全封閉條形煤場與全封閉圓形煤場的比較

全封閉條形煤場與全封閉圓形煤場的比較邢佰淼【摘要】介紹了目前大型燃煤電廠貯煤場的設(shè)計(jì)形式以及條形煤場和全封閉圓形煤場常用堆取料設(shè)備，即懸臂式斗輪堆取料機(jī)和圓形煤場堆取料機(jī)。結(jié)合北方某大型燃煤電廠的工程設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)該工程貯煤場采用全封閉條形煤場及采用同容量的全封閉圓形煤場的2種貯煤形式進(jìn)行了技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性比較，給出了2種貯煤形式的適用情況，即在地質(zhì)條件較好情況下，2種貯煤方案總投資相當(dāng)，但在地質(zhì)條件較差情況下全封閉圓形煤場總投資要高于全封閉條形煤場。結(jié)合該電廠的實(shí)際情況，最終選用全封閉條形煤場。%Thedesignformsofcoalyardinlarge-scalecoal-firedpowerplantisintroduced,andtheoperationwayisdescribedaboutthecommonstackingandreclaimingequipmentapplyingonthestripcoalyardandenclosedcircularcoalyard,i.e.cantilever-typebucketwheelstacker-reclaimerandcircularstacker-reclaimer.AccordingtothedesignofapowerplantinNorthChina,comparedtheenclosedstripcoalyardwiththeenclosedcircularcoalyardfromtechnicalandeconomical,applicabilityoftwokindsofcoalyardisanalyzed.Inthecaseofthegeologicalconditionsarebetter,theinvestmentoftwokindsofschemesisequivalent.Butinthepoorgeologicalconditions,thetotalinvestmentoftheenclosedcircularcoalyardishigherthanthetotalinvestmentofenclosedstripcoalyard.Accordingtotheactualsituationofthepowerplant,theenclosedstripcoalyardisadopted.【期刊名稱】《內(nèi)蒙古電力技術(shù)》【年(卷)，期】2014(000)003【總頁數(shù)】4頁(P86-89)【關(guān)鍵詞】全封閉條形煤場;全封閉圓形煤場;堆取料機(jī)【作者】邢佰淼【作者單位】內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計(jì)院，呼和浩特010020【正文語種】中文【中圖分類】TK1160引言貯煤場是燃煤電廠燃料儲(chǔ)存、供應(yīng)的重要設(shè)施。目前，隨著國內(nèi)燃煤機(jī)組容量及建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求，對(duì)貯煤場的設(shè)計(jì)要求也越來越高[1-3]。近年來由于國內(nèi)煤炭行業(yè)的市場化，導(dǎo)致大部分燃煤電廠燃料來源及供應(yīng)情況不夠穩(wěn)定；同時(shí)，北方地區(qū)許多燃煤電廠還承擔(dān)著冬季城市供熱的任務(wù)，這就要求電廠廠內(nèi)要設(shè)有運(yùn)行可靠、貯量合適的貯煤場，以保障燃煤電廠的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行另外，隨著環(huán)保要求的日益提高，采用封閉煤場的項(xiàng)目會(huì)越來越多。