气膜煤棚在燃煤电站的应用

工业技术2014年第27期|科技创新与应用气膜煤棚在燃煤电站的应用周曼毅靖谋2(1、西北电力设计院,陕西西安710075 2、中国水电建设集团十五局有限公司,陕西西安710065)摘要:燃煤电站机组容 量愈来愈大,贮煤场的容量也随之增大,大型的封闭煤棚形式多样。气膜式煤棚是近些年在工程使用中的较新型的一种煤棚形式,其在环保和造价方面较其它封闭煤棚形式具有一定优势。对气膜式煤棚的形式、所用材料及在贮煤场的使用效果进行了专题论述。气膜式煤棚在今后燃煤电站工程煤棚的设计工作中可作为一种选择,其抗风压、抗雪压等方面.对环境的适应性还有待在实际运行中进一步检验完善。关键词:气膜式煤棚;燃煤电站;贮煤场引言.了解到巴彦淖尔洗煤厂、大武口洗煤厂及太西洗煤厂采用了气大型燃煤电站机组容量愈来愈大,燃煤电站贮煤场容量也随之膜式封闭煤棚 ,作者对巴彦淖尔洗煤厂进行了现场调研。增大。为了满足环保要求,针对封闭贮煤场的研究已是迫在眉睫的2.1煤棚概况任务长400米宽110米、高42米,坐落于6.5米高的挡煤墙兼围墙封闭式条形煤场、圆形煤场及筒仓等封闭贮煤方式在工程中的顶部, 煤棚顶部距离地面48.5米。贮煤量15 万吨的。应用技术已相对成熟。近几年出现了气膜式煤棚结构,但应用还较目前世界上最大的气膜结构,包含气承膜结构煤场及设备运行所需的辅助设施。1气膜式煤棚采用PLC全智能监控建筑体系,其整体控制体系包括模块控制1.1气膜式煤棚基本情况系统、室内外环境监控系统、温度控制系统能耗控制系统控压系气膜式结构是在高分子复合膜材形成的密闭空间内部注人空统、新风循环系统、备用能源系统、瓦斯监控系统、煤炭粉尘浓度监气,并保持- -定的密闭空间内外压差,使膜面受拉以保证刚度,在气控 系统,自动调节通风换气量等,可实现无人值守自动运行。膜式结构外部设置斜向正交索网、中部无需支撑、维持形态并抵挡室内外通用监控系统可以监测到室外的温度、湿度、风力、降水外部风荷载的结构形式。量、车辆进出、安全等情况;室内监控系统监测室内温度、湿度、出风1.2建筑膜材的性能量、光照强度、煤炭外表温度和内部温度等。力学性能:拉伸强度相当于钢材的一半。膜材的弹性膜量较低，气膜结构为斜向正交网状钢缆加气膜式结构,满足贮煤场大空可形成复杂的曲面造型。间跨度的要求,也满足气膜结构在主要荷载作用下纵横向的刚度需光学性能:对自然光的透射率约9%。防火性能:具有阻燃和耐高温性能。在气膜煤棚四周挡煤墙上设有进出通道,均设置双层门,可防保温性能:双层膜材料的保温性能与190mm厚砖墙相当。止内部空气泄漏。自洁性能:雨水可使经过特殊表面处理的PVC膜材表面得到2.2调研情况自然清洗。据制造厂介绍,因当地大风原因(当时风速约41m/s),煤场四周耐腐蚀性:耐各种强酸强碱腐蚀,不宜老化。建筑物外表面封闭用压型钢板脱落,飘落至气膜煤棚上方,对膜材耐侯性强:工作温度范围在-40~70C之间。造成严重破坏而致使煤棚坍塌,失去封闭功能,参观时现场已回收,1.3气膜式封闭煤棚结构制造厂r计划重新制作安装，预计需要30天左右进行恢复。赴现场后气膜结构建筑靠约250Pa内外气压差来支撑整个建筑。仅在煤场四周见到酒落的少量封闭煤棚所用材料。所用斜向网状钢缆将整个结构包裹,斜向网状钢缆系统允许的气膜材料为中等强度的PVC膜,厚度0.75mm。膜内压力可达1.5-3.0大气压，可抵抗150英里/时的强风和250kg/气膜外部固定用钢索直径约10mm。m2的雪载。气膜底部挡煤墙高度分别为6.5 米高和2.5米高采用条形煤棚基础，高越2~7米。气膜及钢索底部固定于挡煤墙上部，采用预留螺栓及角钢固选型依据工程地质资料确定基础混凝土强度等级基础垫层及钢筋定。气膜煤棚四周安装有充气风机和消防管道。1.4气膜式封闭煤棚内部给排水通风除尘2.3要点分析设置降尘喷淋装置,实现对整个煤棚堆场的喷淋降尘。安装周期:气膜煤棚在制造厂制作完成运至现场后,先对气膜设置消防系统,当火灾经确认发生后,经消控室主机远程控制及钢索进行安装,再对煤棚内部进行充气完成安装,安装周期共计将对应发生火灾区域的电控炮处的阀组打开进行灭火。约1个月。室内喷淋降尘给水管道采用无缝钢管,焊接连接;电控消防炮后期运行:煤棚安装完毕后,运行期间需持续补气,补气时约需灭火管道采用热镀锌钢管。3~5台充气风机同时作业，每台风机功率为7.5kW。采用机械送风和超压排风的送、排风模式,通风系统自动控制环境适应性:经该工程的将近两年的运行,抗风抗压能力能够煤棚内气压并可定时自动通风换气。满足该地区41m/s风速的要求,并能承受冬季雪压的考验:1.5气膜式封闭煤棚补充新风消防和粉尘控制:在煤棚内部挡煤墙顶部装设有喷洒水降尘装主控制系统:集成化设计;风压传感器收集动态数据,风感控制置和采用排气阀控制开闭的排气孔。实测贮煤作业时室内煤尘浓度单元自动控制充气系统的运作;智能远程PLC控制。100-130m/m';若开启排风阀和洒水降尘,煤尘浓度可降到8mg/m3补充新风系统:挡墙处设有通风口,保证封闭煤棚内与外界气以下;实测贮煤作业时室内瓦斯浓度0.1%,均符合国家标准要求。体交换。3气膜式封闭贮煤场与其它封闭形式的投资比较应急备用系统:设有使用燃油或者燃气的马达提供备用动力。贮量15万吨气膜式封闭煤棚与同等贮量的封闭式条形煤场、1.6气膜式封闭煤棚的技术特点圆形煤场及筒仓进行投资比较;如下表所列。自由的建筑形体塑造:柔性膜材使煤棚造型多样,可以适应复方案主要技术参数土建投资设备投资|长x宽x高400m110mx42m杂地形。自重轻:重量约为常规钢屋面的1/30, 可有效降低基础的造价。气膜封闭煤棚挡煤墙高度: 65米3600 30002台L500105040型斗轮堆取料机施工周期短:所有加工制作均在工厂完成，一一个月 内完成安装。长x宽x高-400mx 10mx24m大跨度建筑空间:内部不需要梁柱支撑,内部运行无障碍。封闭条形煤棚6500 3000 |中国煤化工抗压性能:可抵抗150 英里/时的强风和250kg/mi的积雪。施工不受季节限制。封闭圆形煤场MHC NMHG_000 L 300 |密封性好、环保指标高。2气膜式煤棚现场调研5台布料机、20 台活化给煤机、s套筒仓保护装置-93-