馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電廠2×660 MW機(jī)組輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行

周偉朵

(江蘇省電力設(shè)計(jì)院，江蘇 南京 211102)

馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電廠位于安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣境內(nèi)長(zhǎng)江右岸，規(guī)劃容量為2×660 MW+2×1000 MW，一期建設(shè)2×660 MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，采用淮南礦業(yè)集團(tuán)公司煤作設(shè)計(jì)煤種，電廠來(lái)煤按全部采用鐵路運(yùn)輸設(shè)計(jì)。

1 設(shè)計(jì)原始資料

1.1 耗煤量

電廠一期及下期工程耗煤量如表1所示。

表1 機(jī)組耗煤量 t

1.2 日最大來(lái)煤量

按表1，2×660 MW機(jī)組日耗煤量為11656 t，考慮日來(lái)煤不均衡系數(shù)1.2，一期工程日最大來(lái)煤量約為1.4×104 t。二期擴(kuò)建后，全廠日耗煤量為27824 t，考慮日來(lái)煤不均衡系數(shù)1.2，日最大來(lái)煤量約為 3.34×104 t。

2 輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中貫徹“經(jīng)濟(jì)適用、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安全可靠、高效環(huán)保、以人為本”的原則，輸煤方案力求減少轉(zhuǎn)運(yùn)、縮短流程，采用“簡(jiǎn)捷即可靠”的設(shè)計(jì)思路。

2.1 卸煤設(shè)施

燃煤由火車從礦區(qū)經(jīng)鐵路運(yùn)輸至毛耳山接軌站—電廠鐵路專用線—馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電廠。

卸煤系統(tǒng)按2×660 MW+2×1000 MW機(jī)組容量統(tǒng)一規(guī)劃，一期建設(shè)2臺(tái)單車翻車機(jī)，二期再擴(kuò)建裝1臺(tái)單車翻車機(jī)。

一期卸煤鐵路按5股線配置，2條重車線，2條空車線，1條機(jī)車走行線，空車線和重車線的有效長(zhǎng)度均滿足整列車進(jìn)廠條件，有效長(zhǎng)度1050 m。

翻車機(jī)系統(tǒng)采用折返式布置。翻車機(jī)采用“C”型單車翻車機(jī)及其配套的調(diào)車系統(tǒng)，適用車型為C50～C70。翻車機(jī)系統(tǒng)包括翻車機(jī)、重車調(diào)車機(jī)、遷車臺(tái)、空車調(diào)車機(jī)、振動(dòng)煤篦等設(shè)備。當(dāng)機(jī)車把重車推送就位后，由重車調(diào)車機(jī)牽引列車至翻車機(jī)的作業(yè)范圍實(shí)現(xiàn)翻卸作業(yè)，在空、重車線的端頭安裝有遷車臺(tái)，將車輛由重車線移至空車線，卸完的車輛在空車線集結(jié)，由鐵路機(jī)車牽引出廠，整個(gè)卸車作業(yè)過(guò)程可手動(dòng)控制也可自動(dòng)程序控制。翻車機(jī)下給煤設(shè)備采用進(jìn)口活化給料機(jī)，每臺(tái)翻車機(jī)下設(shè)2臺(tái)活化給料機(jī)，每臺(tái)出力為100～900 t/h。

該卸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：按一期和二期共用、統(tǒng)一規(guī)劃和建造，考慮到一、二期工程建設(shè)具有較長(zhǎng)的時(shí)間間隔，系統(tǒng)設(shè)計(jì)既考慮到一期工程的可靠備用率、運(yùn)行安全性和靈活性，同時(shí)也兼顧二期工程，避免重復(fù)建設(shè)、投資浪費(fèi)。

2.2 卸煤系統(tǒng)出力

依據(jù)火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[1，2]的相關(guān)條例：每臺(tái)翻車機(jī)的平均年利用率取40%，日最大利用率取45.8%，車輛平均載重為60 t，隨著翻車機(jī)的可靠性和自動(dòng)化水平的提高，其平均綜合出力可達(dá)25輛/h?？紤]到火車采樣需耗費(fèi)一些時(shí)間，翻車機(jī)平均綜合出力按18～20輛/h進(jìn)行計(jì)算單臺(tái)單車翻車機(jī)最大卸煤能力。