根據(jù)建廠廠址條件的差異，以及廠外燃煤運(yùn)輸方式的不同，全封閉貯煤場的設(shè)計(jì)形式也各有不同，本文結(jié)合北方某燃煤電廠的工程設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)國內(nèi)較常采用的全封閉條形煤場和全封閉圓形煤場進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)論可供貯煤場的設(shè)計(jì)和選型進(jìn)行參考。1國內(nèi)大型燃煤電廠貯煤場形式簡介目前國內(nèi)大型燃煤電廠貯煤場主要有條形煤場、全封閉圓形煤場、全封閉方形煤場、圓筒倉并列群倉等4種形式［4］。1.1條形煤場條形煤場在國內(nèi)大型燃煤發(fā)電廠應(yīng)用較為普遍，煤堆堆高一般在10-15m。煤場配有1—2臺(tái)斗輪堆取料機(jī)，斗輪堆取料機(jī)有懸臂式和門式2種，其中懸臂式斗輪堆取料機(jī)具有堆取料作業(yè)范圍大、作業(yè)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在大型燃煤電廠中得到廣泛應(yīng)用。條形煤場配斗輪堆取料機(jī)的形式在國內(nèi)、夕卜大型燃煤電廠廣為采用，并積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)環(huán)境要求，條形煤場又分為全封閉和露天布置2種形式。1.2全封閉圓形煤場全封閉圓形煤場是近年來在國內(nèi)大型燃煤電廠逐步推廣使用的新型煤場，煤場直徑通常設(shè)計(jì)為80-120m,下部設(shè)有擋煤墻，上部采用球冠狀或半球狀鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架封閉。圓形煤場內(nèi)部設(shè)有1臺(tái)堆取料設(shè)備，堆、取料作業(yè)可同時(shí)進(jìn)行。圓形煤場內(nèi)一般設(shè)有事故應(yīng)急煤斗，在取料機(jī)故障或維修期間配合推煤機(jī)進(jìn)行上煤作業(yè)。1.3全封閉方形煤場全封閉方形煤場在國外燃煤電廠較為常用，煤場內(nèi)為條形煤堆，堆煤機(jī)械一般采用卸料車在高位沿煤場縱向行走卸煤；取料機(jī)采用主副刮板取料機(jī)配合作業(yè)，可沿煤堆縱向行走并沿煤堆面俯仰取煤。每座方形全封閉煤場根據(jù)煤場長度配有1臺(tái)或幾臺(tái)卸料車及1—2臺(tái)取料機(jī)，堆、取料作業(yè)可同時(shí)進(jìn)行。目前國內(nèi)很少電廠采用全封閉方形煤場，其設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)尚不夠成熟。1.4圓筒倉并列群倉圓筒倉并列群倉為多個(gè)筒倉并列布置的貯煤形式，其造價(jià)過高，僅適用于場地極其狹窄的場合，且貯煤天數(shù)不宜過長，一般電廠很少采用。2北方某電廠擬采用的貯煤場設(shè)計(jì)方案根據(jù)北方某大型燃煤電廠廠址所在地的環(huán)保要求，其貯煤場宜采用全封閉貯煤形式。綜合考慮目前國內(nèi)大型燃煤電廠貯煤場的形式及其適用條件，結(jié)合工程實(shí)際情況，其貯煤場可設(shè)計(jì)為全封閉條形煤場或全封閉圓形煤場。2.1全封閉條形煤場設(shè)計(jì)方案貯煤場設(shè)計(jì)為懸臂式斗輪堆取料機(jī)條型煤場。為了便于廠外汽車到貯煤場卸煤，煤場堆煤高度設(shè)計(jì)為10m，總貯煤量約為105kt。貯煤場堆取料設(shè)備設(shè)置1臺(tái)臂長為35m的懸臂式斗輪堆取料機(jī)，有效行程215m，其堆、取料能力為800t/h，軌距8m，折返式運(yùn)行。電廠遠(yuǎn)期貯煤場擴(kuò)建可增設(shè)1臺(tái)斗輪堆取料機(jī)。