設(shè)計(jì)越南火力發(fā)電廠燃料輸送系統(tǒng)的幾點(diǎn)體會(huì)

高紅旗，張 楊

(1.西北電力設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710075；

2. 華能甘肅能源開(kāi)發(fā)公司，甘肅 蘭州 730070)

設(shè)計(jì)越南火力發(fā)電廠燃料輸送系統(tǒng)的幾點(diǎn)體會(huì)

高紅旗1，張 楊2

(1.西北電力設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710075；

2. 華能甘肅能源開(kāi)發(fā)公司，甘肅 蘭州 730070)

文章對(duì)越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行分析，闡述了越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)值得借鑒的內(nèi)容。

輸煤系統(tǒng)；儲(chǔ)煤設(shè)施；金屬探測(cè)儀；卸料小車。

1 概述

近年來(lái)，隨著越南國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求快速增長(zhǎng)，迫使越南加快電力建設(shè)的步伐，但由于越南自身缺乏資金，越南政府和電力部門(mén)一方面積極歡迎國(guó)外投資建設(shè)，另一方面通過(guò)世行、亞行的貸款彌補(bǔ)資金短缺。近幾年，西北電力設(shè)計(jì)院與國(guó)內(nèi)一些公司合作開(kāi)發(fā)越南電力市場(chǎng)，先后完成了若干電廠的設(shè)計(jì)和施工。根據(jù)這些電廠設(shè)計(jì)情況，總結(jié)了這些越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并對(duì)部分電廠配煤方式進(jìn)行了技術(shù)分析。

2 越南煤炭分布狀況及氣象資料

2.1 越南煤炭分布狀況

越南煤炭的儲(chǔ)量豐富，且品種多、質(zhì)量好。越南的煤礦主要集中在北方地區(qū)，廣寧省是越南的煤炭生產(chǎn)基地，這里擁有大片的無(wú)煙煤露天煤礦，已有上百年的開(kāi)采歷史。廣寧省的煤層帶西起東潮，爾后向南呈半弧形沿下龍灣向東北延伸，全長(zhǎng)150km，煤層厚度20m～28m，面積220km2，儲(chǔ)量約30億t。越南廣寧煤田的無(wú)煙煤是世界上質(zhì)量最好的無(wú)煙煤之一。除廣寧外，太原和廣南省及其它地區(qū)也有無(wú)煙煤。諒山省主要生產(chǎn)褐煤，其熱值為20.9MJ/kJ～25MJ/kJ，含硫量在1%以下。越南的肥煤分散在萊州、山蘿、和平、太原、義平和義安等地，儲(chǔ)量很少，從幾十萬(wàn)噸到幾百萬(wàn)噸不等。泥煤資源總儲(chǔ)量約為60億t，分布在北部、中部和南部，質(zhì)量為中等，熱值為9.6MJ/kJ～14.2MJ/kJ。泥煤可用來(lái)制有機(jī)肥和發(fā)電。

2.2 越南氣象資料

越南橫跨15緯度，全部國(guó)土都位于北回歸線以南，除高山地區(qū)以外，基本上屬于熱帶季風(fēng)氣候，日照充足，氣溫較高，濕度較大。全國(guó)絕大部分地區(qū)年平均氣溫都在22℃以上。各地氣候因緯度高低和地形不同而有一定的差別。北緯16°20′以南，明顯的是熱帶氣候，北緯16°20′以北則受北方氣候和季風(fēng)影響較多。但最熱月份的平均氣溫相差很小，無(wú)論是北部的河內(nèi)，中部的順化，還是南部的胡志明市，差不多都在29℃左右。

南方靠近赤道，全年溫度差異很小。最熱時(shí)間是4月，月平均溫度約29℃，最冷則是12月，平均溫度約為26℃。北方氣溫變化較大，北部有明顯的春、夏、秋、冬四季之分。北方最熱為7月份，月平均溫度為29℃，有些地方絕對(duì)最高溫度達(dá)到40℃以上。最冷是1月份，月平均溫度為15℃，有時(shí)氣溫降到5℃以下。

越南雨量充沛，每年約降雨100天，下雨最多的地區(qū)達(dá)250天。年平均降雨量為1800mm～2000mm，各地年降雨量最少為1200mm，有些地區(qū)可達(dá)3000mm～4000mm。據(jù)河內(nèi)地區(qū)統(tǒng)計(jì)，全年平均下雨天數(shù)在150天以上，但全年的雨水極不平均，降雨量集中在5月至9月，這一時(shí)期的雨量要占全年降雨量的80%。由于越南海岸線長(zhǎng)，河流多，雨量大，因此空氣濕度也大。河內(nèi)地區(qū)常年平均濕度為84.9%，而最高相對(duì)濕度為100%。

