唐 暉

（中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東廣州510663）

0 引言

隨著各省“十三五”電力規(guī)劃綱要的陸續(xù)提出，我國(guó)燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域發(fā)電技術(shù)和裝備不斷向高參數(shù)、高效率、大容量及清潔化方向發(fā)展。其中，大型超臨界循環(huán)流化床鍋爐以其燃料適應(yīng)性高、燃燒效率高、氮氧化物排放低、石灰石爐內(nèi)脫硫成本低、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大和負(fù)荷調(diào)節(jié)快等突出優(yōu)點(diǎn)正日益受到青睞。如何優(yōu)化其給煤系統(tǒng)的煤倉(cāng)間設(shè)計(jì)，降低輸煤皮帶層高度，對(duì)降低工程造價(jià)、推動(dòng)新型燃煤機(jī)組應(yīng)用、響應(yīng)能源規(guī)劃綱要具有重要意義。

1 中心給料機(jī)方案

中心給料機(jī)是一種用于料倉(cāng)物料定量輸出的設(shè)備，通過(guò)可變頻調(diào)速的刮刀將物料推到中心孔落下，刮刀式下料裝置可以取出料倉(cāng)中用一般機(jī)械非常難取出的散裝物料。中心給料機(jī)由大口到小口的給料過(guò)程在同一平面上完成，無(wú)需過(guò)渡，給料通暢。

1.1 中心給料煤斗結(jié)構(gòu)

中心給料口的直徑（4～6 m）遠(yuǎn)大于常規(guī)煤斗落煤口直徑（～1 m），使得在同樣取滿足相關(guān)規(guī)程要求的煤斗容積和煤倉(cāng)壁板傾角的前提下，中心給料煤斗結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)于常規(guī)雙曲線煤斗（圖1），為降低煤倉(cāng)間高度創(chuàng)造了條件。

圖1 煤斗結(jié)構(gòu)比較

由于煤斗下部的體積比常規(guī)煤斗大，因此在容量相同的情況下，中心給料機(jī)煤斗設(shè)計(jì)方案的頂標(biāo)高比常規(guī)煤斗低。在一個(gè)典型350 MW循環(huán)流化床機(jī)組工程[廣東華電南雄“上大壓小”熱電聯(lián)產(chǎn)（2×35萬(wàn)kW）工程]中，其高差在2 m左右。

1.2 煤閘門

中心給料方式屬于強(qiáng)制給煤，因此煤斗無(wú)需安裝垂直方向上的煤閘門。煤斗與給煤機(jī)的接口可比常規(guī)煤斗降低約1 m。

1.3 方案評(píng)價(jià)

采用中心給料機(jī)方案，可以大幅降低煤倉(cāng)間高度。造價(jià)方面，需整體比較中心給料機(jī)設(shè)備增加的成本和降低的各項(xiàng)成本。

煤倉(cāng)間空間利用率增高，應(yīng)注意統(tǒng)籌考慮煤斗、中心給料機(jī)和下部給煤機(jī)的檢修維護(hù)空間。

常規(guī)煤粉爐通常同樣可以采用中心給料機(jī)，以取用其帶來(lái)的降低高度便利。

2 給煤機(jī)布置方案

2.1 給煤機(jī)及其皮帶傾斜設(shè)計(jì)

將給煤機(jī)及其皮帶傾斜布置（圖2），可以進(jìn)一步降低給煤口的高度。但給煤皮帶的傾斜角度不能太大，否則將會(huì)影響給煤皮帶的工作。

圖2 給煤機(jī)傾斜布置示意圖

給煤機(jī)傾斜布置可以降低給煤機(jī)層約1 m。

2.2 方案評(píng)價(jià)

采用中心給料機(jī)方案，可以進(jìn)一步降低煤倉(cāng)間高度。造價(jià)方面，需整體比較中心給料機(jī)設(shè)備增加的成本和降低的各項(xiàng)成本。

在實(shí)際設(shè)計(jì)之中，考慮給煤機(jī)層建筑樓面找坡宜與傾斜方向一致，最終給煤機(jī)層與鍋爐鋼架相應(yīng)平臺(tái)形成一定高差。如有必要，應(yīng)考慮設(shè)置通行斜梯、給煤機(jī)皮帶維護(hù)階梯大平臺(tái)等?？紤]到荷載，平臺(tái)不宜設(shè)置為混凝土結(jié)構(gòu)。

對(duì)于常規(guī)煤粉爐而言，其給煤層的高度由磨煤機(jī)的高度、磨煤機(jī)檢修要求以及送粉管道的布置等因素共同決定，不存在給煤機(jī)皮帶，因此與此方案無(wú)關(guān)。

3 落煤管段優(yōu)化方案

鍋爐給煤口高度給定后，給煤機(jī)出口后落煤管長(zhǎng)度也成為直接影響煤倉(cāng)間最終高度的重要因素。

落煤管一般包括煤閘門、直管段、補(bǔ)償器等管件。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎考慮管件選型，適當(dāng)配合增大管徑、斜管角度，盡量避免變徑管、（斜）三通等管件增加落煤管段長(zhǎng)度。

對(duì)于常規(guī)煤粉爐而言，不存在此段落煤管，因此與此方案無(wú)關(guān)。

4 標(biāo)高計(jì)算

輸煤皮帶層標(biāo)高是煤倉(cāng)間和輸煤棧橋土建造價(jià)的決定性因素之一，它還影響輸煤皮帶的運(yùn)行電耗。降低輸煤皮帶層標(biāo)高可降低建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用。

對(duì)典型循環(huán)流化床機(jī)組，輸煤皮帶層高度各項(xiàng)如表1所示。

表1 循環(huán)流化床機(jī)組高度變量

其計(jì)算公式為：

對(duì)典型煤粉爐機(jī)組，輸煤皮帶層高度各項(xiàng)如表2所示。

表2 煤粉爐機(jī)組高度變量

其計(jì)算公式為：

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)多種方案優(yōu)化火電廠工程設(shè)計(jì)，在滿足各方要求下可以盡量降低煤倉(cāng)間的標(biāo)高，從而帶來(lái)造價(jià)降低、易于運(yùn)行維護(hù)等便利。這些方案對(duì)今后火電廠煤倉(cāng)間的設(shè)計(jì)有參考和借鑒意義。