陳昕 余雪琴 朱雨清

貴溪發(fā)電有限責任公司 江西鷹潭 335400

1 概述

煤場是煤炭儲存、供應的重要設施。隨著國內(nèi)煤炭儲運設施建設規(guī)模的不斷擴大，以及越來越嚴格的環(huán)保要求，對煤場的設計要求也越來越高。封閉式圓形煤場及其設備由于具有土石方量小、占地面積小、場地利用率高、自動化作業(yè)水平高、可靠性高等優(yōu)點，被越來越多的電廠采用。但是由于封閉式圓形煤場儲量大，煤場空間相對比較封閉，隨著進口煤比例的增加，煤場經(jīng)常發(fā)生過熱現(xiàn)象，嚴重時發(fā)生自燃，給電廠造成直接、間接的經(jīng)濟損失，給社會造成不良影響。因此，優(yōu)化配煤摻燒、杜絕煤場自燃是圓形煤場管理面臨的主要問題[1]。

2 圓形煤場設計情況

某公司三期儲煤場設置了2座直徑為110m圓形煤場，每座圓型煤場為鋼結構網(wǎng)架屋蓋和環(huán)行肋板式鋼筋混凝土側墻組成的全封閉結構，并設有供人員、設備進出的門內(nèi)空間。

根據(jù)中南電力設計院圓形煤場設計圖紙及煤場堆取料機規(guī)范和主要運行參數(shù)標準可知：堆料機回轉角度按260°（即煤場2柱至15柱），側墻處堆煤高度11.5米，懸臂堆煤高度27.9米，擋煤墻側自然堆積角度38°，靠中心柱側自然堆積角度40°，通過三維建模計算得出，煤堆總體積約為10.7萬立方米，煤場環(huán)形堆煤后兩端斜面減去的楔形體積約為1.21萬立方米，堆煤密度按1.0t/m3計算，煤場庫存約10.7萬噸。如堆煤高度增加，則煤側壓力相應增加，由于煤側壓力是圓形煤場結構設計的關鍵載荷之一，因此，煤場正常堆料時應不超過側墻處堆煤高度。

3 圓形煤場實際情況

近年來該公司發(fā)電用煤采購主要有內(nèi)貿(mào)煤、海外進口煤、陜北煤及其它少量煤種。海外進口煤由于海運周期的不確定性，煤質(zhì)揮發(fā)分高，容易發(fā)生自燃；其次陜北煤由于灰熔點偏低，三期鍋爐燃用低灰熔點的煤種時，鍋爐容易發(fā)生結焦；第三，內(nèi)貿(mào)煤均為外省煙煤，煤種也存在較大差異。煤場儲煤既要做到煤場不發(fā)生自燃，造成環(huán)境污染，又要控制鍋爐不發(fā)生大面積結焦，造成機組受迫性減負荷或非停，因此煤場必須分區(qū)堆放[2]。

方案一：煤場按兩種煤質(zhì)分區(qū)堆放。環(huán)形煤堆分成兩部分，則煤堆總體積減去一個相鄰煤堆的楔形體積，約為9.49萬立方米，每個分煤堆體積為4.745萬立方米。

方案二：煤場按三種煤質(zhì)分區(qū)堆放。環(huán)形煤堆分成三部分，則煤堆總體積減去兩個相鄰煤堆的楔形體積，約為8.28萬立方米，每個分煤堆體積約為2.76萬立方米。

方案三：煤場按四種煤質(zhì)分區(qū)堆放。環(huán)形煤堆分成四部分，通過三維建模數(shù)據(jù)得出，煤堆無法堆到設計高度，則儲煤體積下降明顯。

綜合分析：煤場按同一煤種環(huán)形堆料，不利于煤種區(qū)分，增加了配煤摻燒、翻燒困難,其次如煤種發(fā)生過熱，處理難度大，增加了環(huán)保壓力。考慮到公司盈利需求，加大經(jīng)濟適用煤摻燒力度，做到最大程度的摻配比例，煤場按三種煤質(zhì)分區(qū)堆放比較合理。因此三期單個圓形煤場的存煤體積約為8.28萬立方米，兩個圓形煤場存煤總體積為16.56萬立方米。達到此庫存時，三個煤堆區(qū)分明顯，不會影響配煤摻燒，同時如果其中任一煤堆有發(fā)熱跡象，其最大體積僅為2.76萬立方米，且與相鄰煤堆不連接，處理方便，可避免煤場發(fā)生大面積自燃。

根據(jù)國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關于建立健全煤炭最低庫存和最高庫存制的指導意見(試行)》及考核辦法的通知（發(fā)改運行規(guī)〔2017〕2061號），電廠存煤標準：運距大于100公里的燃煤電廠，庫存量不應少于15天耗煤量。特殊時段標準：為確保迎峰度夏、度冬及重大活動用煤需要，有關電力企業(yè)要提前做好煤炭收儲工作，確保在用煤高峰到來前，將最低庫存水平在常態(tài)基礎上再提高5-10天。

4 圓形煤場管理創(chuàng)新措施

（1）嚴格遵循按煤的自燃周期及時更新的運行原則，實現(xiàn)存煤“先進先出”“取舊存新”的循環(huán)運行方式，確保存煤更新的周期小于自燃周期[3]。

（2）園堆取料時應將存煤取盡，特別是靠擋煤墻側應清除干凈，做到無死角無余煤，并記錄清楚清底位置、時間。

（3）煤場巡檢人員應加強煤場測溫，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理。

（4）當存煤出現(xiàn)局部自燃時，應采用優(yōu)先上煤方式，嚴禁壓煤覆蓋。

（5）煤場原則上按三種煤質(zhì)分堆存放，在特殊情況下經(jīng)同意后才允許將兩種煤質(zhì)連接堆放，但應記錄清楚相鄰煤堆高、低點位置。兩種煤堆連接以后，不能明顯確定的煤質(zhì)按次一級煤種處理。

5 結語

隨著近期經(jīng)濟煤種（熔點低、熱值高、揮發(fā)分高）摻燒比例的增大，加強圓形煤場管理，做好配煤摻燒、杜絕自燃問題顯得尤為重要,針對圓形煤場的特點創(chuàng)新煤場管理,科學防控,合理庫存、合理堆煤、取煤，保證安全生產(chǎn),成為圓形煤場管理首要任務。合理控制煤場儲煤量，設置三色預警機制，增強煤炭穩(wěn)定供應和應急保障能力，可以有效降低煤場自燃帶來的安全隱患和環(huán)保壓力，為公司實現(xiàn)年度目標任務、高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實的基礎。