單臺(tái)單車翻車機(jī)每小時(shí)出力為 （日最大利用率取45.8%）：24 h×45.8%×（18～20 輛 /h）×60 t/輛=11880～13190 t；

單臺(tái)單車翻車機(jī)年卸煤量為（年平均利用率取40%）：24 h×365×40%×（18～20 輛 /h）×60 t/輛=378.4～420.5 萬(wàn) t；

一期的2臺(tái)單車翻車機(jī)的綜合日卸煤能力為23760～26380 t、年卸煤能力為 756.8～841 萬(wàn) t，可滿足2×660 MW機(jī)組的日耗煤量、年耗煤量的需要，且有相當(dāng)大的余量。二期再建一臺(tái)單車翻車機(jī)，則全廠日卸煤能力為35640～39570 t、年卸煤能力為 1135.2～1261.5 萬(wàn) t，完全能滿足 2×660 MW+2×1000 MW機(jī)組的日耗煤量、年耗煤量的需要。

2.3 儲(chǔ)煤設(shè)施

貯煤場(chǎng)總?cè)萘堪?2×660 MW+2×1000 MW機(jī)組15 d耗煤量設(shè)計(jì)。一期建設(shè)兩座并列斗輪堆取料機(jī)條形煤場(chǎng)，橫向折返式布置，長(zhǎng)207 m，寬165 m，貯量約20.4萬(wàn)t。

一期每個(gè)煤場(chǎng)設(shè)堆料1500 t/h,取料1000 t/h,懸臂長(zhǎng)度30 m的斗輪堆取料機(jī)各一臺(tái)。尾車型式：可折返、可通過(guò)，既能滿足一期堆取料要求，還能實(shí)現(xiàn)往二期煤倉(cāng)上煤功能。

二期擴(kuò)建時(shí)，可將一期兩座斗輪堆取料機(jī)煤場(chǎng)延長(zhǎng)，再新上2臺(tái)堆料 1500 t/h、取料 1500 t/h、懸臂長(zhǎng)度30 m通過(guò)式固定單尾車堆取料機(jī)。

每個(gè)煤場(chǎng)設(shè)雙路帶式輸送機(jī)，一期建設(shè)1路，預(yù)留1路。該儲(chǔ)煤系統(tǒng)相比于其他電廠雙煤場(chǎng)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：煤場(chǎng)的煤堆為一期和二期共用，一期和二期的斗輪機(jī)及煤場(chǎng)輸送機(jī)并列布置于整個(gè)煤場(chǎng)，使得一、二期鍋爐都能單獨(dú)使用全煤場(chǎng)的貯煤，這樣系統(tǒng)的安全性備用性大大提高，運(yùn)行和檢修的手段更加靈活。

另外煤場(chǎng)配備輪式裝載機(jī)和履帶式推煤機(jī)作為煤場(chǎng)輔助機(jī)械。

2.4 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)

一期共有8條帶式輸送機(jī)，均為雙路布置，翻車機(jī)翻卸的煤通過(guò)帶式輸送機(jī)可進(jìn)入煤場(chǎng)，也可直上煤倉(cāng)。卸煤系統(tǒng)及煤場(chǎng)帶式輸送機(jī)適應(yīng)翻車機(jī)卸煤系統(tǒng)最大輸出能力，B=1400 mm，V=2.5 m/s，Q=1500 t/h。

上煤系統(tǒng)（煤場(chǎng)后系統(tǒng)）的帶式輸送機(jī)按三班運(yùn)行設(shè)計(jì)，滿足大于等于鍋爐耗煤量150%的要求，一期上煤帶式輸送機(jī)為雙路B=1200 mm，V=2.5 m/s，Q=1000 t/h。輸煤棧橋全封閉設(shè)計(jì)。

