節(jié)能環(huán)保儲(chǔ)煤技術(shù)研究范文

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摘要

燃煤電廠煤炭?jī)?chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的各種大氣污染物是我國(guó)大氣污染的重要組成部分，封閉料場(chǎng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)是我國(guó)適應(yīng)環(huán)保要求的發(fā)展方向。大型智能筒倉(cāng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)歐羅倉(cāng)）將在中國(guó)廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞

大型；環(huán)保；智能；安全

電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源產(chǎn)業(yè)之一，截止到2010年底，我國(guó)全口徑發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量96219萬(wàn)kW，其中火電70663萬(wàn)kW，占73.44%。我國(guó)用于發(fā)電的煤炭占煤炭總消費(fèi)量的50%，燃煤電廠在火電構(gòu)成中超過(guò)90%，火電發(fā)展情況基本反映了煤電的發(fā)展水平。研究表明，燃煤電廠煤炭?jī)?chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的各種大氣污染物是我國(guó)大氣污染的重要組成部分。建設(shè)符合環(huán)保要求的儲(chǔ)煤場(chǎng)為大勢(shì)所趨。同時(shí)對(duì)現(xiàn)有料場(chǎng)也有封閉化改造的要求。超大型環(huán)保節(jié)能儲(chǔ)煤技術(shù)完全符合國(guó)家政策和國(guó)家電網(wǎng)行業(yè)政策，而且未來(lái)的電廠儲(chǔ)煤技術(shù)也必將往大型化、環(huán)保化、節(jié)能化發(fā)展。通過(guò)超大型環(huán)保節(jié)能儲(chǔ)煤技術(shù)的研發(fā)，不僅能推動(dòng)企業(yè)的科技進(jìn)步，提高企業(yè)自主創(chuàng)新研發(fā)能力和資源綜合利用能力，而且可以增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，促進(jìn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高企業(yè)的管理水平。

1傳統(tǒng)條形煤場(chǎng)（斗輪堆取料機(jī)）

這種煤場(chǎng)形式在電廠、港口、鋼廠占95%以上。斗輪堆取料機(jī)有懸臂式和門(mén)式兩種。懸臂式堆取料機(jī)作業(yè)范圍大，滿足大堆煤、大儲(chǔ)量要求，在電廠、港口、鋼廠中應(yīng)用廣泛。門(mén)式斗輪堆取料機(jī)的儲(chǔ)量較小，多用于儲(chǔ)煤量不大的或場(chǎng)地較小的一些中小型電廠、鋼廠。傳統(tǒng)煤場(chǎng)配備堆取料機(jī)方案被廣泛采用，具有豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；煤場(chǎng)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度高，費(fèi)用低；露天煤場(chǎng)，散熱快，有利于防治煤自然；但存在煤場(chǎng)占地面積大，煤場(chǎng)利用率不高和受自然環(huán)境影響大；風(fēng)雨季節(jié)煤的損失嚴(yán)重，而且影響配煤質(zhì)量。如果傳統(tǒng)煤場(chǎng)采用全封閉，一般堆煤高度在15m以下，因此相應(yīng)的煤場(chǎng)封閉面積較大，導(dǎo)致造價(jià)高昂，在工程實(shí)踐中因技術(shù)經(jīng)濟(jì)性太低而沒(méi)有得到推廣。

2圓形封閉料場(chǎng)

圓形封閉料場(chǎng)適用于環(huán)保要求較高，場(chǎng)地相對(duì)較小的電廠、鋼廠。圓形煤場(chǎng)與條形煤場(chǎng)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：煤場(chǎng)占地面積小、場(chǎng)地利用率高；全封閉結(jié)構(gòu)環(huán)保性能好，布局美觀、物料不受氣候影響；設(shè)備先進(jìn)可靠，自動(dòng)化程度高，堆取料作業(yè)為全程序控制，利于減員增效；取料機(jī)沿煤堆面俯仰、回轉(zhuǎn)取料，基本可將煤場(chǎng)取凈，輔助工作量小。缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在：設(shè)備配置較復(fù)雜；中心柱及地下結(jié)構(gòu)施工工期較長(zhǎng)，施工管理不便；設(shè)備、土建綜合造價(jià)較高。

