大型燃煤发电厂封闭贮煤.doc

本文来至原创性论文网 随着国家对环境要求的提高，以及大众的环保意识加强，燃煤电厂设计中越来越注重环保设计。为了更有效的利用资源、治理燃煤电厂煤场运行条件，国内燃煤电厂建设中更多的采用封闭式煤场。现以广东汕头市某改扩建热电联产工程煤场选形为例，对国内外采用主要采用的几种全封闭式煤场进行论述比较。1 工程概述本工程位于汕头市濠江区，离汕头市中心约6km。本期工程是在拆除原有电厂的原厂址及附近场地进行建设。本期工程建设2台超临界燃煤抽汽凝汽式热电联产汽轮发电机组。2 工程地质厂址区地貌上属河流阶地与侵蚀丘陵的过渡地带。厂址范围内河岸边地形较平坦，阶地前缘地面高程为1.3m4.9m，阶地后缘丘陵石山区，地面高程一般为10m68m。现为采石场，开挖程度较高。厂区与区域活动性断裂最近距离约1km，区域地质构造相对稳定，厂址区地震动峰值加速度为0.20g，相应地地震基本烈度为8度，地震动反应谱特征周期为0.35s。从可研阶段岩土工程勘察报告来看，整个勘测场分为区、区。区中等风化岩面埋藏较浅，大部分基岩裸露。位于厂址的东南边，现为石山，部分已被开采，区属类建筑场地，为抗震有利地段。区中等风化岩面起伏较大，大部分基岩埋藏较深。主要位于厂址区西北边。厂址北侧有一条近东西向、宽60m80m的风化深槽，中等风化岩面深度大于40m，区为类建筑场地，为抗震不利地段，需进行地基处理。根据场地布置需要，煤场布置于区内，可采用天然基础。3 各类型封闭煤场比较、分析国内外封闭煤场及各类储物库主要有筒仓贮煤场、封闭式条形煤场、圆型贮煤场、球型煤场。3.1 筒仓贮煤场筒仓贮煤场由多个钢筋混凝土封闭圆筒结构排列组合而成，顶部在直径较小时可采用钢筋混凝土梁板结构；直径较大时采用实腹钢梁、钢桁架等承重型楼面。筒仓顶部设转运站，上煤时通过皮带将来煤直接输送到筒仓内部，用煤时从筒仓底的放料口放出，通过底部设置的皮带进入下一步程序。目前国内最大的筒仓内直径达到45m。3.2 全封闭式条形煤场全封闭式条形煤场根据卸煤、取煤设备布置的不同，分为全封闭干煤棚煤场和新型方形封闭煤场。全封闭干煤棚煤场可以延续原来露天条形煤场布置形式，设备采用斗轮堆（取）料机进行堆料或取料操作，在煤场四周挡煤墙上增加网架或网壳对煤场及设备进行封闭。新型方形封闭煤场的堆料机采用卸煤车在高位沿煤场纵向行走卸煤，取料机用主副刮板取料机配合，可沿煤堆纵向行走并沿煤堆面仰俯取煤。3.3 圆形贮煤场全封闭圆形煤场圆心处设一台圆形堆取料机，圆周处根据贮煤量的要求设置挡煤墙，最后在挡煤墙顶部安装半球形钢结构的网架屋面或网壳屋面。煤通过外部皮带进入堆取料机，通过旋转悬臂堆料机向煤场堆煤，由刮板取料机旋转取煤到中心柱下部的煤斗，通过煤斗下的给煤机和地下皮带机向外出料。3.4 球形煤场球形煤场为大直径半球形钢筋混凝土薄壳贮煤仓。顶部设转运站，通过皮带将煤运至煤仓内，地下部分设置多条钢筋混凝土煤槽通廊，由通廊内的叶轮给煤机通过皮带将煤运出。采用充气薄膜模板方式进行施工，方便快捷，节约模板，不瘦天气影响。3.5各种封闭煤场技术比较由于当地属于地震基本烈度8度区，筒仓结构的重心点高，不利于抗震，故不参与以下比选。根据本工程建设场地、地质情况以及火电厂布置方案，三种封闭煤场方案比较如下表三种方案的技术比较表比较项目 方案一(1个160100m方形煤场) 方案二(1个直径120m圆形煤场) 方案三(1个直径85m球形仓) 总占地面积 占地面积2.261hm,方形煤场本体的占地面积大于圆形煤场本体，其进料和出料系统的占地小。 占地面积1.797hm,圆形煤场本体的占地面积小于方形煤场本体，但综合考虑圆形煤场的进料和出料系统的占地，两方案相当。 占地面积1.54hm, 球仓煤场的综合占地面积最小。 煤的热值损失 系统内部空间大，且直接与大气相通，长期储存燃煤发生氧化的概率较高，会产生一定的热值损失。 