电厂运煤系统设计总结

摘要：通过河北地区某小型火力发电厂运煤系统的设计，汇总了运煤系统主要的安装技术要求以及试运和运行的要求及注意事项，并对小型供热机组运煤系统整体流程进行了梳理及总结。在典型运煤系统的设计方案中，融合了汽车无人值守系统，为今后小型火电厂运煤设计提供参考和方向。

关键词：火力发电厂；运煤系统；设计原则

1设计范围

河北省宁晋县规划建设规模4×240t/h循环流化床锅炉及其配套设施。施工图的设计范围自汽车运煤进厂后采制样开始，经过称重，进入封闭煤棚至煤仓间原煤斗顶部的整个运煤系统。包括卸煤、贮存、筛分、破碎、除铁、计量、校验、取样、输送等工艺流程，还包括运煤综合楼等运煤辅助建筑。

2主要设计原则

该工程本期运煤系统按2×240t/h循环流化床锅炉规划设计，同时考虑下一期2×240t/h锅炉的上煤系统，上煤及筛碎部分一次建成。1)卸煤系统。本期工程为公路来煤，采用自卸车运输。该工程不设卸煤系统，汽车来煤直接卸至煤场内。2)贮煤系统。本期工程建设一座封闭煤场分为2部分，一部分为桥抓煤场，一部分为机械煤场。桥抓煤场(30m×117m)内设置2台跨度28.5m，起重量10t的桥式起重机，机械煤场(45m×117m)内采用装载机整理煤场；煤场储量可满足2×240t/h锅炉16d的耗量；2部分煤场内各设1座地下煤斗，用于运煤系统上煤。3)筛碎系统。系统中设2台筛分破碎一体机，筛分破碎出料粒度≤10mm。4)带式输送机系统。系统设3段6条带式输送机。所有带式输送机均双路布置，一路运行一路备用，并具备同时运行的可能。5)辅助设施。①系统控制：系统控制采用程序控制及工业电视监控。②原煤仓配煤方式：原煤仓配煤采用电动双侧犁式卸料器分别向各原煤仓卸料。③计量、校验装置：入厂煤计量装置采用1台重车电子汽车衡和1台轻车电子汽车衡；入炉煤计量装置采用入炉煤电子皮带秤和入炉煤循环链码校验装置。④除铁设备：设置2除铁设施，分别位于1号带头部以及2号带式输送机中部。⑤采制样装置：设置入厂煤采制样和入炉煤采制样装置。⑥煤尘防治：运煤系统设水力清扫及相应的冲洗污水排放设施，各转运点的带式输送机头部护罩和尾部导料槽出口位置设置自动喷雾抑尘装置。各转运站设除尘设备。