2.5 輔助設(shè)施

2.5.1 篩碎設(shè)備

每路上煤帶式輸送機(jī)設(shè)置1套篩碎設(shè)備。為了節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，在每臺(tái)碎煤機(jī)前設(shè)置1臺(tái)出力為1000 t/h傾斜式滾軸篩，來(lái)煤先經(jīng)過(guò)滾軸篩，粒度大于30 mm的大塊進(jìn)入碎煤機(jī)破碎，小于30 mm直接進(jìn)入下一級(jí)帶式輸送機(jī)。環(huán)錘式碎煤機(jī)出力為800 t/h，出料粒度為30 mm。

2.5.2 計(jì)量與采樣

入廠煤計(jì)量設(shè)備采用靜態(tài)軌道衡，2股重車線下各布置一套，靜態(tài)軌道衡布置于夾輪器后的第二節(jié)車廂下面，利用重調(diào)進(jìn)翻車機(jī)和翻車機(jī)翻車這段時(shí)間秤重，不影響翻車效率。在碎煤機(jī)后的帶式輸送機(jī)上安裝電子皮帶秤、循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置。入廠煤采樣設(shè)備采用1套“π”形火車采制樣設(shè)備，露天布置于2條重車線上方，能分別對(duì)2條重車線來(lái)車進(jìn)行采樣。在碎煤機(jī)室后設(shè)置1套入爐煤皮帶采樣裝置，2臺(tái)采樣頭能分別對(duì)兩路帶式輸送機(jī)進(jìn)行采樣。

2.5.3 大塊煤處理及除鐵器布置

翻車機(jī)下設(shè)振動(dòng)煤篦，滾落的大塊人工處理；系統(tǒng)分別在翻車機(jī)出口、煤場(chǎng)出入口、碎煤機(jī)室前后設(shè)一級(jí)除鐵器。

2.5.4 其他輔助設(shè)施

為了便于設(shè)備維護(hù)和檢修，在翻車機(jī)室上方設(shè)了20 t/5 t雙吊鉤橋式起重機(jī)；其它各轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)室等設(shè)了電動(dòng)葫蘆或電動(dòng)單梁起重機(jī)。在所有傾斜落煤管外壁安裝有堵煤檢測(cè)裝置和倉(cāng)壁振動(dòng)器，每路帶式輸送機(jī)都設(shè)有跑偏開(kāi)關(guān)、拉繩開(kāi)關(guān)、速度檢測(cè)裝置和縱向撕裂保護(hù)裝置等一次保護(hù)元件。為改善廠區(qū)環(huán)境，輸煤系統(tǒng)設(shè)水沖洗，煤場(chǎng)設(shè)水噴淋裝置，各轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)設(shè)噴霧抑塵裝置。

3 輸煤系統(tǒng)運(yùn)行情況

一期工程2臺(tái)機(jī)組均于2008年12月投運(yùn)，至今輸煤系統(tǒng)運(yùn)行基本良好，但有下列問(wèn)題值得探討。

3.1 翻車機(jī)卸車效率

一期工程的2臺(tái)單車翻車機(jī)及其配套的調(diào)車系統(tǒng)均由武漢電力設(shè)備廠供貨并負(fù)責(zé)日常維護(hù)工作，目前翻車機(jī)翻卸一節(jié)車廂需要4～5 min，實(shí)際運(yùn)行的綜合卸車出力僅為12～15節(jié)/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到翻車機(jī)的額定出力。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析，造成翻卸效率低的主要原因是火車取樣機(jī)花費(fèi)時(shí)間較多。當(dāng)停運(yùn)火車取樣機(jī)、翻車機(jī)下給煤設(shè)備運(yùn)行正常時(shí)，每小時(shí)翻卸的車輛約22節(jié)。由于火車取樣機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量不是很可靠，曾發(fā)生過(guò)螺旋鉆取式采樣頭多次斷裂、大懸臂梁嚴(yán)重變形等問(wèn)題，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修和加固后為了安全考慮，降低了采樣小車移動(dòng)和采樣頭升降的速度，按照GB 475—2008標(biāo)準(zhǔn)布點(diǎn)取樣，每節(jié)車廂采樣3個(gè)點(diǎn)所需的總采樣時(shí)間最少需200 s，如碰到大塊煤、冰凍煤層等情況時(shí)需要時(shí)間更多，遠(yuǎn)大于設(shè)備合同中保證的小于等于120 s，當(dāng)2條線同時(shí)卸煤時(shí)，更是影響翻車機(jī)翻車效率。

