储煤场全封闭方案设计

作者：付 波，陈立勇，周月伟

来源：《内蒙古科技与经济》 2015年第13期

付 波，陈立勇，周月伟

（包头东华热电有限公司，内蒙古包头014040）

摘要：以某电厂储煤场为例，介绍了储煤场封闭作业的结构设计和详细方案，指出，储煤场全封闭后，可彻底消除煤场扬尘，改善周边环境大气质量，减少直接经济损失。

关键词：储煤场；全封闭；钢网架

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1007 6921(2015)13 0093 02

收稿日期：2015 - 05 -18

作者简介：付波(1971-)，男，山东邹城人，技师，大学本科，就职于包头东华热电有限公司。

陈立勇(1976-)，男，黑龙江佳木斯人，技师，大学本科，就职于包头东华热电有限公司。

我国环境污染严重，其中主要来自工业的排放。随着我国经济的快速增长及居民生活水平的提高，能源消耗巨大，废气、废水与固体废弃物日益增加。其中，煤尘污染已成为我国产煤地区大气污染的主要因素，而煤炭发运站在煤炭装卸及运输过程中可产生大量煤尘污染。据不完全统计测算，每装卸1t煤炭可产生煤粉尘3.53kg-6.41kg，每堆存1t煤每年可产生煤粉尘1. 48kg- 2.02kg，不仅给煤炭发运站台周边的大气环境和铁路沿线两侧的房屋建筑、农作物、民用设施等造成不同程度的污染，也给周边居民的身体健康和生产生活以及铁路行车安全带来较大影响。而对扬尘源进行全封闭作业，是国家政策的明确要求，也是目前最有效的解决办法之一。

某电厂储煤场长350m，宽1OOm，煤堆高度为12m，内部主要设备斗轮机长50m，宽11m，高21. 5m，工作半径35m。四周装有高18m的防风抑尘网。

储煤场采用防风抑尘网进行防尘，但是防尘效果达不到现在的环保要求。储煤场煤尘主要来源于储煤场煤堆表面扬尘和堆取煤料过程扬尘两方面，主要产生于汽车卸煤、煤场堆放、堆取作业等若干环节。汽车卸煤时，原煤在重力作用下下落时和风吹造成扬尘；在煤场堆放情况下，煤堆表面在风吹作用下产生扬尘；堆取料机进行堆取作业时，在堆取料机机械动力扰动作用下容易产生扬尘。与此同时，取料、落料过程中含水煤层遭到破坏扰动，容易产生扬尘。起尘量的大小取决于作业强度、煤尘粒径、煤的表面含水率和环境风速，其中风速和煤堆表面含水率是决定煤尘对空气质量影响大小的两个因素。因此对储煤场进行全封闭改造，能彻底解决大风天气煤粉扬尘的污染问题，大幅度降低燃煤扬尘流损，达到国家环保要求。

储煤场全封闭结构可采用两种形式，气膜结构封闭式和网架结构封闭式，两种形式技术上均可行。采用气膜结构封闭式储煤场虽然有工程短、造价低等优点，但是日常维护要求高，稳定性能受外界影响比较大，安全性较弱，耐久性差。以现有的技术，膜的一般使用年限1Oa左右（采用不同的膜的，年限有差别），因此，我们采用技术成熟、实用经济、施工周期相对较短的钢网架结构封闭式储煤场。

1储煤场全封闭主体结构设计形式

根据电厂储煤场实际情况，为了延长设施的使用寿命，减少设备故障率，通过各方面考虑研究后，决定采用正放四角锥螺栓球节点网架结构。

由于储煤场采用东西向设计，必须考虑极端气象条件，例如雪压、常年西北风、抗地震强度8级的影响，考虑下雪后的不对称溶解产生的不对称压力等条件，储煤场全封闭网架两侧采用球形封闭。

整个储煤场顶部设置环形采光带，其亮度保证白天无需使用照明灯具。

储煤场全封闭后，在煤场内部安装智能控制的粉尘、瓦斯、温度监控及通风系统，所有的智能控制并入同一系统(PLC)控制。

2储煤场全封闭详细方案介绍

2.1封闭式网架结构钢结构安装

网架上、下弦及腹杆采用高频电焊钢管，钢管规格最小为75mm×3.75mm，钢材均采用Q235及以上材质构钢，杆件的最大应力为设计值的90%。

网架节点采用螺栓球节点，将杆件通过高强螺栓连接于螺栓球上，螺栓球最小直径为1OOmm。

网架支座节点为铰接点，包括竖向的连接板和水平的连接板，具有足够的刚度和强度。

为了减小支座的沉降和侧移对于柱面网架的影响，本工程采用单排支撑。

鉴于网架结构中突出的锈蚀问题，采用热浸锌防腐措施，厚度不应小于50

为了保证结构足够的安全度，设计时将支座向上三排网格的腹杆和跨度方向弦杆应力控制在较低的水平（可取材料设计强度的0.8倍），同时适当调高与这些杆件相连高强螺栓的强度等级。

