（山东电力工程咨询院有限公司，250013）
【摘 要】本文对常规石子煤处理方案进行了认真的归纳总结，并结合华能黄台工程石子煤系统改造的成功经验，提出了一套完整的新型石子煤处理方案，达到了节能环保、简单可靠、灵活适用和劳动强度小的效果。
【关键词】石子煤；等压排放；环保；
一、研究背景
中速磨排出的石子煤是指原煤中所自身含有的低燃烧值煤矸石。由于煤矸石的硬度远大于高燃烧值得电煤，在磨煤机运行过程中，未被磨制成粉和比重大于设计要求的粉末、颗粒，将通过磨煤机刮板清扫装置排出。石子煤的排放是否顺畅、连续，将直接影响到磨煤机的运行状况，甚至会影响整个机组的运行可靠性，所以石子煤排放问题，已经成为电厂锅炉专业日常维护重点工作内容，也受到了电厂和投资方的高度重视。
2．研究的意义
二、常规处理系统
1．人工清除方式。
由人工定期将石子煤排至手推车内，再通过专门的工人运至厂房外的堆放场地或卸入运载车厢内。其特点是处理方式简单、灵活、可靠，对石子煤量少的工况具有较好的适应性，投资省等。但对于石子煤量较大的机组，存在运行人员劳动强度大的缺点，甚至不能满足石子煤的清理要求。另外，由于石子煤排出时伴随着部分含有粉尘热风，石子煤斗排料口直接排放至敞口小车，就对锅炉房内造成环境污染，对锅炉磨煤机层周围环境会有一定的影响，不利于电厂的文明生产。
2．机械输送方式。
国内目前已投运的石子煤机械输送系统有带式输送机、刮板输送机、振动输送机或几种机械组合等多种方式。其主要特点是对石子煤量及粒度适应性好、自动化程度高。不足的是设备布置难度大，需要在主厂房零米层下布置纵向隧道，检修维护工作条件差，设备磨损较严重，维护工作量大，运行过程中也存在扬尘污染问题，地下隧道内需设计除尘、冲洗、排污系统，初期投资大。同时，占用炉后或炉侧位置，给炉后的整体布置及运行带来不便。
3．水力输送方式。
每台磨煤机设一套水力喷射器，将磨煤机排出的石子煤通过管道输送到锅炉房内的刮板捞渣机中，或输送至锅炉房外的石子煤脱水仓或捞石子煤刮板机内。其特点是具有系统布置灵活，维护方便，系统采用程序控制，自动化程度高，维护工作量小等特点。但该方案主要存在系统复杂、耗水量大、对石子煤量及粒度适应性差，以及运行中可能出现磨煤机进水导致事故停机的危险。很多电厂的水力输送系统，都曾因为难以达到设计要求，进行过改造。
4．气力输送方式。
气力输送石子煤系统应用较少，国内仅少数电厂使用气力输送系统。气力输送又分为负压输送和正压输送两种方式。属于稀相气力输送系统，从系统输送机理来讲，是依靠空压机或真空发生设备提供的正压或负压，通过管道将气固两相流输送到储存仓。目前在全世界范围内也使用较少，据了解，印度几个电厂运行效果都不太理想。其特点是自动化程度高，正常运行卫生条件好。缺点是能耗大，管道磨损严重，对物料颗粒和排放量的适应性差。
三、等压排放石子煤处理系统
华能黄台工程对于新型石子煤处理系统的研发，必须从石子煤的物理特性入手，尽量消除常规方案存在的缺点，扬长避短，吸收电厂运行人员的想法和改进意见，充分电厂煤种多变、煤质低劣，产生的石子煤不仅杂质多，而且数量变幅大的特点。
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为达到石子煤系统简单可靠、节水节能、卫生环保和检修维护方便等要求，并应充分考虑对石子煤量及粒度变化的适应性要强，结合工程具体情况，我们采用改进环保型的等压排放石子煤处理系统，设备主要由石子煤等压排放装置、外运设施以及配套的电控部分组成，石子煤等压排放装置作为为系统核心设备。
1．主要系统组成
等压排放装置
石子煤等压排放密封收集装置采用完全硬密封连接结构，从石子煤排放口到石子煤收集箱，始终是在完全密闭的等压状态进行，装置主要密封面承载压力达到2.0MPa，而且排料密封手段以双列直行程气缸为主动力，其端面有效推力达到500kg。