運(yùn)行人員還反映活化給料機(jī)煤質(zhì)適應(yīng)能力較差，在設(shè)計(jì)煤種下活化給料機(jī)運(yùn)行良好，物料下落通暢且密封性好，周圍環(huán)境較好，但是當(dāng)煤較潮濕、粘性大的時(shí)候，堵煤情況嚴(yán)重，對(duì)翻車機(jī)卸車效率的影響也比較大，現(xiàn)在電廠在活化給料機(jī)上方的煤斗上設(shè)了一個(gè)人孔門，當(dāng)堵煤情況比較嚴(yán)重時(shí)進(jìn)行人工清堵。

3.2 帶式輸送機(jī)減速器溫度過(guò)高

本工程帶式輸送機(jī)的減速器是由輸送機(jī)設(shè)備廠選型配套的，減速器品牌為英國(guó)波頓，其中4條帶式輸送機(jī)的減速器選型偏小，沒(méi)有滿足合同中減速器的機(jī)械功率和許用熱功率都應(yīng)不低于電機(jī)額定功率這條要求，投運(yùn)后這4條輸送機(jī)的減速箱外殼溫度偏高，夏季外殼最高溫度達(dá)110℃，超過(guò)減速器潤(rùn)滑油允許工作溫度，雖然通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、勤換潤(rùn)滑油等措施，到目前還未發(fā)生質(zhì)量事故，但為了運(yùn)行安全，電廠考慮更換這幾條皮帶機(jī)的減速器，加大型號(hào)。

4 結(jié)束語(yǔ)

馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電廠2×660 MW機(jī)組的輸煤系統(tǒng)，通過(guò)兩年多的運(yùn)行考驗(yàn)，輸煤系統(tǒng)運(yùn)行良好，沒(méi)有發(fā)生過(guò)因?yàn)檩斆合到y(tǒng)的問(wèn)題而影響整個(gè)機(jī)組安全滿發(fā)的現(xiàn)象，保證了廠的安全生產(chǎn)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得到了電廠的肯定和好評(píng)。運(yùn)行中存在一些問(wèn)題雖然多數(shù)是由個(gè)別設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求造成，但有下列建議給今后同類工程輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一些參考。

（1）咨詢多家火車采樣設(shè)備廠，如按照GB 475—2008標(biāo)準(zhǔn)布點(diǎn)取樣，每節(jié)車廂總采樣時(shí)間約150 s，對(duì)于每個(gè)翻卸周期，重車調(diào)車機(jī)牽整列重車的時(shí)間約37 s，因此對(duì)于采用火車采樣的單車翻車機(jī)卸煤系統(tǒng)，每臺(tái)翻車機(jī)平均綜合出力按18～19輛/h計(jì)算比較合適。另外建議每股重車線配置一套火車采樣裝置，盡量減少對(duì)翻車機(jī)卸車效率影響。

（2）調(diào)研另外同規(guī)模電廠的活化給料機(jī)使用情況，也反映當(dāng)煤質(zhì)較潮濕粘性大的時(shí)候也易堵煤，建議對(duì)于電廠燃煤較為潮濕黏性大的情況，可選用其他類型給煤設(shè)備。

（3）建議在帶式輸送機(jī)的招標(biāo)文件中明確規(guī)定皮帶機(jī)各主要部件的型號(hào)，以避免設(shè)備廠為了降低設(shè)備投標(biāo)價(jià)格，部件選型普遍偏小的問(wèn)題。

[1]DL/T 5000—2000，火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]DL/T 5187—2004，火力發(fā)電廠運(yùn)煤設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].