3大型智能筒倉(cāng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)歐羅倉(cāng)）

由于我國(guó)超大型煤炭倉(cāng)儲(chǔ)方面起步較晚，目前基本沒(méi)有80000噸級(jí)以上的超大型煤炭倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施。國(guó)際上以荷蘭的ESI公司最為著名，其相關(guān)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于世界各地，但還沒(méi)有進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。歐羅倉(cāng)的核心為大容量平底筒倉(cāng)，目前在國(guó)內(nèi)基本不采用，相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)內(nèi)容幾乎沒(méi)有。歐羅倉(cāng)系統(tǒng)是一個(gè)封閉式的燃煤倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，它屬于一種特殊的筒倉(cāng)，在國(guó)外有了比較多的應(yīng)用，其良好的環(huán)保效應(yīng)已得到了廣泛的共識(shí)，其系統(tǒng)原理上基本與筒倉(cāng)類(lèi)似。歐羅倉(cāng)的型式采用雙邊回轉(zhuǎn)橋式橫梁懸吊在筒倉(cāng)頂部中心并由起重機(jī)支架支撐。螺桿傳送系統(tǒng)為單邊結(jié)構(gòu)，通過(guò)鋼絲懸掛在回轉(zhuǎn)橋式橫梁上。該螺桿傳送系統(tǒng)由兩部螺旋鉆組成。歐羅倉(cāng)系統(tǒng)的主要關(guān)鍵設(shè)備有初碎機(jī)、帶驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)梁、伸縮槽、絞盤(pán)系統(tǒng)、帶軸承和驅(qū)動(dòng)的螺旋鉆、卸料器、電力控制系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等歐羅倉(cāng)完全滿足環(huán)保要求，很大程度上滿足了動(dòng)態(tài)配煤的操作要求，與其它燃煤存儲(chǔ)系統(tǒng)相比，維修費(fèi)用的估算更為經(jīng)濟(jì)，燃煤損失小，無(wú)地下水污染，原煤的氧化最小。由于價(jià)格原因，該系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)還無(wú)應(yīng)用。

3.1大型智能筒倉(cāng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)歐羅倉(cāng)）進(jìn)料過(guò)程歐羅倉(cāng)系統(tǒng)是一個(gè)封閉式的燃煤倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，燃煤通過(guò)皮帶機(jī)及卸料設(shè)備卸入安裝在筒倉(cāng)頂部中央的進(jìn)料管道，再經(jīng)該管道輸送到伸縮槽。煤通過(guò)伸縮槽進(jìn)入螺旋傳送系統(tǒng)，而該螺旋傳送系統(tǒng)就位于筒倉(cāng)內(nèi)部存儲(chǔ)的煤的表層上。之后，煤從伸縮槽的下端部分出來(lái)落在螺旋傳送系統(tǒng)的螺旋鉆上，螺旋鉆把煤從筒倉(cāng)中心推到外圍。一旦煤被推至筒倉(cāng)內(nèi)壁，安裝在螺旋鉆的驅(qū)動(dòng)裝置附近的傳感器就被激活了。緊接著該傳感器發(fā)送的信號(hào)又會(huì)進(jìn)一步激活旋轉(zhuǎn)橋的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在進(jìn)料過(guò)程中，該旋轉(zhuǎn)橋一直是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。螺旋傳送系統(tǒng)通過(guò)絞盤(pán)上的鋼筋懸掛在旋轉(zhuǎn)橋下，它也隨著旋轉(zhuǎn)橋的旋轉(zhuǎn)而順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)扇面的煤被均勻平鋪好之后，旋轉(zhuǎn)橋暫停旋轉(zhuǎn)。之后，螺旋傳送系統(tǒng)開(kāi)始平鋪下一個(gè)扇面，直到一個(gè)完整的圓面被平鋪好之后，這種圓周運(yùn)動(dòng)再繼續(xù)不斷重復(fù)下去。當(dāng)旋轉(zhuǎn)一周之后，旋轉(zhuǎn)橋到達(dá)了360°的臨界點(diǎn)，這時(shí)一個(gè)開(kāi)關(guān)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)絞盤(pán)把螺旋傳送系統(tǒng)提升一層的高度。之后，再一個(gè)扇面、一個(gè)扇面的平鋪直到再次到達(dá)360°的臨界點(diǎn)。