3运煤系统介绍

3.1卸煤系统电厂的燃煤全部采用公路运输，2×240t/h循环流化床锅炉年耗煤量为50.3万t，运煤汽车直接卸煤至煤场。运输车辆按载重30~50t的自卸车考虑，电厂不自备运煤汽车及装卸设备。按设计煤种计算，取日来煤不均衡系数取1.2，则日最大进厂车辆约76辆，按汽车卸煤系统日运行不超过12h考虑，平均每小时卸车7辆。运煤汽车从进厂后先取样后计量，在重车衡前设2套入厂煤机械采样取样装置，运煤汽车进入1台120t重车衡计量后，进入封闭煤棚内卸煤，空车经1台120t空车衡计量后出厂。卸煤系统为避免人工干预，也为了科学化管理和运行，在进厂、采样、重车衡、轻车衡、出厂处设置了汽车无人值守系统。汽车无人值守系统包含核心软件及相关接口系统、现场网络、服务器设备、现场管理、智能采制化三级编码设备、燃料入厂验收“无人值守”智能系统-核心硬件支撑等。汽车无人值守系统控制室放置在煤化验楼，预留与DCS系统接口。3.2贮煤系统燃煤采用封闭煤场储存方式分为2部分，一部分为桥抓煤场，一部分为机械煤场。桥抓煤场(30m×117m)内设置2台跨度28.5m，起重量10t的桥式起重机，机械煤场(45m×117m)内采用装载机整理煤场。煤堆高度约7m，煤场储量可满足2×240t/h锅炉16d的耗量。在封闭煤场内设置2台10t抓斗起重机，用于煤场整理及为系统上煤。煤场内设推煤机、装载机作为煤场辅助设备。封闭煤场内设2个地下煤斗作为煤场上煤设备，煤斗底部各安装2台出力0~250t/h的给煤机。3.3筛碎系统该工程厂内运煤系统设置一级筛碎系统，碎煤机内设置2台筛分布料器和破碎机组合一体破碎机，1台运行1台备用，并具备同时运行的可能。该一体破碎机，筛分及破碎实现一体化，布置在碎煤机室内，单台套额定出力250t/h。进料粒度≤200mm，出料粒度≤10mm。满足循环流化床锅炉入炉煤粒径要求。3.4带式输送机系统及运行方式该工程新建3段6台带式输送机，出力按照满足4×240t/h循环流化床锅炉额定耗煤量所需进行设计。带式输送机为双路布置，一路运行，一路备用，具备双路同时运行的可能。带式输送机参数均为：带宽B=800mm，带速v=1.60m/s，出力Q=250t/h。带式输送机设有速度信号，防偏、防堵和应急拉线开关等安全防护设施。带式输送机系统在煤仓间转运站设置电动三通挡板，以实现2号甲、乙带式输送机至3号甲、乙带式输送机的切换运行。煤仓间配煤方式采用B=800mm可变槽角电动双侧犁式卸料器，除尾仓外，每个煤仓配4台犁式卸料器。运煤系统在程控状态下当原煤仓的低煤位信号发出时，启动运煤系统上煤并实现优先配煤；高煤位信号发出时可实现顺序配煤。当原煤仓全部为高煤位时运煤系统应自动停机。3.5辅助设施除以上主要工艺系统外，辅助设施设有带式输送机安全保护装置，原煤仓配煤设备，计量、校验装置，除铁设备，入厂煤采制样装置，入炉煤采制样装置，煤尘防治，各类起吊设备，辅助建筑，附属系统等。3.5.1带式输送机安全保护装置各台带式输送机均设有双向拉线开关、两级跑偏开关、速度检测仪、料流检测器、纵向撕裂保护装置。各转运站落煤管均设有溜槽堵塞检测装置、振动器，当堵塞保护装置动作，振动器振动10s，若堵塞信号不解除，运煤系统按逆煤流方向自动停机。其他保护装置因故障紧急停机，运煤系统同样按逆煤流方向自动停机。3.5.2计量、校验装置本期入厂煤计量装置采用1台重车电子汽车衡，1台轻车电子汽车衡。重车电子汽车衡最大称重量120t，设置在厂内汽车进厂道路上，轻车电子汽车衡最大称重量120t，设置在厂内汽车出厂道路上。本期入炉煤计量装置采用电子皮带秤，电子皮带秤设在2号带式输送机的中部，使用精度为±0.25%。电子皮带秤校验装置采用动态循环链码校验装置标定校验，校验范围与电子皮带秤匹配，整机校验精度优于±0.1%。3.5.3采制样装置本期入厂煤计量装置采用桥式汽车入厂煤采制样装置，入厂煤采制样装置布置在厂内汽车进厂道路上，重车电子汽车衡前。入炉煤采制样装置设在2号栈桥的采制样间内，为中部皮带采制样，采样器横跨于2号带式输送机上，甲乙路各1台。3.5.4除铁设备为去除煤中铁件，运煤系统设有2处共4台除铁设备。第1处设在碎煤机室内的1号带式输送机的头部，为强磁带式电磁除铁器，共2台；第2处设在2号栈桥除铁间内的2号带式输送机的中部，为强磁盘式电磁除铁器，共2台；3.6水力清扫系统水力清扫系统分为清水系统和污水系统。清水系统用于向运煤系统各建筑物提供清扫用水以及煤场喷洒用水。水力清扫用水水源接自水工专业送至碎煤机室北侧柱线外1.0m处。煤场喷洒用水由水工专业送至封闭煤棚西侧柱线外1.0m处。运煤系统水力清扫范围为碎煤机室、地下煤斗、1、2号带栈桥、沿线均设有清水母管，并设有冲洗水管。当需要清扫时由人工手持清扫器进行清扫。注意清扫时采用系统分段清扫的方式，逐段清扫，以避免瞬时水量过大引起降压断水。严禁用冲洗方式清扫洒落地面的落地煤，对落地煤应先人工清理干净后方可进行水力清扫。严禁用冲洗方式清扫机械设备和电气设备。污水系统采用逐级排放集中处理方式，冲洗过的污水先汇集到地下煤斗、碎煤机室、的集水井中，由污水泵根据水位自动开启，将污水排至建筑物墙外1m，然后由水工专业收集后排入煤场附近的煤水处理间。碎煤机室、地下煤斗的集水井内各设置1台污水泵，污水系统共设污水泵2台。

