张宝宝

（中煤天津设计工程有限责任公司，天津 300120）

中煤大屯热电“上大压小”新建项目（以下简称“大屯热电厂”）位于江苏省沛县大屯镇，厂址为萧何路与徐沛运河交口西北侧。大屯热电厂采用“上大压小”方式建设2×350 MW 超临界热电联产机组，并同步建设烟气脱硫和脱硝装置，燃煤采用铁路运输。本贮煤系统属大屯热电厂的配套工程。

1 煤场技术要求

大屯热电厂机组为坑口供热机组，根据《大中型火力发电厂设计规范》（GB 50660-2011）中7.3第5 条要求，本工程煤场按7 d 考虑。贮煤系统设置2 座圆形煤场，采用装配式钢结构形式[1]，配合圆形煤场堆取料机。堆取料机堆料出力1500 t/h，取料出力750 t/h。圆形煤场内径70 m，堆煤高度约19.5 m，贮煤量约为35 000 t/座，两个气膜穹顶圆形煤场共可堆煤7 万t，满足2×350 MW 机组7 d的需煤量。每个煤场内设2 个煤斗，一个煤斗布置于煤场中心柱接受煤场取料机取煤，另一个煤斗作为事故煤斗。每个煤斗下设一台出力750 t/h 的活化给料机，配合上煤系统出力。煤场内的两个煤斗不同时运作。

电厂燃料为劣质煤、煤矸石和经过晾晒的煤泥，其粒度为300～0 mm，呈松散状，可采用仓储形式。采用2 座Φ70 m 的气膜穹顶圆形煤场，煤场内各设置1 台顶堆侧取堆取料机。

2 煤场设计

2.1 煤场尺寸建模

根据技术要求进行设计尺寸的绘制，煤堆截面尺寸如图1 所示，堆料机旋转角度按220°。

图1 煤堆截面尺寸图

2.2 建立堆煤模型

模型法具有较好的可视性和准确性[2]。根据煤堆截面尺寸构建煤堆计算机模型，煤堆模型如图2。料堆通过三维计算系统生成煤场体积和质量等属性，体积约38 952 m3。物料的堆密度按0.9g/ cm3计算，储量约35 057 t。

2.3 主要工艺设备

2.3.1 堆取料机

圆形料场堆取料机是1997 年进入中国市场的。在福建漳州后石电厂使用的料场为Φ120 m，堆料2000 t/h，取料1000 t/h，该产品由SCHADE 公司设计的—配重式结构。在2000 年后，奥钢联公司为与SCHADE 公司竞争提出一种新型结构—门架式。刮板堆取料机用于电厂、钢厂、水泥行业、散料码头等，是对散料存储转运的专用设备。刮板堆取料机的主要优点是环保、高效、节能、土地利用率高[3]。

圆形煤场内部运营采用远程控制，堆取料机也采用远程控制。将传统车载操作室手动作业转变成在中央操作室进行远程控制，来减少人力并防止倒班作业时安全事故发生，改善工人操作环境，降低劳动安全风险。圆形煤场堆取料机工作制为连续工作制，设计寿命不低于30 a。

堆料机采用水平悬臂式带式输送机，堆料能力为1500 t/h。带式输送机驱动装置采用硬齿面减速机，配置限矩型液力耦合器合器，制动器装置，减速机采用进口产品。

取料机采用悬臂式刮板取料机，取料能力为750 t/h。取料机围绕中心柱运行，刮板输送机全断面取料，刮板输送机将物料刮至中柱底部钢制漏斗。刮板输送机运行平稳，驱动装置可靠，有安全制动装置。

2.3.2 活化给煤机

在圆形煤场煤斗采用活化给煤机进行给料，该机具有以下特点：

（1）该机适用于湿煤，避免膨仓堵仓；

（2）进料口尺寸可达3 m×3 m，采用大进口尺寸结合特殊设计的活化块和下料曲线槽，保证了物料下落通道通畅，解决了堵煤难题，又可降低地道深度，节约土建投资；

（3）在大量给煤时，无漏煤洒煤现象，改善了职工的工作环境；

（4）可在线自动无级调整出料流量，下料均匀；

（5）均匀地对中给料设计防止了对带式输送机的冲击。

2.4 结构设计

贮煤系统为2 个Φ70 m 的全封闭气膜球穹顶仓。气膜球穹顶仓具有储量大、受力好、外形美观、自洁性能好、有利于保证工期、仓内无死区、不利于瓦斯聚集、安全性高等特点，在选煤厂储煤系统有着良好应用效果[4-5]。气膜球穹顶仓设来煤栈桥入口留洞及底部出入大门。为满足通风及采光的需要，在气膜球穹顶仓中部周圈布置进风百叶窗，顶部设置直径约10 m 的出风洞，上部设轻钢遮雨棚围护，遮雨棚高度约3 m。气膜球穹顶仓采用气膜成形，绑扎钢筋后用喷射混凝土的方式浇筑。下部直段为钢筋混凝土结构，上部为半球结构，墙面与屋面均是由钢筋混凝土-聚氨酯泡沫-气膜组成的外围护体系。气膜球穹顶仓墙体厚度根据荷载变化情况渐变布置，自底向上厚度为1000～300 mm。基础采用钢筋混凝土基础，环形基础和廊道及地面以下均采用Φ500 mm 的预应力钢筋砼管桩进行地基处理。仓内地面下管桩布置间距根据堆煤高度调整，沿气膜球穹顶仓径向从煤堆的中部最高处向两边由密变疏，以保证后期沉降均匀。

3 效果分析

大屯热电厂2016年6月开工建设，2018年10月，随着40 000 t 电煤顺利落入，1#圆形煤场成功实现受煤，为大屯热电厂按期实现发电奠定了坚实基础。2019 年1 月，贮煤系统顺利通过江苏省电力工程质量监督中心站验收。大屯热电厂1#、2#机组分别于2019 年1 月和5 月按照电力行业规定进行了168 h满负荷运行，正式进入商业运行。2019年12月20日，大屯热电厂通过竣工预验收。

4 结语

根据大屯热电厂工程建设背景，以生产系统的技术要求为基础，对煤场贮煤系统的容量、设备、结构等进行设计，提高贮煤设施选择的准确性，为煤炭、电力和港口等散料装卸设计积累了经验。