节能环保储煤技术研究范文

摘要

燃煤电厂煤炭储存过程中产生的各种大气污染物是我国大气污染的重要组成部分，封闭料场储煤系统是我国适应环保要求的发展方向。大型智能筒仓储煤系统（简称欧罗仓）将在中国广泛应用。

关键词

大型；环保；智能；安全

电力是国民经济发展的重要能源产业之一，截止到2010年底，我国全口径发电设备装机容量96219万kW，其中火电70663万kW，占73.44%。我国用于发电的煤炭占煤炭总消费量的50%，燃煤电厂在火电构成中超过90%，火电发展情况基本反映了煤电的发展水平。研究表明，燃煤电厂煤炭储存过程中产生的各种大气污染物是我国大气污染的重要组成部分。建设符合环保要求的储煤场为大势所趋。同时对现有料场也有封闭化改造的要求。超大型环保节能储煤技术完全符合国家政策和国家电网行业政策，而且未来的电厂储煤技术也必将往大型化、环保化、节能化发展。通过超大型环保节能储煤技术的研发，不仅能推动企业的科技进步，提高企业自主创新研发能力和资源综合利用能力，而且可以增强企业的市场竞争能力，促进企业的转型升级，提高企业的管理水平。

1传统条形煤场（斗轮堆取料机）

这种煤场形式在电厂、港口、钢厂占95%以上。斗轮堆取料机有悬臂式和门式两种。悬臂式堆取料机作业范围大，满足大堆煤、大储量要求，在电厂、港口、钢厂中应用广泛。门式斗轮堆取料机的储量较小，多用于储煤量不大的或场地较小的一些中小型电厂、钢厂。传统煤场配备堆取料机方案被广泛采用，具有丰富的运行经验；煤场设备国产化程度高，费用低；露天煤场，散热快，有利于防治煤自然；但存在煤场占地面积大，煤场利用率不高和受自然环境影响大；风雨季节煤的损失严重，而且影响配煤质量。如果传统煤场采用全封闭，一般堆煤高度在15m以下，因此相应的煤场封闭面积较大，导致造价高昂，在工程实践中因技术经济性太低而没有得到推广。

2圆形封闭料场

圆形封闭料场适用于环保要求较高，场地相对较小的电厂、钢厂。圆形煤场与条形煤场相比，具有以下优点：煤场占地面积小、场地利用率高；全封闭结构环保性能好，布局美观、物料不受气候影响；设备先进可靠，自动化程度高，堆取料作业为全程序控制，利于减员增效；取料机沿煤堆面俯仰、回转取料，基本可将煤场取净，辅助工作量小。缺点主要表现在：设备配置较复杂；中心柱及地下结构施工工期较长，施工管理不便；设备、土建综合造价较高。

3大型智能筒仓储煤系统（简称欧罗仓）

由于我国超大型煤炭仓储方面起步较晚，目前基本没有80000吨级以上的超大型煤炭仓储设施。国际上以荷兰的ESI公司最为著名，其相关产品广泛应用于世界各地，但还没有进入中国市场。欧罗仓的核心为大容量平底筒仓，目前在国内基本不采用，相关的知识产权内容几乎没有。欧罗仓系统是一个封闭式的燃煤仓储系统，它属于一种特殊的筒仓，在国外有了比较多的应用，其良好的环保效应已得到了广泛的共识，其系统原理上基本与筒仓类似。欧罗仓的型式采用双边回转桥式横梁悬吊在筒仓顶部中心并由起重机支架支撑。螺杆传送系统为单边结构，通过钢丝悬挂在回转桥式横梁上。该螺杆传送系统由两部螺旋钻组成。欧罗仓系统的主要关键设备有初碎机、带驱动的回转梁、伸缩槽、绞盘系统、带轴承和驱动的螺旋钻、卸料器、电力控制系统、通风系统、除尘系统等欧罗仓完全满足环保要求，很大程度上满足了动态配煤的操作要求，与其它燃煤存储系统相比，维修费用的估算更为经济，燃煤损失小，无地下水污染，原煤的氧化最小。由于价格原因，该系统在国内还无应用。