4控制系统

运煤系统的运行采用程控，设联锁保护。联锁解除后可就地单台控制或远方控制设备启停。控制室值班人员根据低煤位信号，和各电动挡板三通管的挡板位置选择运行方式，逆煤流启动各台设备；正常情况下结束上煤时顺煤流停机。事故情况下运煤系统逆煤流方向停机。运煤系统设工业电视监控系统。运煤系统设就地手控、一对一远方控制和程序控制3种控制方式。3种控制方式之间能方便的进行切换。就地控制柜上应有就地和远方手控﹑程控的转换开关。逆煤流启动，顺煤流停机，系统内设备均设联锁保护，以保证设备的安全运行。1)就地手动控制：所有设备均设就地启停开关，能实现就地控制。2)一对一远方控制：除双梁抓斗桥式起重机、污水泵(根据液位实现自启停)、起吊设备、循环链码校验装置外其它设备一律纳入一对一远方控制。3)程序控制：程控范围为全部带式输送机、往复式给煤机、带式/盘式除铁器、犁式卸料器、汽车入厂煤采样装置、入炉煤采样装置、汽车衡、电子皮带秤、电动三通、振动器、传感元件保护装置、高低料位计、喷雾抑尘、煤场喷洒、筛碎一体机、汽车无人值守系统。

5安装技术要求

1)施工图需注意事项：运煤系统施工图设计图纸中所使用的标高为主厂房相对标高，主厂房±0.00m相当于绝对标高25.90m。在安装施工中如发现套用图纸或其他专业图纸与本专业图纸所注标高基准不一致时，均应以绝对标高进行换算。2)设备安装前应注意事项：应根据设计图纸的要求，认真验收到货设备的质量，数量及规范，再行安装。应特别注意设备的左右装问题。随设备提供的减速机在现场是否需要解体必须征求制造厂意见,并有书面签证。应对土建施工的建构筑物的各层标高、基础、埋件及预留空洞等进行全面检查，确认符合有关的质量验收标准后方可进行安装。3)安装时需注意事项：设备安装或检修起吊时，放置设备处的楼面板应采取措施使荷载不超过允许范围。水力清扫清水和污水管路在安装时如遇其他专业的设备，安装单位可根据现场情况适当调整管道走向。冲洗或污水管路以及地漏需穿越楼板和墙体的，按现场打孔处理。所有管道支吊架现场用膨胀螺栓安装。设备安装时若其单位面积重量超过楼板的标准荷载时，应采取有效措施来满足楼板安装荷载的要求。运煤系统各建筑物的楼板标准荷载应以土建专业图纸为准。三通落煤管上的检修平台标准荷载4kN/m2。安装结束后，所有设备均由制造厂提供最后一道面漆。在设备安装完后再由安装单位涂刷。各落煤管与楼板之间的空隙，在安装结束时应采用钢板封堵。

6对试运和运行的要求及注意事项

试运前应对整个运煤系统进行全面清理检查，对发现的安全隐患和部件丢失现象要及时处理。对现场的施工垃圾应彻底清理。设备带负荷试运前必须进行空载试车，合格后方可进行带负荷试运。设备试运时，应按制造厂家规定的试运大纲或技术条件进行。其基本要求是：各运转部件应运转平稳，无卡磨现象。电动机工作无异常。各设备轴承温升正常，动作准确无误，振动值和躁声值不超标，达到额定出力。试运中如发现落煤管或导料槽有密封不严的现象时，应及时消除。在试运中如需明火作业时，必需在设备停止运行后，清除掉设备和工作场所的煤粉和积煤并指定明火作业负责人，然后方可进行作业。运煤系统试运时需格外注意以下事项：禁止带火的杂物和自燃的煤进入输送机系统。缓冲锁气器档板和卸料器档板应通过调整重锤位置，使其处于开启自如的工作状态。除铁器的安装尺寸在试运中应根据吸铁效果来调整。除铁器集铁挡板必须安装齐全，横向安装的除铁器应设必要的警示牌。凡在转运站各层预留的加设盖板的安装孔洞，检修时需将盖板移开，孔洞周围应设置临时栏杆以确保人身安全。检修起吊设备按照设备最大分离件重量设置，设备检修起吊时，1次只能起吊1个部件。各处集水井坑中的污水应定期排放，同时应经常清除沉淀的煤泥。污水泵使用完毕后应定期用清水对其集水井进行冲刷、清理，以防管道堵塞。各条带式输送机的拉绳开关用钢丝绳应经常检查，如发现异常或破损要及时更换。运行每班交接前，应将落煤管导料槽等处的积煤清理干净以防引起火灾。运煤系统在运行状态时屋内不得有明火，不允许运送正在燃烧的煤。

7结论

随着国家火电机组上大压小政策以及环境保护策略的影响，以热电一体化的电厂逐渐占有更多的份额。本设计在典型运煤系统设计的基础上，增加了汽车无人值守系统，减少汽车采样过程中人为干预的因素，并高度集成了采样及称重的管理模块，后续运营过程中降低了人员成本；且在破碎环节选用筛碎一体的设备进行优化布置，节约了运煤系统的造价。为今后小型热电厂的设计提供一定的依据和参考。

参考文献

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作者:刘 琛 李光韬 单位:国核电力规划设计研究