储煤系统优化专题报告_图文(编辑修改稿)

储煤系统优化专题报告_图文(编辑修改稿)内容摘要：

由于该种煤场是封闭式，储量大，特别是在储存高挥发份煤种时，如何采 取有效的防治和处理自燃的措施，是大家比较关注的问题。 设计上的措施 根据封闭式圆形煤场的布置情况及工艺特点，一般在设计上采取以下主要措施： a) 通风防爆设计 封闭式圆形煤场的结构由钢结构网架屋盖和环形钢筋混凝土侧墙组成。 煤场侧墙高度可高达 20m左右，侧墙处煤堆高度接近墙顶。 室内可能引发爆炸的主要因素是存煤缓慢释放的可燃气体集聚和堆煤时煤尘浓度过高。 一般圆形煤场的室内空间非常庞大，为防止可燃气体和煤尘聚集而引发爆炸的可能，在设计上采用了自然通风的方式。 实际上，圆形煤场并非完全密闭式，在网 架屋盖根部与环行侧墙顶部之间设有约 2m高的环行进风口，在屋盖顶部中央设有排风口（一般高度约 50～ 65m），进、排风口高差达约 30～ 45m。 这样，室外空气通过圆形煤场四周的进风口自动吸入室内，由屋顶天窗排至室外，形成良好的“烟囱效应”，保持通风顺畅。 因此煤场内的可燃气体可自然排放到室外，避免浓度升高产生爆炸。 此外，在堆料带式输送机的头部落料点和尾部的受料点均设置喷雾除尘装置，尽量减少煤尘飞扬。 对于非华润电力海丰电厂 2 1000MW级 超超临界燃煤发电机组工程 储煤系统优化专题报告 初步设计阶段 第 14 页 常庞大的室内空间和自然通风的流动过程中，煤尘大面积扩散，几乎全部自行下落至煤堆，难以出现煤尘聚集的问题。 这种通风 防爆方式已经过台湾的多个电厂，以及大陆的后石电厂、宁海电厂、可门电厂等几年至近二十年的实践证明，效果良好。 图 网架屋盖根部与侧墙顶部之间的环行进风口 图 屋盖顶部中央的排风口 华润电力海丰电厂 2 1000MW级 超超临界燃煤发电机组工程 储煤系统优化专题报告 初步设计阶段 第 15 页 b) 建筑物防火设计 在总平面布置设计时，封闭式圆形煤场与邻近的建筑物的最小间距均应严格执行并高于《火力发电厂总图运输设计技术规程》（ DL/T503294）第 、二级建、构筑物最小间距不小于 10 米的要求。 建筑物防火设计亦均应严格按照《火力发电厂与变电所设计防火规范》（ GB5022920xx）及《建筑设计防火规范》（ GB5001620xx）进行设计。 封闭式圆形煤场的围护结构设计为钢筋混凝土挡墙结构，属非燃烧体，圆形煤场建筑体一般远高于邻近的建筑物，挡墙还具有防火墙作用。 在煤场的四周均要求设计环形消防通道，确保圆形煤场和周围建、构筑物的布置能充分满足防火安全的要求。 c) 消防设计 封闭式圆形煤场一般体积庞大、环行煤堆高、存量多，仅设有一个电动卷帘门及通至中心柱的通道，若要消防车进入室内是难以施展消防工作的。 对于大空间场所，室内消火栓的充实水柱无法完全覆盖，为此，设计考 虑采用消防水炮替代室内消火栓作为主要的灭火设施。 消防水炮可喷射出强有力的直流水柱，射流集中，射程远，用于圆形煤场的消防和扑灭存煤明火燃烧较为适合。 此外，在堆取料机上还应设置适量的手提式灭火器，作为辅助灭火设施。 煤场堆取料机中心柱上一般设置 3支消防水炮，在煤场的环形挡墙上设有 9～ 18支消防水炮，保证任一着火点均能被消防水炮完全覆盖。 中心柱上的 3支消防水炮在中心柱平台上操作，挡墙上的消防水炮设于挡墙顶部的环行平台上，在挡墙外及中心柱均设置钢梯通至操作平台。 在每座圆形煤场外四周敷设环形消防水管并与电厂室外消防环 网相连，中心柱上的 3个消防水炮的消防水管经地下运煤隧道从输煤系统室内消防管道上引接。 在煤场区域周围还应布置室外消火栓。 华润电力海丰电厂 2 1000MW级 超超临界燃煤发电机组工程 储煤系统优化专题报告 初步设计阶段 第 16 页 图 中心柱上的消防水炮 图 侧墙上的消防水炮 在圆形煤场栈桥、隧道与运煤转运站的衔接处应设置水幕系统，可起到隔断火灾的作用。 