3 越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)特點(diǎn)分析

3.1 卸煤系統(tǒng)特點(diǎn)分析

越南以水電為主，火電為輔，火力發(fā)電廠多建于煤礦附近或靠近河海，燃料多采用皮帶運(yùn)輸進(jìn)廠或碼頭來(lái)煤，煤礦來(lái)煤的帶式輸送機(jī)出力一般均與上煤系統(tǒng)出力一致，可實(shí)現(xiàn)來(lái)煤直通主廠房功能，例如廣寧電廠和山洞電廠等；水路運(yùn)輸?shù)拿禾恳话惝a(chǎn)自就近的煤礦，采用小噸位的船型，所以碼頭卸船機(jī)械出力與上煤系統(tǒng)一致，此種出力配置方案，具備卸煤后直接向主廠房供煤的條件，無(wú)需分流等措施，例如越南海防電廠等。

越南火力發(fā)電廠進(jìn)廠煤多為商品煤，無(wú)需篩碎設(shè)備，例如廣寧電廠、山洞電廠等。部分越南火力發(fā)電廠來(lái)煤方式見(jiàn)表1。

表1 部分越南火力發(fā)電廠來(lái)煤方式一覽

國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠燃料采用碼頭、鐵路、公路、皮帶等來(lái)煤，近年來(lái)國(guó)家鼓勵(lì)采用煤電一體化建設(shè)模式，改輸煤為輸電，降低能源消耗。從這個(gè)方面講，越南的燃煤輸送是比較合理的，也是我們國(guó)家鼓勵(lì)的燃料輸送方式。

3.2 儲(chǔ)煤系統(tǒng)特點(diǎn)分析

(1) 儲(chǔ)煤系統(tǒng)的重要性在輸煤系統(tǒng)中不言而喻。由于越南處于多雨的熱帶地區(qū)，越南火力發(fā)電廠儲(chǔ)煤系統(tǒng)多采用露天煤場(chǎng)和封閉煤場(chǎng)相結(jié)合的形式，兩者儲(chǔ)量大致相同，保證隨著季節(jié)變化，雨水變化都能夠有足夠的干、濕煤供鍋爐燃燒用；煤場(chǎng)機(jī)械多采用堆料機(jī)和取料機(jī)相結(jié)合的方式，其特點(diǎn)如下：

①堆料和取料可以同時(shí)作業(yè)，互不干擾，取料作業(yè)回取率100%，無(wú)需推煤機(jī)等機(jī)械的輔助作業(yè)，大大提高了自動(dòng)化程度；

②為避免造成壓船(碼頭來(lái)煤方式)或者煤礦工作制度不一致(皮帶來(lái)煤方式)等問(wèn)題，堆料機(jī)和取料機(jī)同時(shí)工作，既不影響給機(jī)組上煤，也會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)將運(yùn)煤船清空，或者將煤礦來(lái)煤迅速堆至煤場(chǎng)；

③采用堆料機(jī)和取料機(jī)相結(jié)合的方式，同時(shí)還有利于設(shè)置干煤棚，干煤棚跨度大多為40m～100m，跨度小，易于建設(shè)，適合于狹長(zhǎng)地帶。越南某火力發(fā)電廠煤場(chǎng)斷面示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 越南火力發(fā)電廠常規(guī)煤場(chǎng)斷面示意圖

(2) 國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠多采用斗輪堆取料機(jī)作為煤場(chǎng)機(jī)械，其優(yōu)點(diǎn)在于儲(chǔ)量相同情況下節(jié)省場(chǎng)地，工程造價(jià)低；其缺點(diǎn)為：

①取料作業(yè)時(shí)回取率僅為70%，需推煤機(jī)等機(jī)械的輔助作業(yè)，自動(dòng)化程度較低；

②同一臺(tái)斗輪堆取料機(jī)不能同時(shí)堆料和取料，為實(shí)現(xiàn)卸煤系統(tǒng)來(lái)煤直接上主廠房，卸煤系統(tǒng)需降低出力運(yùn)行，造成壓船或壓車；

③采用斗輪堆取料機(jī)方式，尤其是2座并列布置的斗輪堆取料機(jī)煤場(chǎng)方式時(shí)，干煤棚的跨度大多大于210m，施工難度大，造價(jià)高。國(guó)內(nèi)煤場(chǎng)斷面示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 國(guó)內(nèi)常規(guī)煤場(chǎng)斷面示意圖

3.3 轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)特點(diǎn)分析

越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站布置時(shí)，為增加系統(tǒng)靈活，運(yùn)行的交叉設(shè)置較少(例如越南廣寧電廠)，或采用頭部伸縮裝置實(shí)現(xiàn)交叉(例如越南海防電廠)，大大降低了轉(zhuǎn)運(yùn)站層高，節(jié)省了工程造價(jià)。隨著我國(guó)機(jī)械制造水平的不斷

