清水川电厂三期配套受储配煤系统工艺设计

清水川电厂三期配套受储配煤系统工艺设计

仇恒建

中煤西安设计工程有限责任公司 710054

摘要：在传统储输配煤系统设计方案基础上，融合了无人值守、自动化堆取料系统及自动化配煤系统等先进技术，实现了生产系统的灵活、高效及智能。为今后同类型工程的设计提供了参考和方向。

关键词：旁路系统；圆形堆取料机；自动化配煤系统

目前，清水川电厂三期建成后，一、二、三期每年总用煤量达到12.20Mt，而电厂配套矿井冯家塔煤矿现年生产能力为6.0Mt，后期规划至8.0Mt，仍不能够满足清水川电厂燃料煤要求。

为保证清水川电厂三期建成后燃料煤的稳定，受储配煤系统的建设迫在眉睫。

1.电厂用煤及外购煤要求

1.1电厂用煤质量要求如下：

粒度：0～25mm混煤；灰分：A_d≤32.38%；硫分：S_t≤1%；发热量Q_net，ar≥4300kcal/kg。

1.2外购煤质量要求如下：

（1）当冯家塔煤矿原煤发热量Q_net，ar<3400kcal>时，原煤需进行块煤排矸，对外购煤质量要求：粒度：0～25mm混煤；灰分：A_d ≤32.37%；硫分：S_t≤1%；发热量Q_net，ar≥4700kcal/kg

（2）当冯家塔煤矿原煤发热量Q_net.ar在3400kcal/kg～3558kcal/kg之间波动时，原煤可不经洗选全部进入电厂储煤场，此时，对外购煤质量要求：粒度：0～25mm混煤；灰分：A_d ≤20%；硫分：S_t≤1%；发热量6000kcal/kg≥Q_net，ar≥5700kcal/kg或Q_net，ar>6000kcal/kg

2.工艺设计方案

2.1建设规模

按照本工程作为清水川电厂三期配套的外来煤受、储、输配煤环节，与冯家塔煤矿洗后产品(6.4456Mt/a)进行掺配，为电厂提供稳定的燃料煤。根据清水川电厂燃料煤日最大需求要求：外购煤系统日接卸能力将达到20000t；本次外来煤储煤场设计储量约为150000t。按照年工作330d，确定本次系统设计规模为6.60Mt/a。燃料煤全部依靠汽车外来煤供应，煤源主要是周边煤矿。

2.2工艺流程

2.2.1工艺系统设计原则

（1）本次设计中需设置筛分、破碎系统防止块煤（+25mm）进入电厂；

（2）为增加工艺系统的灵活性，在设计时要留有旁路系统，能够实现以下功能：

1）当外来煤粒度能够满足电厂燃料煤的要求或筛分破碎系统出现故障时，外来煤可直接进入外来煤储煤场或直接运至配煤点与冯家塔煤矿洗后产品进行掺配。

2）当外来煤粒度不能满足电厂燃料煤的要求时，外来煤进入筛分、破碎系统，进行分级、破碎，经处理后的产品可直接进入外来煤储煤场或直接运至配煤点与冯家塔煤矿洗后产品进行掺配。

3）配煤点设置两处，一处利用现有返煤系统（输煤能力1200t/h），配煤点设置在块煤洗选车间内；另一处配煤点为新建系统（输煤能力2500t/h）。

4）预留外来煤进入现有冯家塔选煤厂实现入洗的功能。

2.2.2汽车受煤系统

来煤汽车先经重车地磅房及汽车采样化一体装置进行称重计量和自动采、制、化，后卸入6个通过式汽车受煤坑，受煤坑上设规格为150mm×150mm的振动平煤篦，通过受煤坑下振动给煤机给入受煤坑下转载带式输送机，经转载后进入筛分破碎车间进行分级、破碎。

2.2.3 筛分破碎系统

通过汽车受煤坑下转载带式输送机将外来煤给至上筛分破碎车间带式输送机，运至筛分破碎车间进行除铁、分级和破碎。筛分破碎车间主要布置有一台交叉筛、一台破碎机。

上筛分破碎车间输送机机头溜槽设置为分叉溜槽，留有旁路系统。

2.2.4 储存系统

本次设计储存系统采用一个直径108m圆形堆取料机进行作业，实现堆取料功能。

堆料时，采用可旋转俯仰的悬臂带式输送机，通过堆料机回转可实现储煤场内360度堆煤。

取料时，通过门架刮板式取料机进行取料，门架一端支撑在挡墙上，另一端支撑在中心柱上，在圆形储煤场的范围之内，360度回转过程中进行取料，取出的料通过刮板机悬臂进入中心立柱下方回煤暗道受煤坑，通过给料机加载给至暗道内的回煤带式输送机系统向外输送。

