运煤列车设置解冻设施的调研分析

1/8运煤列车设置解冻设施的调研分析摘要电厂、燃煤开采及运输地区冬季气温低，燃煤表面水分大，运输距离远，运输过程时间长，年耗煤量大，卸煤设施不适应卸车要求时，厂内应设置运煤列车解冻设施。关键词运煤列车；解冻；调研分析1冻结的原因和解冻原理运煤车辆出现冻结的基本条件是燃煤的表面水分及环境温度。中国的东北、华北及西北地区，每年11月份到次年4月份，室外温度普遍在1540，气温较低，上述地区煤矿开采的煤，冬季表面水分较高，通常在8以上。从煤矿装车、编组到运输的过程中，持续时间较长，因此，煤车不可避免会出现冻结情况。11热风自然对流式解冻热风自然对流式解冻设施是在解冻库房两侧沿长度方向布置蒸汽排管多组。一般一组排管由长约20M、直径108MM的20根管子焊接组成，平均每节车位布置34组排管组。库房温度控制在100左右。这种解冻设施是以蒸汽作为热源，通过排管内蒸汽对流，加热库房内空气，再通过空气的自然对流，将煤解冻。这种解冻方式传热效率低、解冻时间长，因此近期设计的电厂已不再采用。2/812热风强制对流式解冻这种解冻设施也是在解冻库房两侧沿长度方向布置蒸汽排管多组，但在库房顶层，安装有大功率热风风机多台。被蒸汽加热的热空气，经风机通过风道直接吹到煤车底部、车帮、车顶，将煤解冻。库房温度控制在100左右。这种解冻方式虽然还是对流加热，但传热效率比自然对流效率高、解冻时间大大缩短，因此近期设计的电厂基本采用这种方式。13远红外辐射加热式解冻远红外辐射加热器环煤车三面布置，每节车配8组，每组12块加热器，共96块，每块加热器装3根红外线加热管，每根加热管1KW。这种解冻方式通过辐射传热，热量直线传播，能定向到达被加热物体，具有加热速度快、热量损失小、热效率高等优点，它还可通过反射或聚焦装置，对冻层厚的部分实现定向、集中加热。2部分电厂解冻设施设置及使用情况在东北、华北及西北等严寒地区，由于每个电厂地理位置不同、室外环境温度不同、所燃用煤的产地和煤质不同以及燃煤运输距离、运输时间的不同，导致冻结时间长短不同，煤车的冻结程度也就不一样。根据对上述地区部分发电厂的调研结果，结合其具体情况，解冻设施的设置和使用大体分为三种情况设置3/8解冻设施且继续使用设置解冻设施但未使用、及未设置解冻设施。下面将分别介绍上述三类电厂的调研情况，并对设置和使用条件进行分析。21设置解冻设施且继续使用的电厂211吉林热电厂吉林热电厂位于吉林省吉林市，现装机容量850MW。厂内卸煤设施有3台转子式翻车机、1座7节车位的卸煤沟。电厂满负荷运行时，其年耗煤量约500万T，由黑龙江省鸡西、七台河、鹤岗、勃力等煤矿供烟煤300万T，平均运距约800KM，燃煤表面水分610；吉林省舒兰煤矿供煤200万T，运距约100KM。吉林热电厂及供煤地区冬季气温一般为25，最冷时35。每年11月份中旬到次年3月份中旬，黑龙江省来煤的煤车一般冻结厚度达400MM左右，严重时可达500MM；舒兰煤冻结厚度一般不超过200MM。厂内设有4座15节车位的解冻库，采用热风自然对流式解冻设施，年解冻运煤车约15000节。但由于解冻效率很低，煤车冻结厚度300400MM时，需解冻810H，冻层500MM以上时需解冻14H左右，因此于1996年改造了一座解冻库，采用远红外辐射加热式解冻设施。212清河发电厂4/8清河发电厂位于辽宁省铁岭市，现装机容量1200MW。厂内卸煤设施有2台侧倾式翻车机、1座单线12节车位的卸煤沟。电厂满负荷运行时，其年耗煤量约540万T。主要燃用辽宁省铁法煤矿的褐煤；另外还燃用黑龙江省鸡西、七台河等煤矿的煤，年供煤量205万T，平均运距约1000KM，燃煤表面水分68。