网架规程中规定的压杆允许长细比为180，一般拉杆允许长细比为400，支座附近为300。

考虑到荷载工况多，结构受力复杂，反弯点的位置不确定，杆件会出现拉压变化，本工程应采用的允许长细比压杆控制为180，拉杆控制为200。

网架两侧支座位移限值：水平位移量：1Omm;竖向位移量：50mm。

网架跨中允许挠度要求≤L/250 (L为网架的计算跨度)。

封闭式网架结构顶部面层为。．6mm的单层彩色镀锌压型钢板，屈服强度≥550MPa，面漆为改性聚酯漆。

檩条采用镀锌薄壁C型钢。

为满足采光的要求，屋面沿环形设特殊树脂采光板。屋面采光带用1. 5mm厚玻璃纤维聚酯阻燃型采光板（用量为屋面面积的10%）。

2.2煤场喷洒除尘水和消防系统安装

2. 2.1在储煤场南北两侧加装煤场喷洒除尘水系统。煤场喷洒系统由煤场周围环状给水管网和防尘喷枪、阀门等组成；每SOm安装1个卷盘箱，每个卷盘箱包括卷盘、冲洗水枪、胶管、阀门及连接底座和安装螺栓等。喷枪的喷射半径≥50m，保证喷洒除尘水系统全面覆盖储煤场。煤场洒水喷头采用手动和自动控制，喷水方式采用两侧喷头对喷，喷水呈雾状。

2.2.2室内消防栓系统。室内消火栓的布置间距、充实水柱、安装高度满足规范规定。消火栓间距≤50m，每只室内消火栓均设在消火栓箱内，包括DN65隔离阀及管接头出口各1只、25m长DN65水龙带1根带快装接头、19mm多功能（水雾／水柱）水枪1只。室内消火栓箱尽量统一规格型号，并配有自救式消防水喉。为避免部分消火栓出口压力过高，消火栓将采用减压稳压型消火栓。对于局部不需较高压力的消防水系统，将采用减压措施。封闭煤场内的消火栓采用干式系统，进水管上设置快速启闭装置，管道最高处设置自动排气阀。在煤场内环状布置的消防给水管网主干管管径为DN150。水源取之于储煤场外围原有的消防水管道。

2.2.3移动灭火器布置。对封闭煤场内的建筑物，按《建筑灭火器配置设计规范》

(GB50140-2005)的要求，设置不同类型的移动式灭火器，以便在火灾初期可及时灭火。灭火器分别成组设置，在走道、疏散门等明显和便于取用的地点均设灭火器箱，要求按规范安置，有明显标记和说明。灭火器箱安设不得影响交通和安全疏散。每组灭火器箱内灭火器不得少于2具，也不得多于5具，每台灭火器箱的设置间距最大不超过12m。

2.2.4室外消防栓系统。安装消防炮，室外地下敷设DN200焊接钢管与消防炮及泵房连接（连接节点在煤仓间室外1. 5m处），每个消防炮的室外位置设控制阀及排空阀，安装在阀门井内。管道挖沟采用机械挖土方人工回填，不包括地面做法，阀门井采用直径1 200mm圆形检查井。埋地管道均除锈、刷防锈漆后加强防腐带防腐形式，地上部分管道刷防锈漆两道。消防炮采用DN1OO/1. 6MPa固定式手动消防炮，每个消防水炮处设有消防泵启动按钮，与阀门井后的DN100管道连接，消防炮固定在煤仓间边墙处，设置位置应能保证任意一点均能有2台消防炮的充实水柱同时到达。水源取之于储煤场外围原有的消防水管道。

3储煤场照明、安全系统安装

储煤场全封闭后，在煤场内部安装智能控制的粉尘、瓦斯、温度监控及通风系统，所有的智能控制并人同一系统(PLC)控制，通风口采用气楼通风，用来疏散可燃性气体，保证煤场的安全。

整个煤场设置自然采光的窗户和环形采光带，为了晚间作业和生产的安全，煤场内还需要设置照明设备，保证足够的照明亮度。

在储煤场内安装监控设备，对整个储煤场进行全面监控，确保储煤场人员和设备安全。

3结束语

储煤场全封闭之后，可彻底消除煤场扬尘，有利于电厂和周边地区大气环境质量的改善和电力工业的发展，同时，每年可减少的直接经济损失也相当可观。