2.2.5 输配煤系统

当配煤系统中所需外购煤能力大于1200t/h时，启动新建的配煤系统。在新建配煤点处设置一个容量约550t的缓冲仓，在缓冲仓下布置2台称重给煤机，通过自动化配煤系统可自动调节给煤机的运行参数，随时根据煤质情况进行动态调整给料量。

当配煤系统中所需外购煤能力小于1200t/h时，可启动现有配煤系统，在块煤洗选车间内实现配煤作业。

2.2.6 原煤返洗系统

本次设计预留了原煤返洗系统。当外购煤为原煤时，可通过现有上块煤洗选车间带式输送机进入选煤车间进行洗选加工，增加了系统灵活性。

2.3 工艺总平面布置

由于清水川电厂工业场地内没有空间建设三期配套储输配煤系统，因此该系统最终选择在清水川电厂配套矿井冯家塔煤矿北区工业场地内现有露天外来煤储煤场区域进行建设。

2.3.1 布置原则

平面布置充分结合冯家塔矿井工业场地；尽量利用现有地形，合理布局；在工艺合理、煤流顺畅的条件下简化生产系统，减少转载，且与现有生产系统合理衔接。

2.3.2 主生产系统布置

本次汽车受煤系统采用双排仓通过式布置，位于场地西南侧；筛分破碎车间通过内部优化布置，减小车间尺寸，将其布置于汽车受煤坑正北方向；外来煤储煤场采用一台自动化程度高的圆形堆取料机，储煤场布置在场地中东侧；新建配煤点布置在上电厂储煤场带式输送机栈桥中部区域，方便配煤作业；重车地磅房及汽车采样室布置在西南侧进场道路上，空车地磅房及洗车台布置在东侧出场道路上；10kv配电室布置在汽车受煤坑西北侧紧邻负荷中心。

3.设计创新

3.1 采用汽车采制化一体机

本次生产系统中设置有汽车采制化一体机，能够自动采样、制样，并快速预检出水分、灰分及热值，及时得到煤质数据，可作为控制外购煤煤质的预筛查。

3.2 设置旁路系统

本次设计在筛分破碎车间内及返煤带式输送机上均设置有旁路系统。外来煤既可进入筛分、破碎系统保证煤质要求，又可直通外来煤储煤场或配煤点或块煤洗选车间。从而增加了生产系统的灵活性和保证了生产系统的稳定性。

3.3 总平面优化设计

在总平面布置时，充分利用场地，合理确定竖向布置形式，避免了对现有场地内护坡及挡墙的破坏，避免了高填深挖，减少了土石方工程量和支护工程量。通过合理规划场内道路网，既保证了车流顺畅，又避免了空、重车交叉。

3.4 采用自动化堆取料系统

本次设计储煤场采用圆形堆取料机进行360°堆取料，可以实现灵活堆煤、取煤，取煤系统不留死角，能够实现全自动化，避免了推土机辅助作业，降低了运行成本。

3.5 灵活、自动化的输配煤系统

本次设计中配煤点共设置两处，配煤系统灵活。输配煤系统设计中还采用了自动化配煤系统联合在线电子皮带秤、在线测灰仪、称重给煤机等设备，能够随时监测煤质及煤量情况，进行动态调整，实现精准化、智能化配煤。

4.结语

本次设计是在传统输配煤系统设计的基础上，增加了自动化的无人值守装置，减少了人为干预；设置有筛分、破碎系统，保证了燃料煤粒度的稳定；采用自动化的圆形堆取料机进行堆取煤，减少辅助机械的使用；采用了自动化配煤系统和在线监测设备，随时监测煤质、煤量情况，进行动态调整，实现精准化智能化配煤作业。本次设计为今后自动化储输配煤系统设计提供了一定依据和参考。

参考文献:

1. 胡泉灵，吴显军.溜槽分料装置的设计与选用[J].选煤技术，2002-5

作者简介：仇恒建，男，1988.10，汉，江苏沛县，研究生，研究方向：选煤厂设计。