封闭式储煤设施的评价与比选

技术与经济《内蒙古煤炭经济》2008年第1期封闭式储碟设施的评价与比选石小冬(神华集团包头煤化工有限公司，内蒙古包头014000)摘要:露天储煤影响环境，浪费资源。封闭式储煤是煤炭储存的发展趋势。圆简仓、圆形料场、落煤塔式楔型储煤场通过技术经济比较，选择合适的是三种基本全封闭储煤类型，各有优缺点，应根据储存的煤质、当地的地质条件、环境特点，储煤方式。关镇词:封闭;储煤;方式;评价中图分类号:TD564文献标志码:C文章编号:1008一0155(2008)01一0048-03大型火力电厂、配煤中心及煤化工工厂为了保证系统安全可靠运行，一般都需要储存大量燃料或原料煤，储存量在数万吨至数十万吨，储存天数在数天至数十天。随着全民环保意识提高和国家对环境保护要求的加强，人们越来越注意到大量煤炭储存对环境的影响。大型封闭式储煤技术和设施在不断发展并推广应用。目前常见的有圆筒仓、圆形料场、落煤塔式楔型储煤场三种基本类型。2全封闭储煤设施2.1圆筒仓圆筒仓储煤在煤矿应用相当广泛，目前也在化工厂、电厂推广应用。1常用储煤方式种。目前的常用储煤方式从大的方面分为以下三1.1露天储存这种储煤方式比较多见，特别是以前偏远地区的储煤场基本都是露天储存加干煤棚形式，这种储煤方式的投资最省，、但对周围环境的污染最大，特别是在大风天气，煤场周围经常是煤粉弥漫，对操作人员的身心健康造成很大的危害，同时也浪费煤炭资源。2.1.1圆筒仓结构形式大型圆筒仓直径22m,27m,30m,40m等不同规格，单仓容量有10kt--50kt。储煤圆筒仓锥形漏斗斜面与水平夹角应保证不小于55'，筒仓内表面应压光。大型圆筒仓一般采用钢筋混凝土结构，直径大于27m时，一般采用预应力钢筋混凝土结构。筒仓下部漏斗斜面铺设微晶板或铸石板，防止筒仓储煤起拱，同时安装空气炮破拱设备，保证物料的流动性。2.1.2圆筒仓仓顶入料工艺这种储煤方式是在露天储存的基础上发展起来的，常见的如条形煤场等，煤场的两端敞开用以进煤，四周封闭，煤场有堆取料机等声煤机械，这种煤场改善了周围环境，但不能完全起到密封效果。1.3全封闭储煤设施1.2半封闭储存圆筒仓入料工艺主要有以下几种形式:1、上仓带式输送机直接转平，增加犁式卸料器，每个仓四台犁式卸料器，点式给料。该方案投资省，但仓容有效利用率低，粉尘大，环保性能差。2、上仓带式输送机在仓群端部卸料，卸入刮板输送机，并配备平板闸门，点式给料。该方案投资大，仓容有效利用率低，噪音大。3、上仓带式输送机直接转平，配备卸料小车卸料，仓上四条线卸料，仓容利用率高，落料过程中，全封闭储煤设施符合环保要求，它对储煤起到了完全封闭的作用，对周围环境基本无影响。收稿日期:2007-10-29作者简介:石小冬，1993年毕业于内获古工学院动力工程系，在中国石油呼和浩特石化公司动力车间工作，工程师，2006年调人神华集团煤化工有限公司工作。󰀀48技术与经济《内蒙古煤炭经济》2008年第1期粉尘小，卸煤槽全程设皮带密封，无扬尘。4、上仓带式输送机在仓群中部卸料，卸入可逆配仓带式输送机，仓上两条线卸料，仓容利用率高，煤的落差小，粉尘小，环保性能较好。2.1.3圆筒仓的给料方式圆筒仓的给料主要有以下几种方式:1、缝隙槽配叶轮给料机给料仓下配叶轮给料机，带式输送机，双系统设计，可以相互备用，满足用煤要求。