提升，設(shè)備的制造工藝更加先進(jìn)，設(shè)備可靠性增加了很多。設(shè)置輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)交叉的目的在于對(duì)帶式輸送機(jī)等設(shè)備的可靠性較低的一種處理補(bǔ)救措施，而這種處理措施的代價(jià)就是轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)置龐大，土建造價(jià)大大提高，我們可以通過(guò)提高設(shè)備的可靠性，加強(qiáng)運(yùn)行管理，防患于未燃，來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)站的投資降低。同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)站的交叉點(diǎn)也是系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)堵煤最容易出現(xiàn)的地方。

由于越南本地生產(chǎn)的原煤的濕度較大，為避免堵煤，輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站斜向布置的落煤管傾斜角度均采用65°，國(guó)內(nèi)《火力發(fā)電廠運(yùn)煤設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》統(tǒng)一規(guī)定傾斜落煤管的傾角不宜小于60°。我國(guó)國(guó)土面積大，南方多雨地區(qū)和北方地區(qū)應(yīng)該有不同的要求，應(yīng)該因地制宜規(guī)定落煤管的傾斜角度，以避免南方一些電廠經(jīng)常出現(xiàn)的堵煤狀況。

越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)站及輸煤棧橋統(tǒng)一為地上布置，采用鋼結(jié)構(gòu)型式，沒(méi)有地下部分。原因之一在于越南地區(qū)地下水位淺，而這樣的設(shè)計(jì)同時(shí)大大降低了土建造價(jià)，值得我們借鑒。

3.4 煤倉(cāng)間配煤系統(tǒng)特點(diǎn)分析

主廠房原煤倉(cāng)的配煤方式常規(guī)采用的有兩種型式，分別為電動(dòng)犁式卸料器和移動(dòng)卸料小車，國(guó)內(nèi)一般按帶式輸送機(jī)帶寬和帶速確定采用何種型式，當(dāng)采用B=1600mm的帶式輸送機(jī)或帶式輸送機(jī)帶速超過(guò)2.8m/s時(shí)，主廠房原煤倉(cāng)的配煤方式是采用移動(dòng)式卸料小車，反之，采用電動(dòng)犁式卸料器。兩種配煤方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表2。

表2 配煤方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)

越南火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)承包合同基本全部要求采用移動(dòng)卸料小車進(jìn)行原煤倉(cāng)配煤，例如越南廣寧電廠等，但也有個(gè)別電廠，國(guó)內(nèi)承包商為降低工程造價(jià)，經(jīng)過(guò)與越南工程技術(shù)人員的反復(fù)技術(shù)交流和國(guó)內(nèi)調(diào)研，最終將移動(dòng)卸料小車配煤方案改為電動(dòng)犁式卸料器配煤方案，例如越南海防電廠和山洞電廠。采用移動(dòng)卸料小車雖然造價(jià)有所增加，但注重設(shè)備的可靠性和環(huán)保性。

3.5 稱重系統(tǒng)特點(diǎn)分析

越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中一般設(shè)置入廠煤稱量系統(tǒng)、入爐煤稱量系統(tǒng)、進(jìn)出煤場(chǎng)稱量系統(tǒng)、各機(jī)組配煤皮帶處稱量系統(tǒng)。而國(guó)內(nèi)輸煤系統(tǒng)一般只設(shè)置入廠煤稱量系統(tǒng)，用于全廠來(lái)煤的計(jì)量，對(duì)外結(jié)算；同時(shí)設(shè)置入爐煤稱量系統(tǒng)，用于計(jì)算鍋爐燃燒煤量計(jì)算和內(nèi)部結(jié)算；沒(méi)有設(shè)置進(jìn)出煤場(chǎng)稱量系統(tǒng)和各機(jī)組配煤皮帶處稱量系統(tǒng)。

進(jìn)出煤場(chǎng)稱量系統(tǒng)可以有效的記錄煤場(chǎng)儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，計(jì)算煤場(chǎng)實(shí)時(shí)的儲(chǔ)量、損失量、熱值損失等，為煤場(chǎng)管理提供數(shù)據(jù)支持。這一點(diǎn)也是國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠一定要重視的地方，合理、高效的煤場(chǎng)管理是全廠經(jīng)濟(jì)效益的保證，是杜絕燃料浪費(fèi)的有效途徑。

各機(jī)組配煤皮帶處稱量系統(tǒng)用于記錄各機(jī)組各自的耗煤量情況，有利于了解機(jī)組性能的差異性等，為主機(jī)等設(shè)備的分析提供必要的技術(shù)數(shù)據(jù)。

