西塞山發(fā)電公司輸煤系統(tǒng)綜合治理分析

危威，吳楓林，王剛

(湖北華電西塞山發(fā)電有限公司，湖北 黃石 435000)

0 引言

湖北華電西塞山發(fā)電有限公司(以下簡稱西塞山發(fā)電公司)位于湖北省黃石市西塞山區(qū)，一期為裝機容量2×330 MW國產(chǎn)亞臨界燃煤發(fā)電機組。第1臺機組于2004年6月投產(chǎn)，第2臺機組于2004年12月投產(chǎn)。#1機組鍋爐設(shè)計煤種為河南陜西混合貧煤，#2機組鍋爐設(shè)計煤種已改造為煙煤，燃煤由鐵路和船轉(zhuǎn)汽車運輸?shù)綇S內(nèi)，#1，#2機組工程日耗煤量約6 000 t。西塞山發(fā)電公司主要進煤方式為火車和汽車運輸，汽運煤源主要為河南本地及少量陜西、山西煤。來煤干濕程度受礦點所在地及運輸途中天氣影響。

1 現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)

(1)西塞山發(fā)電公司一期輸煤設(shè)備有#1甲乙、#2甲乙、#3甲乙、#4 甲乙、#5甲乙、#6甲乙、#7、#8甲乙、#19、#20帶式輸送機共17條皮帶，除#7，#19，#20帶式輸送機為單路外，其余均為雙路布置。正常情況下，一路運行、一路備用，特殊情況下具備雙路同時運行的條件。

(2)煤場設(shè)有斗輪堆取料機，斗輪堆取料機具有向煤場存煤和取煤場存煤2種功能。

(3)#1甲乙皮帶機頭部設(shè)置除雜物機2臺，用于除去煤中木、石等大塊雜物。

(4)碎煤機室安裝碎煤機2臺，碎煤機自動排出難破碎的雜物，如鐵件、木塊等，破碎能力1 200 t/h，入料粒度≤300 mm，出料粒度≤30 mm。

(5)碎煤機室安裝滾軸篩2臺，入料粒度≤300 mm，篩下粒度≤30 mm。

(6)輸煤系統(tǒng)#8甲乙皮帶機頭部采用二工位皮帶機頭部伸縮裝置各1臺。

2 現(xiàn)場運行存在的問題

(1)由于近年來自長江水運汽車煤逐年增多，#1轉(zhuǎn)運站的傳統(tǒng)布置為火車煤和汽運煤單獨卸煤，無法滿足現(xiàn)階段輸煤系統(tǒng)的使用要求。

(2)因上下級皮帶機的高度落差，使得導(dǎo)料槽內(nèi)部氣流為正壓，而西塞山發(fā)電公司使用燃煤粉塵質(zhì)量濃度較高，因而從各處皮帶機導(dǎo)料槽漏風(fēng)處溢出的粉塵以及導(dǎo)料槽正常出口出來的粉塵質(zhì)量濃度也較高，多數(shù)超過10 mg/m3的國家排放標(biāo)準(zhǔn)。輸送高粉塵煤時，有時皮帶機導(dǎo)料槽出口粉塵質(zhì)量濃度高達60 mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GB 16248—1996《作業(yè)場所空氣中呼吸性粉塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》作業(yè)場所空氣中呼吸性粉塵濃度不得高于4 mg/m3的規(guī)定，維護工作量極大。

(3)皮帶機采用普通導(dǎo)料槽，截面形狀為倒梯形，上寬下窄，側(cè)面采用舊皮帶進行密封，導(dǎo)料槽各鋼板采用普通鋼板，厚度為6 mm，銹蝕破損嚴(yán)重。

(4)西塞山發(fā)電公司輸煤系統(tǒng)落煤管為普通方形落煤管，內(nèi)裝耐磨襯板，落差較大，煤流沖擊大，經(jīng)常發(fā)生落煤點不正引起下級皮帶跑偏的情況。

(5)落煤管和頭部漏斗普遍破損嚴(yán)重，漏料嚴(yán)重。

(6)#1轉(zhuǎn)運站除雜物設(shè)備敞開式布置，揚塵嚴(yán)重。

3 #1轉(zhuǎn)運站系統(tǒng)改造

3.1 #1轉(zhuǎn)運站工藝流程問題

#1轉(zhuǎn)運站輸煤工藝為#1甲乙皮帶機向#8乙皮帶機輸煤，#8皮帶機為雙向帶，通過斗輪堆取料機分別實現(xiàn)向儲煤棚存煤，以及向#2甲乙皮帶機輸煤。#1甲乙皮帶直接向#2甲乙皮帶輸煤時，物料則需要通過#8乙皮帶頭部護罩漏斗垂直落入#2甲乙皮帶，中間沒有緩沖，造成物料對#2甲乙皮帶的沖擊，以及#2甲乙皮帶機尾部噴粉嚴(yán)重。這種流程設(shè)計在#8乙皮帶機實施堆取料作業(yè)時，#1甲乙皮帶機不能向#2甲乙皮帶機輸煤，意味著會影響卸煤流程[1-4]。由于近年來自長江水運汽車煤逐年增多，而#1轉(zhuǎn)運站的這種布置形式導(dǎo)致火車煤和汽運煤碳不能同時卸煤。#1轉(zhuǎn)運站改造前布置形式如圖1所示。