2.2全封閉圓形煤場設(shè)計(jì)方案廠內(nèi)設(shè)計(jì)1座直徑為100m的全封閉圓形煤場作為貯煤設(shè)施，其內(nèi)設(shè)置1臺(tái)圓形堆取料機(jī)，堆煤半徑33m，堆煤高度30m，周邊擋煤墻高度15.7m，總貯煤量105kt。圓形煤場堆取料機(jī)堆、取料能力設(shè)計(jì)為800t/h。同時(shí)，在圓形煤場內(nèi)設(shè)有1個(gè)事故煤斗，以實(shí)現(xiàn)在取料機(jī)故障時(shí)進(jìn)行上煤作業(yè)。3全封閉條形、圓形貯煤場技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.1煤場堆取料設(shè)備運(yùn)行方式3.1.1條形煤場堆取料機(jī)懸臂式斗輪堆取料機(jī)由斗輪機(jī)構(gòu)、懸臂俯仰機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、懸臂帶式輸送機(jī)、尾車、電控系統(tǒng)、噴霧除塵裝置等輔助設(shè)施組成。煤場帶式輸送機(jī)來煤通過懸臂帶式輸送機(jī)堆入貯煤場，完成堆料作業(yè)，并借助回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)煤場貯煤的長條形堆放；取料時(shí)，通過斗輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)從煤堆取煤，經(jīng)懸臂帶式輸送機(jī)落入煤場帶式輸送機(jī)，完成取料作業(yè)，同時(shí)可配合懸臂俯仰機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)取料或移動(dòng)分層取料。懸臂式斗輪堆取料機(jī)的堆料和取料作業(yè)共用1部煤場帶式輸送機(jī)，通過尾車切換進(jìn)行堆料、取料的分別作業(yè)。3.1.2圓形煤場堆取料機(jī)圓形煤場堆取料機(jī)主要由中心柱、懸臂帶式輸送機(jī)、堆料回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、堆料俯仰機(jī)構(gòu)、刮板機(jī)、取料俯仰機(jī)構(gòu)、取料行走（回轉(zhuǎn)）機(jī)構(gòu)、下部圓錐料斗、給料設(shè)備及電控系統(tǒng)、噴霧除塵裝置等設(shè)施組成。懸臂式堆料帶式輸送機(jī)位于中心立柱上部，其作業(yè)方式與斗輪堆取料機(jī)的堆料作業(yè)相近，圓形煤場堆料帶式輸送機(jī)來煤通過懸臂帶式輸送機(jī)堆入貯煤場，并可配合堆料回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及堆料俯仰機(jī)構(gòu)進(jìn)行煤堆的圓弧形堆放。取料時(shí)，由刮板取料機(jī)及其俯仰、行走（回轉(zhuǎn)）機(jī)構(gòu)來完成圓形煤場內(nèi)的移動(dòng)取料。刮板取料機(jī)主要有門架式和懸臂式2種，門架式刮板取料機(jī)是將刮板取料機(jī)設(shè)在1個(gè)門形構(gòu)架上，由于擋煤墻承擔(dān)了其一部分重量，改善了中心柱的結(jié)構(gòu)受力［5］，適用于大出力、大直徑圓形煤場的取料作業(yè)；懸臂式刮板取料機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，適用于小出力、小直徑圓形煤場的取料作業(yè)。圓形煤場堆取料機(jī)的堆、取料作業(yè)通過懸臂式堆料機(jī)和刮板取料機(jī)來完成，分別對(duì)應(yīng)于進(jìn)圓形煤場的堆料帶式輸送機(jī)及出圓形煤場的取料帶式輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)堆取料作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行。