煤種變化對(duì)發(fā)電廠運(yùn)煤系統(tǒng)的影響

徐冬梅，張中海，郝國(guó)棟

（1.國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京 100095；2.山西魯晉王曲發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 潞城 047500）

0 引言

王曲發(fā)電廠位于山西省潞城市，規(guī)劃容量4×600 MW，一期工程建設(shè)2×600 MW超臨界燃煤機(jī)組，2006年9月底建成投產(chǎn)，鐵路運(yùn)煤為主，汽車(chē)運(yùn)煤為輔。設(shè)計(jì)煤種采用山西晉東南貧煤，由潞安煤業(yè)集團(tuán)通過(guò)鐵路運(yùn)輸，年供煤180萬(wàn)t，地方煤礦通過(guò)汽車(chē)運(yùn)輸，年供煤80萬(wàn)t。

1 主要系統(tǒng)簡(jiǎn)介

汽車(chē)卸煤裝置。一期工程汽車(chē)日最大來(lái)煤3 310 t，由社會(huì)運(yùn)力自卸車(chē)運(yùn)輸進(jìn)廠，汽車(chē)卸煤溝共10個(gè)車(chē)位，煤溝可存煤1 500 t，設(shè)置輕、重汽車(chē)衡，用于汽車(chē)入廠煤的計(jì)量。

火車(chē)卸煤裝置。火車(chē)日最大來(lái)煤約7 240 t，設(shè)計(jì)采用K18GD型底開(kāi)車(chē)，每節(jié)凈載重60 t，日最大來(lái)車(chē)約120節(jié)，每列車(chē)41節(jié)計(jì)算，日最大來(lái)車(chē)約3列。 采用單線火車(chē)卸煤溝，配有3臺(tái)螺旋卸車(chē)機(jī)。煤槽有效長(zhǎng)216 m，可存煤3 750 t，能夠連續(xù)接卸1.5輛列車(chē)。一次接卸14節(jié)（1／3列）底開(kāi)車(chē)，在火車(chē)卸煤溝前方設(shè)1臺(tái)動(dòng)態(tài)軌道衡，用于火車(chē)入廠煤的計(jì)量。

煤場(chǎng)設(shè)施。設(shè)2座斗輪機(jī)條形煤場(chǎng)，分為南煤場(chǎng)、中煤場(chǎng)、北煤場(chǎng)三塊儲(chǔ)煤區(qū)域，寬度分別為45 m、70 m、45 m，每座煤場(chǎng)長(zhǎng)170 m。總存煤能力10萬(wàn)t，可供2×600 MW機(jī)組燃用約10天。 煤場(chǎng)設(shè)備為2臺(tái)懸臂30 m的斗輪堆取料機(jī)，堆、取料出力均為1 000 t／h，煤場(chǎng)設(shè)2臺(tái)推煤機(jī)、2臺(tái)型裝載機(jī)作為輔助設(shè)備。

帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。 自火車(chē)卸煤溝和汽車(chē)卸煤溝下至主廠房原煤倉(cāng)之間，共設(shè)10段帶式輸送機(jī)，每段都是雙路布置，帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范為：帶寬 1 200 mm，帶速 2.5 m／s，出力 1 000 t／h。11號(hào)帶運(yùn)送滾軸篩篩出的大塊，帶寬650 mm，帶速1.0 m／s，出力 100 t／h。

篩碎系統(tǒng)。上煤系統(tǒng)設(shè)篩分樓，布置2臺(tái)出力1 000 t／h的滾軸篩，在煤場(chǎng)附近設(shè)碎煤機(jī)室，布置1臺(tái)出力200 t／h的碎煤機(jī)，2臺(tái)滾軸篩篩出的大塊由單路布置的11號(hào)帶運(yùn)至碎煤機(jī)室，大塊破碎后落地，由推煤機(jī)推入煤場(chǎng)。

2 鍋爐耗煤量分析

機(jī)組設(shè)計(jì)煤質(zhì)為晉東南貧煤，揮發(fā)份12%～15%，設(shè)計(jì)煤種低位熱值 23 600 kJ／kg投運(yùn)后為了降低來(lái)煤價(jià)格，2008年開(kāi)始摻燒當(dāng)?shù)氐哪嗝?、洗中煤等劣質(zhì)煤，摻燒陜西、內(nèi)蒙的煙煤。 至2010年底，通過(guò)試驗(yàn)、鍋爐改造，運(yùn)行方式調(diào)整，煙煤最大摻燒量可達(dá)70%，摻燒煙煤70萬(wàn)t、摻燒泥煤等劣質(zhì)煤14萬(wàn)t。摻燒的煙煤熱值低、揮發(fā)分高。