该方案投资省，但污染严重，环保性能最差。2、锥形漏斗配振动给料机给料由于圆筒仓直径较大，每个仓配置多个锥形漏斗。每个锥形漏斗下配置振动给料机。该方式投资省，带式输送机与给料设备之间能密封，扬尘小，但给料机噪音相对大，锥形漏斗多，施工工艺相对复杂。3、环形仓口配环形给料机每个筒仓一般布置一台环形给料机，给料机下接两台带式输送机。采用环式给料机筒仓利用率较高。设备密封好，扬尘小。如果采用一条或两条带式输送机出料，采用配环形给料机是比较理想的给料设备。环式给料机的缺点是投资较高。4、锥形漏斗配活化振动给料机给料本设备原靠引进，目前国内在消化吸收国外产品的基础上可以自主生产。本设备工作时本体的振动高效地传递给顶部的物料，振动力产生的振动能量使物料松动并下落。本设备具有以下优点:可通过变频或调整偏心块实现设备出力可无级连续调整;功耗低;运行可靠，维护量少;本体高度低，可降低漏斗口的标高;仓口尺寸比振动给料机大一倍多，使仓体锥段缩短，在储量相同的情况下土建工程节省投资，同时由于仓口大，锥段不容易起拱，物料的流动性好;密封性能好，扬尘少，环保性能好;由于对仓内物料有振动捣松作用，对湿粘煤有一定的适应性，能有效防止起拱堵仓。活化振动给料机给料投资较高，但设备环保性能好，优点突出。2.2圆形料场圆形料场有多种形式。门架式刮板机取料的圆形料场是在消化引进国外先进技术的基础上发展起来的一种典型的封闭式储煤形式，在国内的应用越来越广泛。2.2.1圆形料场规格圆形料场直径有80m,90m,100m,120m，甚至更大。单座容量有60kt--200kt,2.2.2圆形料场结构圆形煤场周边采用环形混凝土挡墙，屋盖采用半球面网壳结构，轻型冷弯薄壁型钢擦条和岩棉夹芯钢板围护，其上配以适当比例的采光带及通风孔。由于内侧的煤堆和上部的网壳结构对周圈钢筋混凝土挡墙、扶壁柱产生较大的水平推力，因此在挡墙外侧设有扶壁柱。2.2.3圆形料场原理圆形煤场中心布置一台可360度旋转堆取料机。堆料采用可旋转俯仰的悬臂带式输送机。在带式输送机连续运转的情况下，采用锥壳式堆料方式，通过堆料机的回转自动堆料形成环形料堆。门架刮板式取料机可以在刮板长度范围内取料。在圆形煤场的范围之内，只要取料机的刮板在回转过程中触及的地方都能取料。堆料不受取料机的限制，在圆形煤场的范围内都可以堆料，从而更加有效地利用了场地，同时门架一端支撑在挡墙上，另一端支撑在中心柱上，使中心柱的受力大大降低。因此设计推荐使用门架刮板式堆取料机。取料除了初始设置和分层取煤程序外，取料过程可以自动完成行走、回转和俯仰。门架式刮板取料机从内侧料堆表面逐层取料，取出的料通过刮板机悬臂进入中心立柱下方的漏斗，然后通过给料机以连续料流经过带式输送机系统向外输送。在取料过程中，刮板机连续运转，同时做行走/回转动作。每当取料机到达一个行走限位终点时，刮板机悬臂的俯仰卷扬机动作。由于取料机以低速运行，最大限度地减少了发生严重的操作事故的风险。自动取料系统简单、可靠。取料方式可以自由选择以下程控操作模式:全料堆取料、料堆端部部分取料、料堆任意处取料，在取料过程中将自动控制料堆坡度，这种取料方式可防止料堆突然倒塌等不安全因素。这种自动取料系统经实践证明非常简单、可靠。