隔离阀
石子煤等压排放装置设有两道隔离门，第一道密封阀门为直推锥面压紧闸板阀，作为磨煤机石子煤排放装置的主切断隔离阀门，可有效维持石子煤和煤粉的良好密封。阀门由直行程气缸驱动，阀板密封面承载的压力越大，密封面与端口密封环的接触面紧密程度就越强，密封性能可靠，经久耐用。第二道密封阀门为自锁式全密封插板阀，阀门的驱动气缸也采用直行程气缸驱动。在实际操作过程中，两个关断阀既可以轮流使用，也可以防止其中一个失效时另一个可继续使用，确保发电机组的正常运转和石子煤的正常排放。
密封设施
磨煤机运行状态的热风风压，是保证磨煤机干燥煤粉重要措施，此外，磨煤机将原煤打磨成粉末状，它就成为烟灰粉尘，如造成泄漏也会严重污染环境。在排放石子煤的过程中，需要确保磨煤机石子煤排放口得密封。在石子煤转运箱入口设置一个尺寸与其匹配的可升降的上部罩壳，上部罩壳通过双列直行程气缸驱动。罩壳和石子煤侧部均设有观察窗，以便石子煤排放时操作人员时刻观察斗内情况。在设备的运转过程中，泄漏的主要途径是密封仓与移动斗的连接部分，密封仓的作用是将固定部件与可移动部件在工作状态实现密封严密，无泄漏；在移动斗需要移动时，以便捷方式解除密封，方便移动斗无障碍移动。
转运箱
石子煤转运箱为石子煤的石子煤的暂时储存装置，每台磨煤机配置一个转运箱，设置一个作为外运时的备用箱进行及时替换。转运箱的总容积不小于6小时的石子煤排放量，每个转运箱可装载石子煤量达到1.9t～2.3t。
石子煤箱设置了料位显示和预设满箱报警功能，在移动斗底部安装了四组拉压传感器和四合一接线模块，移动斗料位可现场准确显示，而且可以将料位信号远传至锅炉运行集控室。电控柜顶部安装了一组声光报警器，当移动斗内的石子煤重力达到预设的数据时，可通过声光报警保证磨煤机的正常运行。
石子煤外运设施
石子煤箱的转运是通过叉车来完成的。为了便于收集箱的倾倒，在叉车的起落货叉上加装液压旋转器。液压旋转器可以在1.5米至4.5米高度范围内进行360度全向旋转倾倒石子煤，可以直接倾倒至指定区域地面，不需要额外的运行人员辅助操作，整个处理过程比较简单、方便。
电控部分
每套等压排放装置均配置一个就地控制盘柜，运行人员只需通过控制面板上的按钮就能方便完成石子煤系统排放操作。
2．石子煤排放运行说明
单套装置的石子煤收集箱是根据磨煤机石子煤排放量进行合理配置的，一般每台磨煤机配备两个石子煤转运箱，在第一个石子煤箱满箱报警后，人工关闭装置二次放料阀，通过密封舱顶部泄压阀泄压后，启动双列直行程压紧气缸上行，使密封环脱离收集箱断面，更换收集箱后，重新压紧密封，开启二次放料阀，重新进入下一个石子煤排放、收集循环。
三、小结
石子煤等压排放装置是在传统的活动石子煤斗处理工艺的基础上进行了改进，既有简单可靠、灵活适用、节能节水等特点，降低了运行人员劳动强度，又很好地避免了石子煤在排放、外运过程中的二次扬尘污染问题。该方案解决了常规石子煤处理方案存在的电耗高、水耗大和环境卫生差的缺点，消除了因石子煤处理不利对磨煤机和整个机组安全性造成的隐患，有效地解决了石子煤排放存在扬尘问题，改善了锅炉房内的卫生条件，对电厂的安全可靠运行和实施文明生产具有重要的意义。
参考文献：
[1]杨艳波,洪光. 火电厂石子煤的配煤掺烧[J]. 武汉电力职业技术学院学报. 2009(02)
[2]张森. 浅议火力发电厂石子煤收集系统[J]. 制冷空调与电力机械. 2008(04)
论文作者:翟煤源,孙立刚
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期
论文发表时间:2016/7/14
标签：石子论文; 系统论文; 装置论文; 磨煤机论文; 电厂论文; 气缸论文; 锅炉论文; 《工程建设标准化》2016年5月总第210期论文;