3.1大型智能筒仓储煤系统（简称欧罗仓）进料过程欧罗仓系统是一个封闭式的燃煤仓储系统，燃煤通过皮带机及卸料设备卸入安装在筒仓顶部中央的进料管道，再经该管道输送到伸缩槽。煤通过伸缩槽进入螺旋传送系统，而该螺旋传送系统就位于筒仓内部存储的煤的表层上。之后，煤从伸缩槽的下端部分出来落在螺旋传送系统的螺旋钻上，螺旋钻把煤从筒仓中心推到。一旦煤被推至筒仓内壁，安装在螺旋钻的驱动装置附近的传感器就被激活了。紧接着该传感器发送的信号又会进一步激活旋转桥的旋转驱动。在进料过程中，该旋转桥一直是顺时针旋转。螺旋传送系统通过绞盘上的钢筋悬挂在旋转桥下，它也随着旋转桥的旋转而顺时针转动。当一个扇面的煤被均匀平铺好之后，旋转桥暂停旋转。之后，螺旋传送系统开始平铺下一个扇面，直到一个完整的圆面被平铺好之后，这种圆周运动再继续不断重复下去。当旋转一周之后，旋转桥到达了360°的临界点，这时一个开关就会自动启动绞盘把螺旋传送系统提升一层的高度。之后，再一个扇面、一个扇面的平铺直到再次到达360°的临界点。

3.2大型智能筒仓储煤系统（简称欧罗仓）出料过程在出料过程中，螺旋钻按照与进料过程相反方向运行。一旦启动振动给料机（Un-coaler），在稳定的煤的内部就会形成一个核心流的通道，于是振动给料机正上方的煤层就开始下陷。在传感器的控制下，这种下陷只能在允许的范围之内。当振动给料机正上方的煤层也就是筒仓中心部分的煤层下陷了一定高度之后，传感器启动，绞盘把螺旋传送系统降低一层，再次进入煤层表面。此时，旋转启动开始逆时针运行，于是煤就被螺旋钻从筒仓四周推到中央。如果螺旋钻这种推移有效地填补了核心流通道内的空白，旋转桥就停止下来，等待下一个信号以便重新开始。当旋转桥到达360°的临界点时，传感器就启动绞盘把螺旋传送下同降低一层的高度，以便继续出料。这个过程一直继续下去直到螺旋传送系统降到筒仓底部。这时螺旋传送系统的下降就会被绞盘上的开关所限制，从而停止绞盘运动并结束出料过程。出料能力主要由Un-coaler的出料能力决定，进料和出料同时进行。螺旋钻装有电流测量装置，一旦电流超过发电机电流的75%，螺旋启动就会停止大约10s的时间以降低螺旋钻的负荷。这将避免筒仓的自动出料和（或）进料过程由于螺旋钻负荷过重而不得不停止。

3.3大型智能筒仓储煤系统（简称欧罗仓）筒体厚度1）无预应力壁厚最小厚度（环向轴力6226kN/m2）：1260mm。2）采用预应力筒仓厚度，按C30设计，筒仓最小厚度大于：739mm。

3.4大型智能筒仓储煤系统取料输送机技术参数见表1。

3.5大型智能筒仓储煤系统安全系统1）氮气填充系统。氮气填充已被证明是一个非常有效的筒仓的消防方法。实验表明，在一小时氮气填充后，环境很安全不会产生火灾。然而，真正防止火灾的填充必须持续很长时间。（依据环境不同，需花费几天时间）当煤炭中的氧含量位于O2<5Vol.-%时，防止明火和过热；当氧含量高于煤炭水平于O2<14Vol.-%时，避免火花，并且可能会爆炸。氮气填充的数值(参考值，正确数值需按煤炭实际情况调整)：Evaporator蒸发器：10000m3/h；Evaporate蒸发量：approx.8000m3/hat4bar。2）泡沫灭火系统。整个筒仓配有泡沫灭火站，泡沫喷射器，输送管道和入水排水管路。泡沫灭火系统布置在防滑道和各管路之间，蓄水池坑道，以及筒仓顶部配有2个泡沫喷射灭火器。所有管道为干燥设计，在2分钟内可喷出泡沫。泡沫灭火管道和自来水管路相连接，在最不理想位置，5bar压力下不应小于800L/min。筒仓配有2个泡沫灭火器，每支容量为400L/min。泡沫和水的混合物覆盖在煤炭表面，泡沫厚度要达到1米，泡沫膨胀率为1︰75。3）通风除尘。在筒仓的圆周开自然通风口。其旁边有一个紧急通风口，能用于筒仓的冒烟、脱氮，在氮气净化后能够使人员不戴呼吸设备进入筒仓。除尘设备为带铝叶片的通风机；叶片角度可调。安装在屋顶空气管道功率约30kW。除尘设备安装在进料点，正常通风暴露粉尘最大为20mg/m3。4）温度检测。一种红外测量监控系统用于检测筒仓内各点的温度。

作者：黄荣兴 单位：上海电力环保设备总厂有限公司