大型火力发电厂运煤系统消防设计探讨

大型火力发电厂运煤系统消防设计探讨

(中能建辽宁电力勘测设计院辽宁沈阳110179)

摘要:根据当前的情况来看,我国发电厂运煤系统有很多,本篇文章向我们全面分析了运煤系统火灾的特性,并且结合当前火力发电的工程状况,阐述关于运煤系统中灭火的方式优缺点。

关键词:大型火力发电厂;运煤系统;消防设计

引言:本篇文章向我们阐述关于大型火力发电厂运煤系统消防设计,对运煤系统的建筑构造、安全设计、消防措施、工艺消防等进行探讨。

1.运煤系统方式

根据当前的运煤形式来看,运煤方式有下述三种:

(1)采用露天运煤皮带运煤;

(2)半封闭式:即运煤皮带有遮阳棚,但没有侧墙;

(3)全封闭式:即运煤皮带安装在既有顶棚又有侧墙的封闭建(构)筑物内。

2运煤系统火灾特性

2.1输送设备的火灾危险性

运煤系统的输送设备主要有皮带输送机。皮带输送机是通过皮带在电动机的带动下在皮带辊上运动来输送物资。皮带辊在正常状态下应能在固定轴上自由转动,但若发生故障不能自由转动,长时间的摩擦产生的高温将会导致皮带及所输送的物品燃烧起火。

2.2运煤系统火灾的特点

现通常采用全封闭式运煤系统居多。该系统火灾具有如下特点:

(1)突然性和隐蔽性,初起火灾发现困难;

(2)蔓延迅速和火势猛烈;

(3)难于人工现场扑救,火灾扑救难度大;

3.运煤系统灭火方式

3.1水喷雾消防消防系统灭火结合水幕系统隔断,室内外消防栓作为冷却和辅助灭火该系统最大的缺点是喷头工作压力高(0135MPa),通常600MW机组煤仓层皮带高度在35~40m,长度不大于30m.为控制管网内水流速度,避免该系统水损过大,对较长的运煤栈桥会分成多个防护区,导致系统控制、施工、管理上的不方便。

3.2闭式自动喷水灭火系统灭火结合水幕系统隔断,问题所现:栈桥内闭式喷头在煤粉作用下日积月累会在玻璃球外表面形成一层煤粉层,降低玻璃球的灵敏度,从而错过把火灾控制在初期阶段的良好战机;而且皮带火灾是移动的,对玻璃球受热的灵敏度也是一大考验。

4运煤系统的消防设计探讨

4.1运煤系统的安全疏散

运煤系统的地下构筑物尽端,应设置直通地面的安全出口,其长度超过200m时,应加设中间安全出口,栈桥内任一工作点距最近的紧急出口的疏散距离不宜超过80m.

4.2运煤系统的消防措施

4.2.1运煤系统

•褐煤、高挥发分烟煤及低质烟煤应分类堆放。相邻煤堆底边之间应留有不小于10m的距离。

6.1.2贮存褐煤或易自燃的高挥发分煤种的煤场,应符合下列规定:

1)煤场机械在选型或布置上宜提高堆取料机的回取率。

2)当采用斗轮机时,煤场的布置及煤场机械的选型应为燃煤先进先出提供条件。

3)贮煤场应定期翻烧,翻烧周期应根据燃煤的种类及其挥发分来确定,一般应为2~3个月,在炎热季节翻烧周期宜为15d。

4)按不同煤种的特性,应采取分层压实、喷水或洒石灰水等方式堆放。

5)对于易自燃的煤种,当露天煤堆较高时,可设置高度为1~1.5m的挡煤墙,但不应妨碍堆取料设备及煤场辅助设备的正常工作。

•贮存褐煤或易自燃的高挥发分煤种的筒仓宜采用通过式布置,并应采取下列措施:

1)设置防爆装置。

2)监测温度。

3)监测烟气、可燃气体浓度。

4)设置喷水装置或降低煤粉及可燃气体浓度。

•室内贮煤场应采取下列防火、防爆措施:

1)喷水设施。

2)通风设施。

3)贮存褐煤或易自燃的高挥发分煤种时,应设置烟气及可燃气体浓度监测设施,电气设施应采用防爆型。

•卸煤装置以及筒仓煤斗斗形的设计,应符合下列规定:

1)斗壁光滑耐磨、交角呈圆角状,避免有凸出或凹陷。

2)壁面与水平面的交角不应小于60°,料口部位为等截面收缩或双曲线斗型。

3)按煤的流动性确定卸料口直径。必要时设置助流设施。

•金属煤斗及落煤管的转运部位,应采取防撒和防积措施。

•运煤系统的带式输送机应设置速度信号、输送带跑偏信号、落煤斗堵煤信号和紧急拉绳开关安全防护设施。

•燃用褐煤或易自燃的高挥发分煤种的燃煤电厂应采用难燃胶带。导料槽的防尘密封条应采用难燃型。卸煤装置、筒仓、混凝土或金属煤斗、落煤管的内衬应采用不燃烧材料。

•燃用褐煤或易自燃的高挥发分煤种时,从贮煤设施取煤的第一条胶带机上应设置明火煤监测装置。

•运煤系统的消防通信设备宜与运煤系统配置的通信设备共用。

4.3运煤系统

4.3.1根据《电力网和火力发电厂省煤节电工作条例》总结的经验,化学性质不同的煤种应分别堆放,在贮煤场容量计算上,应按分堆堆放的条件确定贮煤场的面积。由于电厂燃用煤种不同,本条重点列出了对于燃用褐煤或高挥发分煤种堆放所应采取的措施,对于燃用其他非自燃性的煤种可参照进行。

高挥发分易自燃煤种,按国家煤炭分类,干燥无灰基挥发分大于37%的长烟煤属高挥发分易自燃煤种。对于干燥无灰基挥发分为28%~37%的烟煤,在实际使用中因其具有自燃性亦应视作高挥发分易自燃煤种。

4.4贮煤场在设计上应采取下列措施,以降低火灾发生的概率:

1)对于燃用褐煤或高挥发分易自燃的煤种,由于其总贮量水平低(通常为10~15d的锅炉耗煤量),翻烧的频率较高,为利于自燃煤的处理,推荐采用较高的回取率,以不低于70%为宜。

2)根据燃用褐煤或高挥发分煤的部分电厂的实际运行经验,煤场的煤难以先进先出,往往是先进后出,导致煤堆自燃严重,在贮煤场容量计算上,应按先进先出的条件确定贮煤场的面积。

3)为尽可能防止煤的自燃,大型贮煤场应定期翻烧,翻烧周期应根据燃煤的种类及其挥发分来确定,根据电厂的实际运行经验,一般为2~3个月,在炎热的夏秋季一般为15d。在煤场设备的选择上,应考虑定期翻烧的条件。

4)为减缓煤堆的氧化速度,应视不同的煤种采用最有效的延迟氧化速度的建堆方式,可采用分层压实、喷水、洒石灰水等方式。

5)由于环境保护条件的提高,近年来大型室内贮煤场已有较多应用,比如:封闭式干煤棚和封闭式圆形贮煤场等。封闭式室内贮煤场除应满足露天煤场的相关要求外,还应设置强制通风和手动喷水设施。当贮存易自燃煤种时,其内的电气设施应能防爆。

4.5运煤系统运输机落煤管转运部位,为减少燃煤撒落和积存,可采取的措施有:

1)增大头部漏斗的包容范围。

2)采用双级高效清扫器。

3)落煤管底部加装料流调节器或导流挡板,增加物料的对中性。

4)与导煤槽连接的落煤管采用矩形断面。

5)采用拱形导料槽增大其内空间,利于粉尘的沉降。

6)承载托辊间距加密并可采用45°槽角。

7)设置适当的助流设施。

在转运点的设计时,尤其对于燃用易自燃煤种,应避免撒料、积料现象。若煤粉沉积在运输机尾部,而且长时间得不到清理,就会形成自燃,这是造成发电厂多起烧毁输送带重大火灾事故的主要原因。为杜绝此类事故的发生,制定重点反事故措施非常必要。

8)目前运煤系统配置的通信设备具有呼叫、对讲、传呼及会议功能。当发生火灾警报时,可用本系统报警及时下达处置命令,因此可不必单独设置消防通信系统。

总结:

根据上述状况来看,随着科学技术的不断进步,大型火力发电厂运煤系统消防设计应该不断完善提高,最终的目的是实现运煤工艺系统的稳定运行和安全可靠。

参考文献:

[1]张绍杰;王娜;张明义;浅谈火力发电厂运煤系统及油系统消防方案选择[J].发电与空调,2015,06:36-39.

[2]王乃中;扬志杰;张慧敏;浅析火力发电厂运煤系统消防设计[J].黄河科技学院,2016,22:21

[3]王阳;王子鑫;顾旭升;浅析火力发电厂运煤系统建设研究[J]大连技术学院;2015年26期257

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