設(shè)計(jì)煤種耗煤量如表1所示。

表1 設(shè)計(jì)煤種耗煤量

2010年鍋爐實(shí)際耗煤量如表2所示。

表2 2010年鍋爐實(shí)際耗煤量

表中，日最大利用小時(shí)數(shù)按20 h計(jì),年耗煤量按每年 5 500 h計(jì)。可見(jiàn)，2010年摻燒煙煤、泥煤、洗中煤致使耗煤量比設(shè)計(jì)煤種增加24萬(wàn)t／a。

3 煙煤摻燒帶來(lái)的問(wèn)題

3.1 鍋爐原煤倉(cāng)分倉(cāng)上煤

由于摻燒的煤種多、煤質(zhì)差，摻燒煙煤約占總上煤量的70%。鍋爐原煤倉(cāng)需對(duì)煙煤、貧煤分倉(cāng)上煤，3個(gè)原煤倉(cāng)上煙煤，2個(gè)原煤倉(cāng)上貧煤，1個(gè)原煤倉(cāng)備用。并根據(jù)高熱值、低熱值摻配均勻?yàn)殄仩t摻燒配煤。

3.2 汽車(chē)卸煤溝

摻燒煙煤、泥煤、洗中煤等使煤種變多、煤質(zhì)變差，汽車(chē)卸煤溝接卸的來(lái)煤量由設(shè)計(jì)燃煤量的30%上升到70%，10個(gè)卸車(chē)位被分成3～4個(gè)部分接卸，分別接卸煙煤、泥煤、洗中煤、高熱值、低熱值等不同的來(lái)煤，汽車(chē)卸煤溝下的1號(hào)甲乙?guī)Ъ纫有洞婷河忠獡脚渖厦海\(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)。特別是冬儲(chǔ)煤時(shí)24 h接卸來(lái)煤，質(zhì)檢、采樣、制樣工作量大。汽車(chē)卸煤溝下方的2臺(tái)葉輪給煤機(jī)，存在超負(fù)荷運(yùn)行，缺陷頻出，檢修周期縮短，檢修工作量劇增。

3.3 火車(chē)卸煤溝

火車(chē)卸煤溝設(shè)計(jì)采用底開(kāi)車(chē)運(yùn)煤，實(shí)際來(lái)煤98%是潞安礦務(wù)局的普通敞車(chē)。由于煤中大塊、凍塊多，卸車(chē)時(shí)螺旋卸車(chē)機(jī)震動(dòng)大，后將其螺旋體升降軌道改為滑塊導(dǎo)軌解決了部分問(wèn)題。

由于火車(chē)來(lái)煤數(shù)量下降，火車(chē)卸煤溝利用率降低，2009年將東端3跨靠近汽車(chē)煤溝側(cè)的擋墻撤除，對(duì)地面打樁硬化，使其能接卸汽車(chē)來(lái)煤。2011年又改造了3跨接卸汽車(chē)來(lái)煤。部分火車(chē)卸煤溝改造成汽車(chē)卸煤溝后，大部分箱式后翻大貨車(chē)直接卸到火車(chē)卸煤溝內(nèi)，少數(shù)側(cè)翻自卸車(chē)卸到火車(chē)卸煤溝旁邊，再用推煤機(jī)、裝載機(jī)等推到火車(chē)煤溝內(nèi)。

2010年接卸火車(chē)來(lái)煤約70萬(wàn)t，占總來(lái)煤量的26.5%，接卸汽車(chē)來(lái)煤約194萬(wàn)t，占總來(lái)煤量的73.5%。

3.4 煤場(chǎng)儲(chǔ)煤

煤場(chǎng)分堆存放，南、北煤場(chǎng)堆放低硫煤，中煤場(chǎng)南側(cè)堆放低熱值的劣質(zhì)煤，北側(cè)堆放煙煤。南、北、中煤場(chǎng)的東、西方向再分高熱值煤、低熱值煤兩部分。 靠推煤機(jī)、裝載機(jī)增加煤場(chǎng)堆料長(zhǎng)度及高度，堆高增加0.5 m、延長(zhǎng)煤場(chǎng)長(zhǎng)度30 m，存煤量增加到20萬(wàn)t，加上二期預(yù)留煤場(chǎng)堆煤，最多時(shí)存煤達(dá)到 50 萬(wàn) t。

當(dāng)汽車(chē)來(lái)煤較多、煤場(chǎng)斗輪機(jī)、汽車(chē)卸煤溝配煤繁忙時(shí)，汽車(chē)來(lái)煤直接卸到二期預(yù)留的煤場(chǎng)上，再由裝載機(jī)倒運(yùn)到一期煤場(chǎng)，煤場(chǎng)輔助設(shè)備作業(yè)量增大。

