮煤系统方案设计原则
1.1储煤量的确定
目前，国内火力发电厂在投资效益、电厂定员、自动化生产水平、经济性等方面与国际相比均存在较大差距。在设计贮煤系统的过程中，技术人员需结合具体情况，综合考虑燃煤特性、贮煤系统数量、形式、机械大修时间等要素，对贮煤场的实际容量加以确定，并确保其科学合理性。当前，国内市场上的煤炭价格一直处于上升状态，故在今后发展过程中，若难以保证固定煤源，一般可借助推煤机进行场地扩充，以此更好的适应实际的发展需求。
1.2容量计算
在设计贮煤系统的过程中，结合相应的技术规程，为了便于压实和平整等作业活动的开展，煤堆顶部宽度应大于10m。常用煤炭资源的堆积密度可设置为0.9t/m3，而储备性资源的堆积密度应在1t/m3左右，堆积系数分别为0.7和1.0，取综合值为0.75，煤堆设计的倾斜角度应在40°左右即可，具体可用如下公式来表示：
煤堆顶部宽度：
煤堆横截面积：
单独煤堆体积： （L表示贮煤场）
贮煤场容量：
结合设计煤种，对锅炉的额定耗煤量进行计算，以此判断该贮煤场设计容量是否满足预期实际要求[1]。
2贮煤场干煤棚设置研究
2.1干煤存储设施设置规定
结合相关的设计规程，要求多雨气候的火力发电厂在设计贮煤场系统的过程中，应充分考虑资源的物理特性、场地类型以及制粉系统等因素。由此可见，规程中虽对干煤棚设置进行了原则性的设定，但具体的界定条件较为模糊。在电力设计领域中，所谓“多雨地区”通常是指那些平均降水量在1000mm以上的地区。如我国安徽省便是四季分明、冬冷夏暖，具有明显的大陆性气候特征。在春季，太阳辐射较强，相比于冬季降水量较多；夏季降水集中，南风较多；秋季凉爽、温差较大；冬季寒冷、北风偏多。该地年平均降水量在900~1200mm之间，因此，其在设计贮煤系统的过程中，通常无需设置干煤棚。
2.2不设干煤棚的原因分析
煤炭资源的特性是干煤棚设置的主要决定性因素，该资源的成分较为复杂，其包含的矿物质有方解石、、石英石、黄铁矿、黏土等等，正是因为这些物质的存在，才极易导致燃煤粘结的问题。据相关实验表明，当煤炭资源中的矿物质含量超过10％时，在一定的条件之下，便会产生燃烧粘结问题。上述问题在优质煤炭资源中通常很少见。
我国的南方地区常年多雨，从气象资料上来看，在黄梅、清明时期，由于降水量不大，且周期总降水量也不会超过300mm，若煤场的堆高为14m，则平均水分仅增加2.01％而已，随着堆高的不断增加，平均水分反而呈现减少状态。另外，煤炭资源在经过长时间的存储，其受到地下水蒸发及渗透的影响，资源整体会呈现偏干的状态，故即便增加一定量水分，也不会对其燃烧产生影响，与此同时，还具有防尘的作用，更加有助于环保。
在目前的大多数工程建设中，通常都会选用速磨煤机直吹系统，其能够很好的适应煤炭的含水量，故即便不考虑含水量方面的因素，也不会对资源的正常使用造成影响。由此，不设置干煤棚具有很好的可行性。
3应对煤堆自燃的有效措施及储煤系统运行注意事项
3.1煤堆自燃有效措施
煤炭资源在存储的过程中出现自燃问题，主要是由于其物理性能、空间结构以及化学成分所导致。因此，在研究该问题时通常应重点关注以下几个方面：第一，在不同的外部条件下，同类煤种的自燃差别；第二，不同煤种的自燃差别。国外相关专家通过对不同煤堆进行自燃实验，最终给出不同的结果，并提出减少热损失的有效措施，具体的防煤堆自燃措施如水灰浆覆盖、人工设障法、小倾斜角堆煤以及定期压实法等等。通过对所有措施进行现场试验，最后得出最有效、科学的方法，即飞灰覆盖法。但该方式在具体应用的过程中，仍存在一定缺陷，如成本较高、对堆取工作效率影响较大等等，故需在今后实践中进行进一步的改善和优化[2]。
3.2储煤系统运行注意事项
该系统在具体运行的过程中，应结合煤炭资源的供应情况和机组实际负荷情况，对煤炭资源进行明确划分，即储备资源、常用资源等等。在此，长期储备资源一般可通过分层压实、分层堆放等方式进行堆煤，并借助飞灰覆盖法防止煤炭与空气直接接触而发生的自燃现象。在降水频繁的季节，可在降水间隙，通过推土机对长期储备资源表层进行剥离，并取其中干煤进行正常的生产供应。
另外，在实际运行的过程中，还应严格遵循“轮流翻烧、先进先出”的基本原则，对存放时间较长的资源进行优先使用，若资源堆放天数相似，则需对高处或迎风面的煤炭进行优先使用。
结束语
综上所述，贮煤系统的优化设计，目前已逐渐成为火力发电厂日常发展中较为关键的工作之一，其与电厂的生产效率息息相关。基于此，在今后设计过程中，技术人员应严格遵循相关原则，并重点考虑当地气候因素，制定出科学、可行的设计方案，以此为贮煤系统的安全、稳定运行提供保障。
参考文献：
[1]冯磊华，杨锋.600MW火电机组给水控制系统优化设计与仿真[J].微计算机信息，2014，31：276-278.
[2]费洪磊，刘欢，薛岑.火力发电厂采暖空调系统余热利用优化设计[J].山西科技，2015，3003：145-146.
论文作者:汪涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
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