国电电力发展股份有限公司 北京市 100101
摘要：近年来，国内的火力发电厂运煤系统，在各级领导的关心、支持，以及各设计院、电厂和制造厂家等单位运煤专业技术人员共同努力下，不仅自行开发、研制了许多国产的先进运煤技术和设备，而且也引进、消化和吸收了许多国外先进技术和设备，使得运煤技术得到了迅速发展和提高。 DLGJ1—1993《火力发电厂运煤设计技术规定》自颁布实施以来，在贯彻国家基本建设方针，体现经济政策和技术政策，统一明确建设标准，保证火力发厂运煤系统的安全、经济、可靠等方面起到了积极作用，收到了良好的效果。火力发电中煤的运输十分的重要，今天就煤矿厂外运输进行优化设计与分析。
关键词：厂外运煤；优化设计；电力；发电厂
1 工程概况
1.1 建设规模
本期新建2×1000MW超超临界、间接空冷、燃煤发电机组，同步配套建设烟气脱硫、脱硝装置。本期工程年耗煤量约为525万吨，总平面布置留有2×1000MW扩建条件。
运煤系统设计主要标准
(1)《火力发电厂设计技术规程》DL 5000-2000。
(2)《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》DLGJ9-92。
(3)《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》。
(4)《电力技术管理法规》。
(5)《火电厂大气污染物排放标准》。
(6)《火力发电厂运煤设计技术规程》第1部分: 运煤系统
(7)《火力发电厂运煤设计技术规程》第2部分:煤尘防治
1.2 煤源及运输方式
本期工程2×1000MW机组年耗煤量约525万吨，燃煤由鸳鸯湖、灵武矿区、马家滩矿区供给。
灵武市位于宁夏回族自治区中部。根据《宁夏煤炭资源论证报告》，宁夏回族自治区煤炭资源丰富，主要分布在宁东地区,近期开发鸳鸯湖矿区、灵武矿区、马家滩矿区、积家井矿区、横城矿区、韦州矿区，重点建设枣泉、梅花井、羊肠湾、金凤、石槽村、任家庄、清水营、马莲台、红柳、麦垛山、永安、王洼二矿等大型现代化矿井。到2012年，全区煤炭产量达到8000万t左右。中远期开发马家滩、红墩子、萌城矿区，到2015年全区煤炭产量预计达到1.2亿t，到2020年全区煤炭产量预计将达到1.55亿t。到2030年全区煤炭产量预计将达到1.8亿t。根据神华宁夏煤业集团有限责任公司关于国电宁东“西电东送”火电项目一期4×1000MW过程用煤的复函，本工程煤源采用鸳鸯湖、灵武矿区、马家滩矿区混煤。
经过对各煤源进行分析后，结合煤炭市场现状，以及本工程周边电厂情况和对今后供煤情况的综合分析，拟采用50%宁东煤+30%蒙西煤+20%宁东地方煤为设计煤种，40%宁东煤+20%蒙西地方煤+30%宁东地方煤+10%中煤为校核煤种。
本工程年需燃煤约525×104t，采用铁路、公路联合运输方式，其中约 315×104t/a燃煤通过铁路运输；约210×104t/a燃煤通过公路运输进厂。
1.3 本期工程煤质及耗煤量
1.3.1 煤质
煤质资料如下：
注：其中日燃煤量按20小时计算，年燃煤量按5500h计算。
1.4 本期工程厂外运煤方式中间煤场方案研究
根据2014年12月对本项目专用线可研的审查意见，考虑新建专用线至电厂建设模式的实施难度大，工程投资高、铁路隧道施工不可控,经反复论证优化,方家庄电厂筹建处委托兰州铁路设计院在对铁路专用线进行优化修改的基础上, 委托华北电力设计院工程公司对石槽村站南侧新建中间卸煤场的建设方案进行了论证，并编制厂外运输系统专题论证报告,作为主要比较方案同精度研究并进行投资估算编制，以供建设方对建设模式的选择进行最终决策。
1.5 厂外储煤场布置及汽车运输路径
根据铁路设计单位的推荐意见,考虑在石槽村车站的西南约7公里处布置电厂厂外储煤场。燃煤铁路运输专用线从石槽村车站的南咽喉引出，沿既有铁路向南走行一段后，穿过鸳冯公路后转向西北，至电厂厂外储煤场。
电厂厂外储煤场至电厂的运输方式可考虑采用汽车运输，其路径大体是; 汽车运输道路从厂外储煤场经磁马公路，沿原有土路（需要进行道路建设）至电厂北侧运输出入口。电厂南面的来煤考虑采用汽车运输时，汽车运输道路从石马公路引接，经一段进厂主要道路转至次要道路至电厂南侧运输出入口。