当电厂燃用褐煤及高挥发份煤种，或者栈桥采用钢结构时，在进入圆形煤场的带式输送机栈桥及地下带式输送机隧道应设置水喷雾灭火系统或闭式自动喷水灭火系统，此系统主要由雨淋阀组（报警阀组）、喷头、管网及配件、支吊架、火灾探测报警装置等组成。 当电厂燃用褐煤 及高挥发份煤种时，按照相关规定，煤场输出带式输送机设计采用难燃胶带。 当煤场内煤堆局部自燃时，表层煤发生的自燃可采用消防水炮扑灭，深层煤有自燃迹象时（煤堆表面冒白烟），应采用刮板取料机及时将发生自燃部位的上部存煤取出，先送至主厂房。 在其输出过程中还应通过沿途导料槽出口的喷淋装置，采用喷水的方式降温。 当深层的自燃煤露出后采用消防水炮扑灭或另行处置灭火，避免自华润电力海丰电厂 2 1000MW级 超超临界燃煤发电机组工程 储煤系统优化专题报告 初步设计阶段 第 17 页 燃范围的进一步扩大。 在封闭式圆形煤场室内的顶盖四周设置摄像头，以便运行人员可在输煤控制室内随时监视煤场内的设备运行情况及火警情况。 后石电厂圆形煤场采用的即是 上述消防方式，并且通过了国家消防部门的审查验收。 d) 圆形煤场监测、处理自燃的措施 在 1996年，后石电厂初步设计审查意见曾提出了防爆和处理自燃问题，相关专业进行了多次探讨后，向业主提出了增加以下设计措施： 1) 在环行侧墙预埋套管以装设热电偶，监测温度； 2) 在中心柱顶部或屋盖中央装设可燃气体监测器； 3) 在侧墙顶部设环形供水母管，母管上设～ 12个洒水龙头，可对存煤自燃区洒水。 业主台朔华阳电力公司经过慎重研究后，在设计联络会上正式答复并列入纪要：根据台湾众多圆形煤场十几年的运行经验，无须增设以上措 施。 20xx 年西南院在设计后石电厂三期工程增建的圆形煤场时，再次征询了台朔公司及后石电厂运行部门的意见，仍然认为原有设计已满足要求，不须增加设施。 上述三项设施中，一般认为第 1)项，由于热电偶埋管长度受诸多限制，不能伸入煤堆深部，效果不佳；第 2)项由于自燃通风效果良好，似无此必要；至于第 3)项存在不同意见，在封闭的圆形煤场内如果常采用洒水的方式，若处理不当，有可能反而会扩大和加剧自燃。 后石电厂燃用的主要是神华煤，属高挥发份、易自燃煤种，经过电厂多年的运行情况看，未设置上述设施，在运行上加强相应管理，也满足 运行要求，未发生大的自燃事故。 宁海电厂一期煤场投运初期，发生了自燃较严重的情况，造成墙体表面局部烧损。 处理时，挖掘机的作业幅度过大，对墙体表面及钢筋也造成损坏。 后经电厂要求，挡墙内侧增加了 8m高的耐火隔热墙，并在墙体圆周方向分布了 66 组温度传感器。 根据电厂人员经 1 年多运行情况看，设置了温度传感器后，可对整个煤场挡墙处的温度进行监测，能及时发现温度异常的煤堆区域，及早处理该区域的存煤，送主厂房燃用，避免自燃扩散或进一步恶化，对煤场的运行管理帮助较大。 经分析，封闭式圆形煤场不受日晒降雨等加速自燃的因素影 响，环行挡墙又是主存煤区侧面隔断空气的屏障，存煤的自燃周期，应该比相同条件的露天煤场更长。 圆形煤场堆料机堆煤时，煤流会产生粒度的重力离析现象，粒度大的煤块沿煤堆表面滚落集中于煤堆底的外层，于是沿挡墙的环行带系块煤集中区。 块煤之间空隙较多，易形成空华润电力海丰电厂 2 1000MW级 超超临界燃煤发电机组工程 储煤系统优化专题报告 初步设计阶段 第 18 页 气进入存煤内部的通道，逐渐氧化、热量聚积、温度升高而自燃。 所以，存煤自燃多发生在靠近挡墙的主存煤区。 在挡墙内侧不同高度设置一定数量的温度传感器，能实时监测该处温度变化，及早处理异常温度的自燃煤，有利用辅助管理。 因此，今后的封闭式圆形煤场设计时，可设置类似的温度监控装 置。 e) 圆形煤场地面最好采用混凝土地面，采用煤渣等压实的地面，温度容易升高，导致自燃。 运行管理的措施 除设计上采取一定的措施外，作为一种比较封闭的煤场，在防治圆形煤场的自燃问题上，加强运行管理是非常重要的。 严格、有效的管理制度，往往可以避免大多数自燃事故的发生。 