3.6 除鐵系統(tǒng)特點(diǎn)分析

越南火力發(fā)電廠對(duì)電力燃煤去除鐵屑等雜質(zhì)非常重視，主要采用金屬探測(cè)儀進(jìn)行探測(cè)磁性和非磁性金屬，而國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠對(duì)鐵屑的去除僅限于電磁除鐵器去除磁性金屬，并且對(duì)于入爐煤中是否含有磁性和非磁性金屬?zèng)]有采用任何檢測(cè)裝置，這就導(dǎo)致碎煤機(jī)、磨煤機(jī)等設(shè)備的故障率偏高。所以金屬探測(cè)儀在國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠還是一種新技術(shù)、新工藝。該設(shè)備可以有效的檢測(cè)到原煤中存在的磁性和非磁性金屬，尤其是電磁除鐵器無(wú)法去除的非磁性金屬。采取有效的措施去除這些金屬物質(zhì)，使得火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)下游的破碎設(shè)備、磨煤機(jī)及其它輸送設(shè)備安全可靠運(yùn)行，提高了生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)自動(dòng)化水平。同時(shí)也適用于各類礦山、冶煉燒結(jié)、發(fā)電、木材、煤炭等行業(yè)。可以人工撿拾(第二臺(tái)金屬探測(cè)器可控制電鈴或連鎖皮帶機(jī))或不停機(jī)自動(dòng)去除，自動(dòng)去除可采用犁式卸料器或刮板等，詳見(jiàn)圖3。

圖3 越南廣寧電廠金屬探測(cè)儀的安裝方案示意圖

3.7 備品備件特點(diǎn)分析

越南火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)合同中一般規(guī)定全廠帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置、各種滾筒、膠帶等參數(shù)需在2～3個(gè)等級(jí)范圍內(nèi)，例如全廠帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置配置不超過(guò)3種功率參數(shù)。這樣做大大降低了全廠輸煤系統(tǒng)備品備件的數(shù)量，提高了設(shè)備的互換性，在緊急情況下，各帶式輸送機(jī)的部件都可以互換。

國(guó)內(nèi)電廠輸煤系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)的功率對(duì)應(yīng)相應(yīng)的設(shè)備，不考慮合并，互換，帶式輸送機(jī)的功率從55kW～400kW不等，一旦某臺(tái)設(shè)備由于驅(qū)動(dòng)裝置原因停機(jī)，全廠再找不到功率參數(shù)與此相同的設(shè)備，影響了整個(gè)電廠系統(tǒng)的運(yùn)行。國(guó)內(nèi)某電廠煤場(chǎng)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)在168h運(yùn)行期間斷軸，電廠沒(méi)有相關(guān)備品備件，又沒(méi)有與此參數(shù)相同的驅(qū)動(dòng)裝置，在減速機(jī)廠家的緊急處理下，從其它訂單中找到一臺(tái)與此參數(shù)一致的設(shè)備，空運(yùn)至該電廠，才解決了燃眉之急。

由此可見(jiàn)，適當(dāng)增加投資，提高全廠輸煤系統(tǒng)設(shè)備的互換性是利大于弊的，同時(shí)也降低了運(yùn)行人員管理的復(fù)雜性。

4 小結(jié)

通過(guò)對(duì)以上部分越南火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的分析，總結(jié)了這些電廠卸煤系統(tǒng)、儲(chǔ)煤系統(tǒng)、轉(zhuǎn)運(yùn)站系統(tǒng)、煤倉(cāng)間配煤系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、除鐵系統(tǒng)及備品備件考慮一些共同點(diǎn)，其中一些特點(diǎn)值得我國(guó)火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)借鑒或采用。

[1]張森林．越南電力體制改革及電力市場(chǎng)建設(shè)近況[J]．廣東電力，2008，(1)．

[3]朱軍．設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的思考[J]．電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2010，(5)．

[4]丁宏剛，陳剛．火力發(fā)電廠數(shù)字化煤場(chǎng)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用探討[J]．現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009，21(6)．

Specialty Analysis of Coal Handling System of Power Plant Design in Viet Nam

GAO Hong-qi1，ZHANG Yang2
(1. Northwest Electric Power Design Institute, Xi'an 710075, China;
2. Huaneng Gansu Energy Dvelopment Co.,Ltd, Lanzhou 730070, China)

The characteristic of coal handling system in Viet Nam power plant is analyzed in the article, the design method of the coal handling system that is used for reference is proposed by introducing the point of coal handling system in Viet Nam power plant.

coal handling system; coal storage yard and its equipment; iron separator; tripper.

TM621

B

1671-9913(2013)02-0046-05

2012-08-02

高紅旗(1981- )，男，內(nèi)蒙古武川縣人，工程師，主工助理，從事火力發(fā)電廠燃料輸送設(shè)計(jì)。