大唐保定熱電廠儲(chǔ)煤筒倉(cāng)提升儲(chǔ)量方案

蘇俊寶 仲博學(xué) 張海新 齊驥

摘 要：針對(duì)大唐保定熱電廠九期筒倉(cāng)的設(shè)計(jì)條件，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)筒倉(cāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和布置，從而提高筒倉(cāng)儲(chǔ)煤量方案。

關(guān)鍵詞：九期；儲(chǔ)量；方案

1、前言

1.1項(xiàng)目概況

大唐保定熱電廠八期工程廠址位于河北省保定市內(nèi)，保定市是河北省中部的重要中等城市，京廣鐵路穿越保定市，保定～滿城地方鐵路可達(dá)西部山區(qū)，與北京、天津、石家莊、衡水、滄州以及山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)之間均有公路相通，交通便利。

目前大唐保定熱電廠分為兩個(gè)廠區(qū)，老廠華源擁有一個(gè)室外露天煤場(chǎng)，煤場(chǎng)分為南北兩塊，南、北煤場(chǎng)基本數(shù)據(jù)為北煤場(chǎng)設(shè)計(jì)容積70000立方米，南煤場(chǎng)設(shè)計(jì)容積90000立方米，存儲(chǔ)能力約為13.6萬(wàn)噸。根據(jù)《河北省優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)專項(xiàng)實(shí)施方案》的要求，華源兩臺(tái)機(jī)組計(jì)劃2018年全部關(guān)停，屆時(shí)此煤場(chǎng)將不能使用。八期兩臺(tái)20萬(wàn)機(jī)組建設(shè)有3個(gè)實(shí)際儲(chǔ)量0.9萬(wàn)噸的筒倉(cāng)；九期項(xiàng)目?jī)膳_(tái)350MW機(jī)組批復(fù)了7座與八期一致的筒倉(cāng)， 10座筒倉(cāng)，不能滿足全廠20天的存儲(chǔ)能力的要求。

本方案從筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)變動(dòng)方向入手，通過(guò)提高單個(gè)筒倉(cāng)容量達(dá)到提高整體效率的目的，提升大唐保定熱電廠煤炭存儲(chǔ)能力。

1.2耗煤量

大唐保定熱電廠八期2×200MW機(jī)組及九期2×350MW機(jī)組燃煤需求。

注：1） 小時(shí)耗煤量為鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的小時(shí)耗煤量。

2） 日耗煤量按22小時(shí)計(jì)算。

3） 年設(shè)備利用小時(shí)數(shù)取5864.66小時(shí)。

2、筒倉(cāng)優(yōu)化目的

八期工程運(yùn)煤系統(tǒng)中建有三座直徑為24m、設(shè)計(jì)貯量為12000t（實(shí)際9000噸）的筒倉(cāng)。

九期工程儲(chǔ)煤設(shè)施仍采用筒倉(cāng)，暫定新建7座直徑為24m，建成后筒倉(cāng)總數(shù)達(dá)到10座，總儲(chǔ)量為9萬(wàn)噸。

10座總儲(chǔ)煤量為9萬(wàn)噸的筒倉(cāng)，可供全廠規(guī)劃容量鍋爐燃用約7.3天。與《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》的燃煤貯存要求相差較大。因此在現(xiàn)有條件下有效提高單位煤倉(cāng)的儲(chǔ)量，對(duì)工程經(jīng)濟(jì)效益及儲(chǔ)量提升都具有重要意義。

3、筒倉(cāng)優(yōu)化方案

3.1 原筒倉(cāng)工藝說(shuō)明

原筒倉(cāng)直徑24米，高41米，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量1.2萬(wàn)噸，實(shí)際儲(chǔ)量9000噸。

筒倉(cāng)上部為圓柱體，中部為倒置圓臺(tái)，下部為上大下小的一對(duì)褲衩管。

其中圓柱體高度為17.33米，圓臺(tái)高度為10.25米，褲衩管高度為9米。

3.2 優(yōu)化方向

受場(chǎng)地環(huán)境及建設(shè)工藝和生產(chǎn)工藝影響，筒倉(cāng)的直徑及高度需與原筒倉(cāng)相同。因此提高儲(chǔ)量只能從筒倉(cāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化上下功夫。

由于新建的七座筒倉(cāng)要與原八期的三座筒倉(cāng)貫通聯(lián)接，受新、舊筒倉(cāng)聯(lián)接跨度（8米）及轉(zhuǎn)運(yùn)條件限制筒倉(cāng)高度不能增加，提高容積的最有效方法是增加圓柱體高度、降低圓臺(tái)及褲衩管的高度。