由于目前国内投运的项目不多，对其运行经验还不够丰富，根据对现有的一些圆形煤场调研以及对台朔公司的运行情况了解，主要的运行管理措施如下： a) 严格遵循按煤的自燃周期及时更新的运行原则 圆形煤场堆取料机的堆料和取料均以中心柱为中 心朝同一方向旋转作业，取料机在前，堆料机在其后，以实现存煤“先进先出”的循环运行方式，确保存煤更新的周期小于自燃周期。 这是防止存煤自燃最有效的基本措施，无论是自动运行还是手动操作，都应该严格按“先进先出”的方式控制堆、取位置，严禁随意改变堆、取位置，以控制在煤的自燃周期内更新存煤。 据调研，以高挥发份神华煤为例，露天堆存自燃周期大约一个月，层层压实后可增至 3个月左右。 煤的自燃周期也随进厂煤的状况和季节等条件而有变化。 电厂投运后要加强运行记录的填报，尽快积累和掌握存煤的自燃周期及其变化情况。 电厂投产初期，圆形 煤场的存煤量要严格控制，一般不超过已投产机组 18～ 20 天的耗煤量，切勿满存；存煤更新周期可先暂按 20 天；暂时不用或少用将来煤直接送往主厂房的运行方式，电厂全部建成后也要注意不能使直接上煤的比例过大，造成圆形煤场内存煤周期过长而发生自燃。 待运行积累经验后，再逐步修改上述运行和更新周期限制。 b) 刮板取料机沿煤堆表面俯仰、迴转取料，应将存煤取尽，并将挡墙根部的煤清除干净，无死角余煤，创造防自燃的良好条件。 因特殊原因暂时不能使用的煤应特别注意其自燃情况。 c) 卸煤人员应在卸煤作业过程中应注意观察来煤情况， 一旦发现已有冒白烟等将要自燃的现象，应首选直接上主厂房的上煤方式，其次则应送至圆形煤场取料区域，并华润电力海丰电厂 2 1000MW级 超超临界燃煤发电机组工程 储煤系统优化专题报告 初步设计阶段 第 19 页 尽快送至主厂房。 d) 输煤程控室应 24小时专人值班，将监视煤场内和带式输送机沿途输送煤的情况作为主要职责之一；每班运行巡检人员应注意观察输送过程中的煤和煤场存煤的状况，及时发现和处理自燃。 e) 当存煤出现局部自燃时，必须立即停止厂外来煤直接上主厂房以及由另外一圆形煤场取煤的上煤方式，尽可能坚持“先进先出”的运行方式，迅速将自燃区域的上层煤送至主厂房。 在输送过程中，可通过沿途导料槽出口设置的喷淋装置洒水冷却。 当深层的自燃煤露出后采用消防水炮扑灭或另行处置灭火，避免自燃范围的进一步扩大。 f) 若存煤局部自燃迅速恶化，出现明火等极其紧急和特殊情况时，则应立即动用消防水炮扑灭火情，同时将取料机调至自燃区取上层煤，消防水炮要配合取料机作业。 处理完自燃后，取料机必须回归原位，恢复“先进先出”运行方式。 由于目前封闭式圆形煤场投运项目不多，以上运行管理措施，还需在今后总结更多运行经验的基础上进一步丰富和完善。 g) 分堆存放，做好煤堆档案记录 （ 1） 将煤场做简单分区，分割为若干区域，每船煤放在对应的位置，虽然这样做，一定 程度上减少了煤场库存能力，但对防自燃工作非常有利。 （ 2） 建立煤堆档案，绘制煤场煤堆示意图，每天跟踪，随时更新。 其中在煤场煤堆示意图上标明煤堆号、到货日期、煤种、数量、含硫量、发热量等相关信息，这样做可以优化煤场的运行方式，有利于煤场按照计划运转，真正做到定期置换。 h) 取旧存新，定期置换 存取原则上必须执行取旧存新、定期置换。 通过跟踪分析，总结出不同地方来煤的最大储存天数。 制定以下原则： （ 1） 易自燃煤在煤场中堆放时间夏季不超过 15天，冬季不超过 30天。 不易自燃的煤在煤场中堆放时间夏季不超过 40天， 冬季不超过 60天。 （ 2） 每季度对四个煤场进行一次彻底清底，确保做到底煤取旧存新。 （ 3） 进入夏季后，特别是 8三个月，温度高，雨量多，煤易自燃，提高煤场清场频率，特别是易自燃煤场地，尽可能做到每船一清场。 i) 定期测温 从煤自燃的阶段及现场跟踪发现，当煤堆内部温度≤ 45℃时，煤尚可继续储存，华润电力海丰电厂 2 1000MW级 超超临界。