3.2技術(shù)特點(diǎn)根據(jù)采用上述貯煤場方案的已投運(yùn)工程現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況，針對(duì)全封閉條形煤場與全封閉圓形煤場進(jìn)行了技術(shù)特點(diǎn)總結(jié)，如表1所示。通過對(duì)以上技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析可以看出，在不考慮造價(jià)因素的情況下，影響全封閉條形煤場和全封閉圓形煤場選型的關(guān)鍵因素在于建設(shè)場地是否開闊、廠外來煤運(yùn)輸方式和貯煤場遠(yuǎn)期是否擴(kuò)建等。全封閉條形煤場有利于接卸汽車來煤和遠(yuǎn)期貯煤場擴(kuò)建，但需要較為開闊的建設(shè)場地；而全封閉圓形煤場適合建設(shè)場地狹小、廠外無汽車來煤或不以汽車來煤為主以及遠(yuǎn)期貯煤場擴(kuò)建可能性較小的情況。3.3造價(jià)分析針對(duì)以上總貯煤量100kt左右的全封閉條形煤場和全封閉圓形煤場進(jìn)行了造價(jià)估算（見表2），估算范圍從貯煤場對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)站開始（含轉(zhuǎn)運(yùn)站）至貯煤場內(nèi)的全部設(shè)備及土建投資造價(jià)，其中因轉(zhuǎn)運(yùn)站高度差異導(dǎo)致的差額也計(jì)在內(nèi)。通過對(duì)以上2種貯煤方案的投資估算進(jìn)行分析可以看出，2種貯煤場總投資約70%為土建及地基處理部分投資，而土建部分投資中全封閉條形煤場以網(wǎng)架費(fèi)用為主，全封閉圓形煤場以四周擋墻及其基礎(chǔ)費(fèi)用為主。總體來看，總貯煤量100kt左右的貯煤場在地基處理只需進(jìn)行強(qiáng)夯的情況下，全封閉條形煤場土建部分造價(jià)相對(duì)較高，是影響儲(chǔ)煤場形式選擇的主要因素，而其設(shè)備部分造價(jià)低于全封閉圓形煤場。雖然設(shè)備費(fèi)用對(duì)于圓形煤場來講所占投資比例仍然較高，相對(duì)于條形煤場設(shè)備費(fèi)增加50%。但由于其在總造價(jià)中所占比例較小，因此是影響儲(chǔ)煤場形式選擇的次要因素。結(jié)合本工程，表2中全封閉條形煤場總體投資比全封閉圓形煤場高315.30萬元，此相對(duì)差額占條形煤場總投資的5.66%，占圓形煤場總投資的6.00%，其相對(duì)差額所占比例低于正常情況下工程可行性研究階段投資估算精度±10%的要求［8］，因此可認(rèn)為上述2種貯煤方案投資相當(dāng)。表1全封閉條形煤場與全封閉圓形煤場特點(diǎn)比較［4-7］項(xiàng)目占地面積施工技術(shù)要求存煤自燃處理消防要求存煤回取率是否便于檢修自動(dòng)化程度煤場通風(fēng)能力全封閉圓形煤場單位面積儲(chǔ)煤量大，占地面積小，場地利用率高施工難度較大，設(shè)備安裝要求高，施工周期較長堆煤高度較高，空間狹窄，局部存煤自燃處理困難消防要求較高存煤回取率約為100%，基本無需推煤機(jī)輔助作業(yè)煤場內(nèi)檢修空間狹小，相對(duì)不利于大噸位吊車出入及起吊作業(yè)設(shè)備自動(dòng)化程度較高，可實(shí)現(xiàn)無人值守作業(yè)煤場自然通風(fēng)效果較好，無需另設(shè)通風(fēng)設(shè)施接卸汽車來煤冬季回取凍煤能力遠(yuǎn)期擴(kuò)建增容運(yùn)行安全可靠性堆、取料同時(shí)作業(yè)能力外觀造型全封閉條形煤場單位面積儲(chǔ)煤量小，占地面積較大，場地利用率較低施工技術(shù)較簡單，設(shè)備安裝方便，施工周期短堆煤相對(duì)較薄，局部存煤自燃處理容易消防要求一般存煤的回取率約為70%，推煤機(jī)輔助作業(yè)量大設(shè)備檢修場地開闊，與圓形煤場比較，相對(duì)便于大噸位吊車作業(yè)設(shè)備自動(dòng)化程度較低，作業(yè)時(shí)需司機(jī)進(jìn)