3.2大型智能筒倉(cāng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)歐羅倉(cāng)）出料過(guò)程在出料過(guò)程中，螺旋鉆按照與進(jìn)料過(guò)程相反方向運(yùn)行。一旦啟動(dòng)振動(dòng)給料機(jī)（Un-coaler），在穩(wěn)定的煤的內(nèi)部就會(huì)形成一個(gè)核心流的通道，于是振動(dòng)給料機(jī)正上方的煤層就開(kāi)始下陷。在傳感器的控制下，這種下陷只能在允許的范圍之內(nèi)。當(dāng)振動(dòng)給料機(jī)正上方的煤層也就是筒倉(cāng)中心部分的煤層下陷了一定高度之后，傳感器啟動(dòng)，絞盤(pán)把螺旋傳送系統(tǒng)降低一層，再次進(jìn)入煤層表面。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)開(kāi)始逆時(shí)針運(yùn)行，于是煤就被螺旋鉆從筒倉(cāng)四周推到中央。如果螺旋鉆這種推移有效地填補(bǔ)了核心流通道內(nèi)的空白，旋轉(zhuǎn)橋就停止下來(lái)，等待下一個(gè)信號(hào)以便重新開(kāi)始。當(dāng)旋轉(zhuǎn)橋到達(dá)360°的臨界點(diǎn)時(shí)，傳感器就啟動(dòng)絞盤(pán)把螺旋傳送下同降低一層的高度，以便繼續(xù)出料。這個(gè)過(guò)程一直繼續(xù)下去直到螺旋傳送系統(tǒng)降到筒倉(cāng)底部。這時(shí)螺旋傳送系統(tǒng)的下降就會(huì)被絞盤(pán)上的開(kāi)關(guān)所限制，從而停止絞盤(pán)運(yùn)動(dòng)并結(jié)束出料過(guò)程。出料能力主要由Un-coaler的出料能力決定，進(jìn)料和出料同時(shí)進(jìn)行。螺旋鉆裝有電流測(cè)量裝置，一旦電流超過(guò)發(fā)電機(jī)電流的75%，螺旋啟動(dòng)就會(huì)停止大約10s的時(shí)間以降低螺旋鉆的負(fù)荷。這將避免筒倉(cāng)的自動(dòng)出料和（或）進(jìn)料過(guò)程由于螺旋鉆負(fù)荷過(guò)重而不得不停止。

3.3大型智能筒倉(cāng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)歐羅倉(cāng)）筒體厚度1）無(wú)預(yù)應(yīng)力壁厚最小厚度（環(huán)向軸力6226kN/m2）：1260mm。2）采用預(yù)應(yīng)力筒倉(cāng)厚度，按C30設(shè)計(jì)，筒倉(cāng)最小厚度大于：739mm。

3.4大型智能筒倉(cāng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)取料輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

3.5大型智能筒倉(cāng)儲(chǔ)煤系統(tǒng)安全系統(tǒng)1）氮?dú)馓畛湎到y(tǒng)。氮?dú)馓畛湟驯蛔C明是一個(gè)非常有效的筒倉(cāng)的消防方法。實(shí)驗(yàn)表明，在一小時(shí)氮?dú)馓畛浜螅h(huán)境很安全不會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)。然而，真正防止火災(zāi)的填充必須持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。（依據(jù)環(huán)境不同，需花費(fèi)幾天時(shí)間）當(dāng)煤炭中的氧含量位于O2<5Vol.-%時(shí)，防止明火和過(guò)熱；當(dāng)氧含量高于煤炭水平于O2<14Vol.-%時(shí)，避免火花，并且可能會(huì)爆炸。氮?dú)馓畛涞臄?shù)值(參考值，正確數(shù)值需按煤炭實(shí)際情況調(diào)整)：Evaporator蒸發(fā)器：10000m3/h；Evaporate蒸發(fā)量：approx.8000m3/hat4bar。2）泡沫滅火系統(tǒng)。整個(gè)筒倉(cāng)配有泡沫滅火站，泡沫噴射器，輸送管道和入水排水管路。泡沫滅火系統(tǒng)布置在防滑道和各管路之間，蓄水池坑道，以及筒倉(cāng)頂部配有2個(gè)泡沫噴射滅火器。所有管道為干燥設(shè)計(jì)，在2分鐘內(nèi)可噴出泡沫。泡沫滅火管道和自來(lái)水管路相連接，在最不理想位置，5bar壓力下不應(yīng)小于800L/min。筒倉(cāng)配有2個(gè)泡沫滅火器，每支容量為400L/min。泡沫和水的混合物覆蓋在煤炭表面，泡沫厚度要達(dá)到1米，泡沫膨脹率為1︰75。3）通風(fēng)除塵。在筒倉(cāng)的圓周開(kāi)自然通風(fēng)口。其旁邊有一個(gè)緊急通風(fēng)口，能用于筒倉(cāng)的冒煙、脫氮，在氮?dú)鈨艋竽軌蚴谷藛T不戴呼吸設(shè)備進(jìn)入筒倉(cāng)。除塵設(shè)備為帶鋁葉片的通風(fēng)機(jī)；葉片角度可調(diào)。安裝在屋頂空氣管道功率約30kW。除塵設(shè)備安裝在進(jìn)料點(diǎn)，正常通風(fēng)暴露粉塵最大為20mg/m3。4）溫度檢測(cè)。一種紅外測(cè)量監(jiān)控系統(tǒng)用于檢測(cè)筒倉(cāng)內(nèi)各點(diǎn)的溫度。

作者：黃榮興 單位：上海電力環(huán)保設(shè)備總廠有限公司