2 运煤系统工程设想
本期工程新建一套厂外、厂内运煤系统，运煤系统的设计范围始于卸煤装置，止于锅炉房原煤仓。其中包括卸煤装置、贮煤场及其设备、带式输送机系统、筛分破碎设备、控制系统、辅助设施及系统。
根据厂外来煤进厂方式的不同，提出三个厂外来煤进厂方案。由于各方案厂内运煤系统的贮煤场及其设备、带式输送机系统、筛分破碎设备、控制系统、辅助设施及系统均相同，以下只重点论述厂外运煤系统、厂内卸煤装置方案。
方案一：铁路运输进厂，铁路接卸设施采用1套折返式单车翻车机(预留1套折返式单车翻车机); 厂内公路接卸设施采用一座8车位的汽车卸煤沟。（本方案即初步设计运煤系统推荐方案。）
方案二：由于铁路运输进厂所经过的地区地形比较复杂，铁路投资较高，拟在厂外设置一座电厂卸煤站，燃煤经铁路运至电厂卸煤站，再由带式机运输进厂。厂外电厂卸煤站设于电厂北侧8.5km处,距石槽村车站约3km。
厂内公路接卸设施采用一座8车位的汽车卸煤沟。
方案三：由于铁路运输进厂所经过的地区地形比较复杂，铁路投资较高，拟在厂外设置一座电厂卸煤站，燃煤经铁路运至电厂卸煤站，再由汽车运输进厂。厂外电厂卸煤站设于电厂北侧8.5km处,距石槽村车站约3km。
厂内接卸设施采用一座18车位的汽车卸煤沟。
2.1 运煤系统(方案一)
本方案铁路运输进厂，铁路接卸设施采用1套折返式单车翻车机(预留1套折返式单车翻车机); 厂内公路接卸设施采用一座8车位的汽车卸煤沟。（本方案即初步设计运煤系统推荐方案。）
2.1.1卸煤设施
本期工程年耗煤量约525×104t，其中约315×104t为铁路来煤，约210×104t为公路来煤。
铁路卸车方式采用两台折返式单车翻车机，本期工程安装1套，预留1套，翻车机室按二台翻车机一次建成。翻车机室30m×27m，并配置重车线、空车线各一条，机车走行线一条。
本工程厂外来煤车辆按C70车型设计，整列车牵引50节车，共载煤3500t考虑。按照设计煤种计算，电厂日耗煤量约19078.46 t，其中铁路来煤约11447.1t。来煤不均衡系数按1.1计算，则日最大进厂煤量为12592t，约为4列车，共计200节车皮。单车折返式翻车机系统设计翻卸次数20～25次/h，翻车机正常工作时，每天工作约8h ～10h，本期设置2台单车翻车机即可满足铁路来煤的卸车要求。
每台翻车机下设有2台活化给煤机，翻车机下带式输送机为B=1400mm，Q=1500t/h，V=2.5m/s，单路布置。
由于本期工程设计煤种为50%宁东煤＋30%蒙西煤地方煤＋20%宁东地方煤的混煤，需按一定比例掺配，煤场存煤应分堆存放，便于分别取煤以达到混煤的目的。
运煤系统运行中，将宁东煤与蒙西地方煤按5:3的比例进行混煤或将宁东煤与宁东地方煤按5:2的比例进行混煤，然后通过上煤系统运至原煤斗，斗轮堆取料机和汽车卸煤沟下叶轮给煤机按条件比例调节出力，按比例进行混煤，另一台斗轮堆取料机可作为备用混煤设施。也可将不同煤种分别存在不同的原煤仓内，按照比例进行混烧。
2.1.2 输送系统及筛碎设备
输煤系统的带式输送机的带宽为B=1400mm、带速为V=2.5m/s、出力为Q=1500t/h，双路布置，一路运行、一路备用。
为满足锅炉燃煤粒度要求，运煤系统中设一级筛碎设施。碎煤机室设在入锅炉房之前，煤场之后。共设2台环式碎煤机和2台滚轴筛进行筛碎作业。
滚轴筛处理量为1500t/h，入料粒度≤300mm，筛下出料粒度≤30mm。机内设旁路。
环式碎煤机处理量1000t/h。入料粒度≤300mm，出料粒度≤30mm。不设机内旁路。
由于碎煤机属于大型振动设备，在碎煤机室的结构设计上考虑了减振措施。
滚轴筛采用等厚式，物料在筛面上能够等厚分布，有利于提高筛分效率。
碎煤机室采用阶梯式布置，方便检修起吊作业。
2.1.3 输煤系统的控制
入厂煤采样机、斗轮堆取料机采用就地控制外，其余设备均采用集中程控，也可就地控制。整个系统设有各类信号，各转运点及关键设备设有摄像头，可在集控室监控运行情况，提高了输煤系统的监控水平，减轻了运行人员的劳动强度，为发电厂减员增效创造了条件。
2.1.4 方案一特点