行操作煤場需設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，以排出煤堆散發(fā)出的有毒、有害及可燃?xì)怏w在汽車卸煤溝故障或接卸能力不足時(shí)，汽車來煤可直接到條形煤場內(nèi)部卸煤斗輪堆取料機(jī)的斗輪機(jī)構(gòu)單點(diǎn)接觸煤堆表面，攫取力為30-35kN，對(duì)煤堆表面壓強(qiáng)較大，冬季回取凍煤能力強(qiáng)遠(yuǎn)期煤場擴(kuò)建可延長本期條形煤場及斗輪堆取料機(jī)行程，擴(kuò)建投資費(fèi)用低當(dāng)斗輪堆取料機(jī)故障時(shí)，可采用推煤機(jī)配合汽車卸煤溝進(jìn)行上煤作業(yè)，運(yùn)行的安全可靠性較高無法實(shí)現(xiàn)堆、取料同時(shí)作業(yè)，但當(dāng)卸煤系統(tǒng)與上煤系統(tǒng)出力相同時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)堆、取料同時(shí)進(jìn)行的工況外形一般廠外汽車來煤不便于直接到圓形煤場內(nèi)部卸煤刮板取料機(jī)整體接觸煤堆表面，冬季當(dāng)煤堆表面凍結(jié)時(shí)，每個(gè)刮板對(duì)煤堆的作用力為15-20kN，刮板取料機(jī)對(duì)煤堆表面的壓力不夠，回取凍煤能力較差遠(yuǎn)期機(jī)組擴(kuò)建，圓形煤場無法進(jìn)行擴(kuò)建，只能新建一座煤場，投資費(fèi)用高當(dāng)取料機(jī)事故檢修時(shí)，需推煤機(jī)配合地下煤斗上煤，作業(yè)效率較低可進(jìn)行堆、取料同時(shí)作業(yè)，當(dāng)卸煤系統(tǒng)與上煤系統(tǒng)出力不一致時(shí)，可在堆料的同時(shí)進(jìn)行取料上煤作業(yè)大穹頂結(jié)構(gòu)，外形美觀表2全封閉條形煤場與全封閉圓形煤場造價(jià)比較1）萬元注：1）所列費(fèi)用均為技術(shù)經(jīng)濟(jì)估算價(jià)格。項(xiàng)目封閉煤場擋墻及基礎(chǔ)網(wǎng)架全封閉圓形煤場1169754斗輪機(jī)基礎(chǔ)土建部分全封閉條形煤場6612970157.11206.47附屬建筑對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)站地下煤斗通廊及棧橋轉(zhuǎn)運(yùn)站高差導(dǎo)致的棧橋差尾部驅(qū)動(dòng)間325.41267.52624.6691.80設(shè)備部分貯煤堆取料設(shè)備附屬設(shè)備地基處理費(fèi)用（強(qiáng)夯）征地費(fèi)差額總計(jì)16.19762.29579.0676.58143.285571.981347.28638.5638.455256.68另外，由于該電廠地質(zhì)條件較好，2種貯煤方案的地基處理均只需進(jìn)行強(qiáng)夯。如果在地質(zhì)條件較差的情況下，全封閉圓形煤場由于煤堆高度較高，對(duì)地面的壓力較大，需要對(duì)煤場基礎(chǔ)進(jìn)行打樁處理。初步估算100kt級(jí)圓形煤場的打樁處理費(fèi)用約為2000萬。因此在地質(zhì)情況較差、圓形煤場地基處理需要進(jìn)行打樁的情況下，全封閉圓形煤場總體投資要高于全封閉條形煤場。4結(jié)語由以上2種貯煤方案技術(shù)特點(diǎn)和造價(jià)分析可知，對(duì)于該電廠總貯煤量100kt左右的貯煤場，全封閉條形煤場和全封閉圓形煤場的總體投資相當(dāng)。在同樣需要建設(shè)全封閉貯煤場的前提下，應(yīng)根據(jù)建廠的廠址條件、廠外來煤運(yùn)輸方式和遠(yuǎn)期擴(kuò)建情況進(jìn)行綜合比選。當(dāng)電廠采用汽車來煤，建設(shè)場地較為開闊，且存在擴(kuò)建的可能性時(shí)，應(yīng)首選條形煤場方案；當(dāng)電廠采用廠外皮帶或鐵路