圖2 #1轉(zhuǎn)運站改造設(shè)計方案

圖1 #1轉(zhuǎn)運站改造前運行狀態(tài)

3.2 改造方案

輸煤工藝流程優(yōu)化。通過將#1甲乙皮帶機頭部五軸除大塊設(shè)備改為四軸除大塊設(shè)備，提高頭部料斗的高度，在頭部料斗下方增加1臺電動三通，實現(xiàn)#1甲乙皮帶機可同時單獨向#2甲乙以及#8乙皮帶機落料，同時保證兩路運行為單獨運行，互不干擾。該設(shè)計同時避免了#1甲乙皮帶機向#2甲乙皮帶機輸煤時，物料必須通過#8乙皮帶機頭部漏斗垂直落入#2甲乙皮帶機，從而實現(xiàn)#8乙皮帶機堆取料作業(yè)時不影響卸煤作業(yè)同時進行；#1甲乙皮帶機向#2甲乙皮帶機輸煤時，灑料和揚塵狀況大大改善。具體改造內(nèi)容如圖2所示。

4 #1轉(zhuǎn)運站系統(tǒng)各部件改造

4.1 #1轉(zhuǎn)運站頭部除大塊機密封改造

4.1.1 存在的問題

#1轉(zhuǎn)運站頭部除大塊機改造前未密封，運行時揚塵嚴(yán)重。改造前#1甲乙皮帶機除大塊機頭部設(shè)備如圖3所示。

圖3 改造前 #1甲乙皮帶機除大塊機頭部設(shè)備

4.1.2 改造方案

將頭部護罩改為密封式，同時增加接料小車，將木塊、大塊物料以及部分除出的雜質(zhì)接住，保證轉(zhuǎn)運站內(nèi)清潔，如圖4所示。

4.2 轉(zhuǎn)運站灑料和粉塵綜合治理

4.2.1 存在的問題

西塞山發(fā)電公司現(xiàn)場各皮帶機均存在料點不正導(dǎo)致膠帶跑偏問題，存在灑料問題和粉塵濃度超標(biāo)問題。改造前#1甲乙到#8乙皮帶機運行情況如圖5所示，改造前#2甲乙皮帶機尾部運行情況如圖6所示。

圖4 改造后 #1甲乙除大塊機頭部設(shè)備

圖5 改造前 #1甲乙到 #8乙皮帶機運行情況

圖6 改造前 #2甲乙皮帶機尾部運行情況

4.2.2 改造方案

4.2.2.1 曲線落煤管的應(yīng)用

原設(shè)備落煤管為四邊體結(jié)構(gòu)，物料在進入下一級膠帶時存在不同程度的跑偏現(xiàn)象，分散的物料對下一級膠帶的沖擊造成大量灑料和揚塵。運用曲線溜槽技術(shù)對現(xiàn)有落煤管進行改造：新型落煤管為多邊體結(jié)構(gòu)；遵循等壽命設(shè)計原則，采用長壽命降噪防磨損結(jié)構(gòu)，有效降低落煤管內(nèi)壁掛料現(xiàn)象，并增加整體設(shè)備的使用壽命；保證物料對中，避免膠帶重載跑偏，降低轉(zhuǎn)運站內(nèi)的運行噪音。曲線落料管結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 曲線落料管結(jié)構(gòu)

4.2.2.2 改變#8乙皮帶機導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)形式

#8乙皮帶機導(dǎo)料槽為傳統(tǒng)倒梯形導(dǎo)料槽，側(cè)面密封為廢舊皮帶，由于要滿足多工位要求，移動伸縮頭上下密封很差，造成大量灑料、漏粉和揚塵。改造后導(dǎo)料槽頂蓋和側(cè)面采用滑動密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)料槽頂蓋同落煤管焊接為一個整體，導(dǎo)料槽側(cè)板固定在伸縮頭上同伸縮頭一起移動，蓋板采用弧形加高分子聚乙烯板，既能保證密封，同時保證滑動的順暢性；導(dǎo)料槽兩側(cè)板與皮帶接觸面采用雙密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)與物料摩擦位置采用聚氨酯襯板，導(dǎo)料槽外部采用Y形防溢裙板，既能保證導(dǎo)料槽的密封，又能防止導(dǎo)料槽內(nèi)的物料外溢。#8乙皮帶機移動導(dǎo)料槽改造結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖8 #8乙皮帶機移動導(dǎo)料槽改造結(jié)構(gòu)

