[發明專利]一種大型煤粉集中制備系統和配送方法

有效

• 申請號: 201110282156.X
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102410552A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 車得福;劉虎;張留鎖;王歡;劉銀河;吳松
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23K1/00
• 分類號: F23K1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本發明屬于煤電領域，涉及一種安全高效的大型煤粉集中制備系統和配送方法，尤其是一種高效清潔的大型煤粉制備系統和配送方法。

背景技術：

電力行業在我國國民經濟中占有重要的地位，是我國社會經濟穩定運行和可持續發展的重要保障。作為我國重要的能源行業，電力行業企業在節能減排、實現低碳發展方面責無旁貸。我國“富煤、貧油、少氣”的能源結構，決定了煤電在未來相當一段時間仍是我國電力生產的主力軍。截止2010年底，全國發電設備容量96219萬千瓦，其中，火電裝機容量70663萬千瓦，占到總裝機容量的73.4％，決定了我國電力燃料的70％多來源于煤炭。“十一五”期間，按照國家統一要求與部署，電力行業積極推進“上大壓小”，優化電源結構，提前完成節能減排規劃目標，為全國節能減排目標的實現做出了重要貢獻。同時，由于我國煤電機組供電煤耗已接近國際先進水平，節能減排空間逐步縮小，煤電企業必須通過生產技術和方法的革新來完成節能減排目標。

傳統煤電企業燃料配送方式是：原煤從煤礦輸運到煤電企業原煤場，在原煤場經過碎煤機破碎后經輸煤皮帶送入原煤倉，由給煤機送入磨煤機，被磨制成細的煤粉，煤粉在熱空氣的輸送下進入旋風分離器，被分離后的細煤粉落入煤粉倉，從煤粉倉下來的細煤粉經過給粉機將熱空氣和細煤粉經燃燒器噴入爐內燃燒。

這種傳統的生產模式存在諸多問題：

煤炭運費占煤電企業生產成本很大一部分。我國煤炭資源主要集中在西北部地區，由于過去很長一段時間我國電力就地平衡的發展方式，煤電建設更多的向東中部負荷中心布局，形成了大規模、遠距離輸煤的能源輸送格局。煤炭從產地到電廠，要經過鐵路運輸、海上運輸、公路運輸等諸多環節，進一步推動了電煤價格的上漲，電煤運輸費用占發電成本的比例越來越高，2003年華東等地已達到50％以上。不僅給煤電企業生產經營帶來沉重的負擔，還帶來了運力緊張、電廠缺煤停機反復出現等突出問題。據統計，全國鐵路運輸的40％和水運總量的30％多用于煤炭運輸，是造成鐵路、水路運輸緊張的因素之一。我國煤炭運輸距離長、運輸數量大，且含有一定水分，特別是褐煤，原煤水分可達到30％左右，“運水”占運輸費用的很大一部分，造成運力浪費和煤電企業生產成本提高。

原煤采用箱式敞車運輸，不但沿途損耗原煤，嚴重污染環境，且對列車安全運行造成威脅。煤炭運輸中，由于運輸途中列車高速運行或會車時壓力變化使原煤顆粒飛濺，揚塵污染使鐵路沿線形成一條污染黑帶，沿線50～100m內的農作物生長受到影響。特別是在列車進入隧道的入口處，煤炭顆粒揚塵和飛濺更為嚴重，散落到線路上的煤層很短時間就能超過軌頂，經列車不斷碾壓，形成二次揚塵，列車通過隧道時，隧道內粉塵濃度容易達到煤粉爆炸極限，遇到明火即可引起爆炸事故，危及行車安全。據國家發改委統計數據，2010年全國鐵路煤炭發運量完成接近20億噸。按國家規定的鐵路箱式敞車運輸原煤途耗率為1.2％計算，僅途耗一項一年損失原煤2400萬噸，相當于一個大煤礦的年產煤量。

煤電企業要設計和建設龐大的制粉系統，主要設備有磨煤機、給煤機、粗粉分離器、細粉分離器、給粉機、排粉風機等。在傳統煤粉鍋爐中，它是與鍋爐燃燒設備共同組成的不可分割的燃燒系統整體的重要部分。目前，國內電廠普遍采用每臺鍋爐機組單獨配置一套制粉系統的單元制粉系統。現有單元制粉系統存在諸多問題。

制粉系統龐大，占用大量的土地資源。煤電企業需要建立原煤場存放燃料煤，并且要在煤場設置干燥棚，在原煤供給系統加裝清除原煤中雜質的設施和破碎設備等。

單元制粉系統設備裕量較高，存在資源量費。由于目前普遍采用單元制粉系統形式，每臺鍋爐機組單獨配置一套制粉系統，機組之間協調控制關系不緊密，制粉系統初投資大，不能規模化生產。為了保證鍋爐連續出力，每臺鍋爐的磨煤機都有一定的設計裕量，按DL/T5145-2002《火力發電廠制粉系統設計計算技術規定》中要求，設計除備用外的磨煤機總出力應不小于鍋爐最大連續蒸發量時燃料消耗量的110％，除了鋼球磨煤機不需要備用之外，其他類型磨煤機每臺鍋爐需備用1臺。但是目前我國較多機組都參與電網調峰，全國發電機組技術協作會數據顯示，2010年全國600MW機組平均負荷系數為73.86％，300MW機組平均負荷系數為74.2％，除備用外其他磨煤機也不能滿負荷運行，單元制粉系統存在很大的資源浪費。