摻燒泥煤的水分達(dá)30%，通過(guò)在煤場(chǎng)自然晾曬到13%后，用汽車(chē)倒運(yùn)到一期煤場(chǎng)或汽車(chē)煤溝給鍋爐原煤倉(cāng)摻配上煤。但自然晾干易結(jié)塊，特別是冬天有凍塊，不易晾曬，春秋天刮風(fēng)多，煤場(chǎng)粉塵大、損耗大，遇到雨、雪天氣，因上煤摻配需要沒(méi)等晾干就需上煤而發(fā)生原煤倉(cāng)堵塞，造成鍋爐給煤機(jī)斷煤。

3.5 帶式運(yùn)送機(jī)系統(tǒng)

汽車(chē)卸煤溝、火車(chē)卸煤溝、煤場(chǎng)斗輪機(jī)經(jīng)常摻配 3～4種煤來(lái)上煤，1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)帶式輸送機(jī)帶需雙路運(yùn)行，特別是汽車(chē)卸煤溝下的1號(hào)甲、乙?guī)?，既要接卸存煤，又要摻配上煤。設(shè)備使用率比設(shè)計(jì)增加了2～3倍。 帶式輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，膠帶、托輥等部件磨損加劇，檢修維護(hù)工作量同步增加。

3.6 篩碎系統(tǒng)

設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)調(diào)研分析，來(lái)煤粒度大于50 mm的量不超過(guò)5%，系統(tǒng)中只設(shè)1臺(tái)出力200 t／h的破碎機(jī)。由于煤種多、煤質(zhì)差，煤中繩子、鐵絲等雜物纏繞、卡澀篩軸，摻配的泥煤及濕煤又粘堵篩軸，篩分率下降，滾軸篩經(jīng)常堵塞，需頻繁清理篩軸的纏繞物及粘煤。而煤中鐵件、矸石、高硫鐵礦等磨損篩軸，使篩軸間隙變大，已更換多組篩軸，同時(shí)大塊落到11號(hào)帶式輸送機(jī)上，膠帶被大塊及雜物砸壞，頻繁修補(bǔ)及接頭開(kāi)裂膠接。碎煤機(jī)超出力運(yùn)行，錘塊經(jīng)常損壞，外殼變形漏煤，經(jīng)常維修［1］。

4 煙煤摻燒的其他影響

煤場(chǎng)機(jī)械增多，煤場(chǎng)車(chē)輛用油增多。不算煤場(chǎng)倒運(yùn)費(fèi)用，僅煤場(chǎng)車(chē)輛用油，2009年14.8萬(wàn)升，2010年 28.5萬(wàn)升，2011年1季度12.4萬(wàn)升。

增加了上煤摻配工作量。 經(jīng)常需汽車(chē)煤溝1號(hào)甲乙?guī)Ъ由匣疖?chē)煤溝加上1號(hào)、2號(hào)斗輪機(jī)，運(yùn)行3～5路煤源進(jìn)行摻配上煤，煙煤倉(cāng)、貧煤倉(cāng)分倉(cāng)上煤，上煤時(shí)不同煤倉(cāng)需中途停運(yùn)調(diào)整摻配方式和比例。入爐煤熱值降低，上煤量增大，運(yùn)行設(shè)備增加，增加了運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

增加了檢修工作量和檢修費(fèi)用。運(yùn)煤系統(tǒng)設(shè)備動(dòng)用率成倍增加，特別是汽車(chē)煤溝下設(shè)備運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)，葉輪給煤機(jī)檢修周期縮短了50%。運(yùn)煤設(shè)備耗電量增加。皮帶機(jī)、落煤管、滾軸篩、碎煤機(jī)等運(yùn)煤設(shè)備陸續(xù)大修、更換［2］。

影響輸煤系統(tǒng)安全生產(chǎn)。 由于運(yùn)煤系統(tǒng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，設(shè)備檢修工作量增大，運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加，推煤機(jī)、斗輪、倒運(yùn)車(chē)輛等設(shè)備動(dòng)用頻率加大，影響輸煤設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

王曲電廠通過(guò)煙煤、劣質(zhì)煤摻燒，降低了發(fā)電成本。運(yùn)行人員科學(xué)、合理調(diào)整入爐煤地上煤摻配，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化巡檢，精心操作設(shè)備。 檢修人員加大設(shè)備檢修力度，縮短檢修周期，并通過(guò)一些技術(shù)改造，使運(yùn)煤系統(tǒng)設(shè)備健康狀況得到改善。但煤種、煤質(zhì)變化對(duì)運(yùn)煤系統(tǒng)設(shè)備的影響仍然很大，需進(jìn)一步加大設(shè)備改造力度，徹底改變運(yùn)煤系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

［1］ 劉勝金.煤質(zhì)下降對(duì)江油電廠運(yùn)煤系統(tǒng)的影響分析［J］.四川電力技術(shù)，2005（3）:40－42.

［2］ 胡延年.煤質(zhì)和煤種的變化對(duì)輸煤系統(tǒng)的影響［J］.華東電力，2006，34（5）:86－88.