4.2.2.3 三工位移動伸縮頭增加滑動密封措施

三工位移動伸縮頭堆場的#8甲和#8乙皮帶機同上下皮帶機之間均為開放式結(jié)構(gòu)，在實施堆取料作業(yè)時因缺乏有效的密封產(chǎn)生大量揚塵，從而導(dǎo)致整個T1和T2轉(zhuǎn)運站粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，無法控制。西塞山發(fā)電公司根據(jù)現(xiàn)場情況在#8甲和#8乙皮帶機導(dǎo)料槽和頂蓋之間，頭部漏斗和下方平臺增加滑動密封，保證在堆取料作業(yè)時上下均處于完好的密封狀態(tài)，杜絕揚塵。

4.2.2.4 雙密封抑塵導(dǎo)料槽[6]的應(yīng)用

將原導(dǎo)料槽改為新型雙密封導(dǎo)料槽，如圖9所示。通過導(dǎo)料槽各個組件的配合，有效降低皮帶機落料點粉塵濃度以及出口風(fēng)速，降低導(dǎo)料槽出口粉塵濃度。

4.2.2.5 回程膠帶微水清洗系統(tǒng)的應(yīng)用

回程膠帶帶料產(chǎn)生的灑料和揚塵是輸煤系統(tǒng)綜合治理的一個重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過調(diào)研采用了回程膠帶微水清洗[5]系統(tǒng)，對回程膠帶工作面進行清洗，從而杜絕灑料和揚塵問題。經(jīng)過改造，轉(zhuǎn)運站棧橋沖洗的次數(shù)大大減少，不僅減少了含煤廢水的產(chǎn)生量，而且減小了沖洗水對設(shè)備的腐蝕。

4.2.2.6 增加粉塵濃度監(jiān)測及治理系統(tǒng)

通過粉塵濃度監(jiān)測儀的實時數(shù)據(jù)采集上傳至水霧控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)對采集到的實時數(shù)據(jù)進行分析[7-8]，當(dāng)粉塵濃度超過設(shè)定值即可啟動水霧控制系統(tǒng)，對粉塵濃度超標(biāo)位置進行水霧作業(yè)，達到降低粉塵的作用。粉塵檢測與治理工藝流程如圖10所示，圖中：DCS為分散控制系統(tǒng)；PLC為可編程邏輯控制器。

圖9 雙密封導(dǎo)料槽裝配示意

圖10 粉塵檢測與治理工藝流程

5 改造前后現(xiàn)場情況對比

5.1 T1轉(zhuǎn)運站頭部除大塊機頭部護罩改造

T1轉(zhuǎn)運站頭部除大塊機頭部護罩改造，如圖11所示。

圖11 #1轉(zhuǎn)運站 #1甲乙皮帯機除大塊機改造前后對比

5.2 T1轉(zhuǎn)運站 #8乙皮帶機落煤管改造

T1轉(zhuǎn)運站#8乙皮帶機落煤管改造前后對比如圖12所示。

圖12 #1轉(zhuǎn)運站改造前后現(xiàn)場情況

5.3 T1，T2轉(zhuǎn)運站設(shè)備平臺改造

T1，T2轉(zhuǎn)運站設(shè)備平臺改造前后對比如圖13所示。改造后增加了檢修空間，增設(shè)了防護圍欄，提高了便利性和安全性。

圖13 #1轉(zhuǎn)運站 #8乙與 #2甲乙皮帶機之間平臺改造

6 結(jié)束語

此次對西塞山發(fā)電公司一期輸煤系統(tǒng)的綜合治理，針對不同轉(zhuǎn)運站存在的問題進行了細(xì)致分析，除考慮設(shè)備本身的問題外，還針對現(xiàn)場膠帶跑偏、物料特性以及粉塵狀況等原因進行整體分析，根據(jù)不同問題制定出有針對性的解決方案。運用曲線溜槽技術(shù)和無動力抑塵技術(shù)對轉(zhuǎn)運站進行改造，通過改造優(yōu)化輸煤系統(tǒng)工藝流程，解決了長期困擾輸煤系統(tǒng)運行存在的問題，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了系統(tǒng)輸送效率和電廠輸煤系統(tǒng)安全運行水平，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。