3.3 優(yōu)化方案

3.3.1筒倉(cāng)分析

圓柱體高度占筒倉(cāng)總貯煤有效高度的47%，圓臺(tái)及褲衩管高度占筒倉(cāng)總貯煤有效高度的53%。圓柱體部分容量7800m3，而圓臺(tái)及褲衩管部分容積約2000 m3，，下部空間貯量與其所占有效空間不成正比。因此能否降低圓臺(tái)及褲衩管的高度、增加圓柱體高度成為優(yōu)化能否進(jìn)行的關(guān)鍵。

降低圓柱體的條件是圓臺(tái)降低。圓臺(tái)的側(cè)面具有一定的坡度，為保證能順暢溜煤，坡度要求一般在55°—60°之間，對(duì)于儲(chǔ)存煤質(zhì)較粘的煤種，坡度要求在60°以上。如坡度大于60°，可通過(guò)在坡度允許的范圍內(nèi)縮短圓臺(tái)的長(zhǎng)度，達(dá)到降低高度的目的。

經(jīng)查驗(yàn)圖紙資料可知，筒倉(cāng)圓臺(tái)坡度為60°，已不具備縮短圓臺(tái)長(zhǎng)度的條件。因此圓臺(tái)降低就要考慮縮短褲衩管的高度。

褲衩管高度9米。上口與圓臺(tái)直徑11米的底面相接，上口尺寸不能變動(dòng)；下口出口寬度3米受設(shè)備制約不能加大，兩個(gè)出口距離受設(shè)計(jì)寬度制約不能加寬。

因此將圓臺(tái)降低后褲衩管的長(zhǎng)度必須縮短。從左視圖看褲衩管具備縮短3.5米的條件，但從主視圖看褲衩管側(cè)面到出口底部的坡度已在60°規(guī)范以內(nèi)，不具備下移條件，如強(qiáng)行降低，褲衩管與圓臺(tái)不能銜接。要想降低高度，就要跳出原設(shè)計(jì)思路。

3.3.2 方案設(shè)想

將筒倉(cāng)下部的兩個(gè)出口（褲衩管）設(shè)計(jì)成四個(gè)出口，在增大整體區(qū)域面積的條件下可相應(yīng)降低圓臺(tái)部分的高度。

3.3.3 方案可行性研究

將筒倉(cāng)下部的圓臺(tái)與褲衩管合并為一體。在保證坡度60°的前提下，設(shè)計(jì)四個(gè)均布并彼此相連的漏斗。

漏斗設(shè)計(jì)與圓柱體過(guò)渡立體示意圖

4、優(yōu)化前后對(duì)比

4.1 改造前后結(jié)構(gòu)示意圖（左側(cè)圖為原圖設(shè)計(jì)，右側(cè)圖為改造后設(shè)計(jì)）

改造后筒倉(cāng)圓柱形高度由原來(lái)的17.33米增加到25米，單倉(cāng)容量達(dá)到14700m3單倉(cāng)貯量由9000噸增加到1.25萬(wàn)噸。去除無(wú)效容積儲(chǔ)量1000噸，單倉(cāng)實(shí)際儲(chǔ)量達(dá)到1.15萬(wàn)噸。

4.2 經(jīng)濟(jì)對(duì)比

單個(gè)筒倉(cāng)貯量由由9000噸提升到11500噸，一個(gè)筒倉(cāng)儲(chǔ)量增加了2500噸，建設(shè)7座筒倉(cāng)可增加儲(chǔ)量1.75萬(wàn)噸，相當(dāng)于原筒倉(cāng)2座筒倉(cāng)的儲(chǔ)量。

1座筒倉(cāng)出口由2個(gè)變?yōu)?個(gè)，需增加2臺(tái)活化給煤機(jī)，7座筒倉(cāng)需增加14臺(tái)活化給煤機(jī)。1臺(tái)活化給煤機(jī)以90萬(wàn)元計(jì)，14臺(tái)活化給煤機(jī)1260萬(wàn)元。

一座筒倉(cāng)造價(jià)約2200萬(wàn)元，2座筒倉(cāng)造價(jià)約4400萬(wàn)元，減去活化給煤機(jī)所增加的投資1260萬(wàn)元，節(jié)約約3140萬(wàn)元。

5、結(jié)論：

在不增加占地面積的情況下，通過(guò)改造筒倉(cāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增加總儲(chǔ)量1.75萬(wàn)噸，相當(dāng)于增加了兩座筒倉(cāng)。而增加兩座筒倉(cāng)容量后，投資只增加了1260萬(wàn)元，相當(dāng)于節(jié)省投資3140萬(wàn)元。

作者簡(jiǎn)介：

蘇俊寶（1963——）男，技師，大唐保定熱電廠工程部，從事輸煤設(shè)備檢修30年。