清河发电厂及供煤地区冬季气温一般为2025，最冷时达35。每年11月份中旬到次年3月份中旬，黑龙江省来煤的煤车一般冻结厚度达350MM左右，严重时可达450MM。22设置解冻设施但未使用的电厂221长春第二热电厂长春第二热电厂位于吉林省长春市，电厂一期工程装有2200MW供热机组。厂内卸煤设施有1台转子式翻车机、沿储煤场长度方向布置有一条长200M的异型车卸煤线。电厂满负荷运行时，其年耗煤量约160万T，主要燃用黑龙江省鸡西煤矿的烟煤，运距约900KM，燃煤表面水分68。电厂及供煤地区冬季气温一般为25，最冷时35。每年11月份中旬到次年3月份中旬，黑龙江省来5/8煤的煤车一般冻结厚度达400MM左右，严重时可达500MM。厂内设有212节车位的解冻库，采用热风自然对流式解冻设施。由于该解冻设施效率低、解冻时间长，煤车冻结厚度400MM时解冻时间一般需68H，而长春车站给电厂限定的煤车厂停时间仅为3H，所以无法满足铁路要求。因此，电厂的解冻设施实际未投入使用，改为人工卸车，冻结厚度400MM时3H能卸完一辆车。222牡丹江第二发电厂牡丹江第二发电厂位于黑龙江省牡丹江市，现装机容量1020MW。厂内卸煤设施有2台转子式翻车机、1座28节车位的卸煤沟。电厂满负荷运行时，其年耗煤量约295万H，主要燃用黑龙江省鸡西、七台河煤矿的烟煤，运距约200KM，燃煤表面水分610。电厂及供煤地区冬季气温一般为23，最冷时35。厂内设有18节车位的解冻库，采用热风自然对流式解冻设施。经电厂与煤矿交涉，冬季时煤矿不向电厂供应水采煤和水洗煤，因此正常情况下，煤车冻结轻微，冻层厚度小于200MM，采用翻车机卸煤，能适应卸车要求。6/823未设置解冻设施的电厂231达拉特电厂达拉特电厂位于内蒙古自治区达拉特旗境内，电厂已建成机组容量4330MW，厂内卸煤设施设有1座双线8节车位的底开门车卸煤装置、1座12车位桥式刮刀汽车卸车机卸煤装置。电厂满负荷运行时，其年耗煤量约420万T，主要燃用内蒙古东胜煤田万利川煤矿的烟煤，年供煤量220万T，运距50KM，火车运输；其余燃煤为当地小窑煤，采用汽车运输。电厂及供煤地区冬季气温一般为20，最冷时30。因为运距近，运输过程持续时间短，因此，煤车一般情况下不会出现冻结情况。厂内未设解冻设施。232双辽发电厂双辽发电厂位于吉林省双辽市，电厂规划容量4300MW，一期工程装有2300MW机组。厂内卸煤设施设有1台转子式翻车机、1座单线12节车位的卸煤沟，并预留扩建一台翻车机的条件。电厂满负荷运行时，其年耗煤量约265万吨，主要燃用霍林河煤矿的褐煤，年供煤量220万T，运距513KM，燃煤表面水分高达16。电厂及供煤地区冬季气温一般为20，最冷时7/830。因霍林河煤矿系露天开采，开采出来的煤已被冻过，装车的是松散的冻煤，因此虽然燃煤表面水分高达16，但来煤不会在途中结为大块，运到电厂的煤还是松散状态的冻煤。厂内未设解冻设施。3解冻设施设置条件分析从调研情况分析，以上设置解冻设施的电厂有几个共同点（1）电厂、燃煤开采及运输地区冬季气温低，1540；（2）燃煤表面水分大；（3）运输距离远，运输过程时间长；（4）年耗煤量大；（5）卸煤设施不适应卸车要求。而设置有解冻设施但并未使用的电厂，则分别有以下原因之一（1）煤源改变，运输距离大大缩短，煤车基本不冻结；（2）冻煤量少，冻层不深，人工卸煤可满足卸车要求；（3）与煤矿协商，冬季不燃用表面水分大的煤。设置解冻设施的电厂，尽管也处于严寒地区，但它们分别有以下原因之一（1）运输距离短，不超过300KM；（2）燃用露天开采的