方案一在进行卸煤、储煤作业时均集中在电厂内，便于管理，运行灵活、安全、可靠，但投资较高。
2.2 运煤系统(方案二)
由于铁路运输进厂所经过的地区地形比较复杂，铁路投资较高，本方案拟在厂外设置一座电厂卸煤站，燃煤经铁路运至电厂卸煤站，再由带式机运输进厂。厂外电厂卸煤站设于电厂北侧8.5km处,距石槽村车站约3km。
厂内公路接卸设施采用一座8车位的汽车卸煤沟。
卸煤设施：
铁路卸车方式：与方案一基本相同，只是翻车机室位置设于厂外电厂卸煤站。
厂内公路接卸设施采用一座8车位的汽车卸煤沟。
煤场及贮煤设施：
厂内煤场及贮煤设施与方案一基本相同。
本方案本期工程在厂外电厂卸煤站设置一座备用煤场，采用一座封闭条形煤场贮煤。斗轮机煤场采用通过式布置。贮煤场煤堆高度12.5m，储煤量约6×104t，可供2×1000MW机组燃用约3天。贮煤场内共设置1台DQ1500/1500•30型悬臂斗轮堆取料机，DQ1500/1500•30型悬臂斗轮堆取料机的堆料能力1500t/h，取料能力1500t/h，臂长30m。煤场另配备有2台型号为TY220推煤机、1台型号为ZL50装载机，作为斗轮堆取料机辅助作业、整理煤场煤堆的设备。
输送系统及筛碎设备：
本方案厂内输煤系统及筛碎设备与方案一基本相同。
本方案由厂外电厂卸煤站至电厂的输煤系统的带式输送机的带宽为B=1200mm、带速为V=4.5m/s、出力为Q=1500t/h，单路布置。拟采用曲线带式输送机，共设置3台，运输距离总长度约11.3 km。每日需运行约8小时。
其他与方案一基本相同。
2.2.1 方案二特点
方案二在进行卸煤、储煤作业时地点分散、战线长，管理不便，运行安全、可靠，投资较低。
2.3 运煤系统(方案三)
由于铁路运输进厂所经过的地区地形比较复杂，铁路投资较高，本方案拟在厂外设置一座电厂卸煤站，燃煤经铁路运至电厂卸煤站，再由汽车运输进厂。厂外电厂卸煤站设于电厂北侧8.5km处,距石槽村车站约3km。
厂内公路接卸设施采用一座18车位的汽车卸煤沟。
卸煤设施：
铁路卸车方式：与方案一基本相同，只是翻车机室位置设于厂外电厂卸煤站。
厂内公路接卸设施采用一座18车位的汽车卸煤沟。
本方案由厂外电厂卸煤站至电厂的燃煤运输拟采用汽车运输。在厂外电厂卸煤站设置一座汽车装车仓，将铁路来煤转装汽车运至电厂。运输距离总长度约13 km。每日需运行约12小时。
煤场及贮煤设施：
厂内煤场及贮煤设施与方案一基本相同。
本方案本期工程在厂外电厂卸煤站设置一座备用煤场，采用一座封闭条形煤场贮煤。斗轮机煤场采用通过式布置。贮煤场煤堆高度12.5m，储煤量约6×104t，可供2×1000MW机组燃用约3天。贮煤场内共设置1台DQ1500/1500•30型悬臂斗轮堆取料机，DQ1500/1500•30型悬臂斗轮堆取料机的堆料能力1500t/h，取料能力1500t/h，臂长30m。煤场另配备有2台型号为TY220推煤机、1台型号为ZL50装载机，作为斗轮堆取料机辅助作业、整理煤场煤堆的设备。
输送系统及筛碎设备：
本方案厂内输煤系统及筛碎设备与方案一基本相同。
其他与方案一基本相同。
2.4.1 方案三特点
方案三在进行卸煤、储煤作业时地点分散、战线长，管理不便；运行安全、可靠，投资较低。由于汽车卸煤设施均设于电厂厂内，电厂内环境较差。
3 三个方案的技术经济比较
注:只比较厂外运煤系统不同部分。
4. 结论
上述运煤系统三个方案均可保证安全可靠地向电厂供煤。方案一在进行卸煤、储煤作业时均集中在电厂内，便于管理，运行灵活、安全、可靠，但投资较高。方案二在进行卸煤、储煤作业时地点分散、战线长，管理不便，运行安全、可靠，投资较低。方案三在进行卸煤、储煤作业时地点分散、战线长，管理不便，运行安全、可靠，投资较低。由于汽车卸煤设施均设于电厂厂内，电厂内环境较差。
基于上述分析，本次设计推荐方案三
论文作者:崔明军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/21
标签：电厂论文; 煤场论文; 方案论文; 一座论文; 系统论文; 厂外论文; 翻车论文; 《基层建设》2017年第11期论文;