2.3落煤塔式楔型储煤场2.3.1落煤塔式楔型储煤场结构形式落煤塔式楔型储煤场属于半地下储煤方式，在储煤场上部采用带式输送机多点给料，地下部分为钢筋混凝土箱形结构，布置若干漏斗，地道返煤。3全封闭储煤设施评价与比选3.1圆筒仓圆筒仓是传统成熟技术，系统工艺简单，容易管理;密封性能好，环保性能好;自动落料、自动出料，容易实现自动控制;储煤质量不受自然环境的影响等优点。󰀀49󰀀技术与经济(内蒙古煤炭经济》2008年第1期但圆筒仓储煤也有以下不足:煤的提升高度大;施工技术要求高。当煤的挥发成分在30%以上，煤尘有爆炸的可能性，筒仓如果管理不善或防爆措施不到位，容易引起爆炸、自燃。在我云南省小龙潭、大连湘海、陕西渭河等地出现过筒仓爆炸事故，造成了较大的性，有利于提高大型储煤场的自动化水平;场地利用率高，避免恶劣环境对储煤场安全运行的影响;土建工程量少;地下工程量少;施工工期短;环保性能好。出现问题时，人员可以进入料场处理。缺点是:依靠机械堆、取料，能耗高，维护工程经济损失。量大。圆筒仓下面的漏斗口采用倒锥形结构形式，当:3.3落煤塔式楔型储煤场给料机给料时，筒仓内的物料将沿着整个筒仓不均由于落煤塔式楔型储煤场采用半地下仓式储匀地下料，对物料的流动非常不利，会出现筒内物煤，保温效果好，环保性能突出，能避免恶劣天气对料的卸料死角，造成起拱、堵仓。储煤场安全运行的影响，靠煤的自然流动进行取圆筒仓处于封闭状态，煤炭储存产生的热量不料，能耗省，运行成本低。易散发，容易引发自燃事故。自燃后基本无有效处缺点是占地面积较大，地下部分较深，基坑开理手段。挖量较大。如果场地地下水水位较高，该储煤系统虽然采用监测和注氮技术可以预防仓内煤自基坑处理施工成本大大增加，必须进行抗浮设计，燃，但仍然存在本质不安全性，而且注氮不利于职而且由于占地面积大，后期使用中由于基础的不均业病防治。匀沉降对储煤场破坏性大，容易产生裂缝，造成地因此根据相关规范标准，当采用筒仓储存褐煤时，储存天数一般不超过5天。下水进入煤中，影响煤质。3.2圆形料场因此，落煤塔式楔型储煤场一般在地下水位较低时采用。圆形料场环保性能突出;技术先进，程控水平3.4储煤方式技术经济比较高，大大提高了整个输煤系统的市场效率和可靠三种封闭式储煤方案技术经济比较见下表:匾形料场圆筒仓落煤塔式楔型储煤场主要设备门架式单刮板圆形料场堆取料机输送机+卸料小车输送机+犁式卸料器占地面积较大小较大环保性能好好好装机功率(同比)多(+450kw)较多(+175kw)维护量少(士0)大较少较少保温效果较好好较好地下水处理局部处理容易基础工程量困难、投资大小较大大煤炭自燃防治容易治理困难较容易煤尘爆炸危险性小具有爆炸危险性较小仓的清理简单困难较困难防冻措施机械除冻仓壁附着层减少仓容机械除冻施工周期短长较长运行可靠性可靠性高可靠性较差可靠性较高运行费用(同比万元/年)多(57.6)较多(32.5)最少(士0)投资(万元)较低较高高4结束语储煤场三种储煤方式各有优缺点，应根据储存的煤为了减少煤炭储存对环境的影响，降低煤炭资源浪费，国内煤炭生产和消费企业已经开始推广全质、当地的地质条件、环境特点，通过技术经济比较，选择合适的储煤方式。封闭储煤方式。圆筒仓、圆形料场、落煤塔式楔型(责任编辑:郝存义)󰀀50