系统内部空间大，且直接与大气相通，自燃长期储存燃煤发生氧化的概率较高，会产生一定的热值损失。 球形仓为全密闭式，系统密封性好，同时仓内采用惰化保护系统，防氧化、防自燃能力强，煤质变化小，热值损失小。 系统可靠性 方形全封闭煤场是国外电厂煤场常用的成熟技术方案, 其工艺特点与圆形煤场接近。方形煤场的进料采用卸料车、出料设备采用主副刮板取料机，设备简单可靠。煤场设2台取料机互为备用,上煤可靠性高。 圆形煤场已在国内不少的电厂得到应用。圆形煤场的堆、取料设备相对于方形煤场要复杂些，实际运行表明可靠性高。煤场内设1台圆形堆取料机，设置紧急煤斗作为向原煤斗上煤的备用手段。 大型球形仓国外有不少运行业绩，国内目前尚无运行和建造实例。球仓下设有多条缝式煤槽，可交替运行，且互为备用，自动化程度高，系统可靠性高。仓内需设置监测系统和氮气惰化保护系统，对运行管理水平要求高。 检修条件 方形煤场内部空间大，检修环境比较好。 圆形煤场内部空间大，检修环境比较好。 出料系统设备多、且布置在地下，检修环境比较差。 环保条件 密封性较好，基本不漏粉尘，环保条件好。 球拱型罩壳，密封性较好，基本不漏粉尘，环保条件好。 球形仓为高度密封结构，不漏粉尘，环保性能佳。 防自燃能力 与大气相通，内部氧气含量高，煤可能发生氧化自燃。为了防止煤的自燃，煤场进出煤炭调度要求执行先进先出原则。 与大气相通，内部氧气含量高，煤可能发生氧化自燃。为了防止煤的自燃，煤场进出煤炭调度要求执行先进先出原则。 仓内设置有监测系统和氮气惰化保护系统，密封性好，仓内氧气含量小，不易自燃。 煤场结构 煤场卸料车位于煤场屋顶的中央，与进入煤场的带式输送机栈桥共用支撑结构。屋架承受较大的荷载。屋架为空间网格结构。受台风影响大，抗震性能一般。 煤场由挡煤墙、护壁柱及其基础、穹顶组成。穹顶为空间网格结构。大跨度进仓栈桥结构复杂。抵御风暴、地震等自然灾害能力一般。 薄壳球拱形，整体式结构。结构体安全性较高。有较强的抵御风暴、地震等自然灾害能力。 煤种适应能力 对不同煤种的适应性强，不会产生棚煤问题。 不同煤种的适应性强，不会产生棚煤问题。 如果储存水分高、易粘结的煤种，可能产生棚煤、结拱等问题。 造筑周期 建筑周期长，气候对施工有影响。 建筑周期长，气候对施工有影响。 建筑周期短，气候对施工没影响。 三个方案的经济比较表项目 方案一(1个160100m方形煤场) 方案二(1个直径120m圆形煤场) 方案三(1个直径85m球形仓) 建筑工程费 6561 5323 5467 设备购置费 2220 2623 817 安装费 95 75 56 设计、施工、建设材料工程费（外商部分） 0 0 1800（估） 合 计 8876 8021 8340 比 较 +855 0 +119 说明：（1）比较范围为各方案有差异部分的设备及土建。（2）当方案一方形煤场内设1台主副刮板取料机，设置地下煤斗作为备用上煤手段，可降低投资约800万元。（3）以上费用仅作为技术比较用。综上所述，根据运煤系统三个方案技术上都是可行的。方形封闭煤场内设2台取料机互为备用，上煤的可靠性高，方形封闭煤场具备沿纵向扩建的条件，但该煤场方案目前国内应用较少, 运行经验较少；圆形封闭煤场内设1台取料机，利用地下煤斗做应急上煤的措施，存在出力低、可靠性低的问题，目前该煤场方案国内已有多家电厂采用，具备一定的运行经验；球形仓煤场，结构受力特性好，仓底设置多条浅缝式煤槽，负责球形仓的出料，多条浅缝式煤槽互为备用，系统可靠性高，但该方案国内尚未有应用。在经济方面，综合场地布置等多方面因素比较，方案二投资最低，方案三次之，方案一最高。综上所述，方案三投资居中，但技术先进，可靠性高，自然灾害性能好，并且费用较高部分为外商施工部分，如果施工设备及工艺本土化后，价格应该有明显降低，故本工程