浅谈某发电厂圆形煤场煤堆自燃现象及防范措施

浅谈广东某发电厂圆形煤场煤堆自燃现象及防范措施

【摘要】圆形煤场以占地面积相对小、粉尘污染少、造型美观的特点，受到越来越多的火电厂的青睐。圆形煤场有其优点，但是同时也存在一些问题，煤场内煤堆怎么样防止自燃现象发生，就是很多火电厂面临的问题。本文以广东某发电厂（以下简称A电厂）为例，结合国内同类电厂情况，总结了一些防范圆形煤场煤堆自燃现象发生的经验。

【关键词】圆形煤场 自燃 测温警报系统 倒角

前言：

长期以来，条形煤场以其简单实用、造价低廉，受到大部分火电厂欢迎。但是随着国家不断的强调环保意识，加强环保力度，及我国综合经济实力的提高，圆形煤场以占地面积相对小、粉尘污染少、造型美观的特点，受到越来越多的火电厂的青睐。我院已经成功将圆形煤场运用到600MW机组，例如汕尾发电厂#1、#2机组，惠来发电厂#1、#2机组等等。

圆形煤场有其优点，但是同时也存在一些问题。煤场内怎么样防止自燃现象发生，就是很多火电厂面临的问题。

1.概况

A电厂#1、#2机组为2台600MW机组， 目前均投入运行。设计、校核煤种分别按神府东胜煤和山西晋北煤，其干燥无灰基挥发份分别为27.33%和32.31%。

#1、#2机组已建2两座圆形煤场。每座煤场直径120m，煤堆高度31.90m，挡煤墙采用混凝土形式，高15m，球形网架为钢结构，并用盖板封闭。煤场采用自然通风方式，即从挡煤墙顶与球形网架底之间进风，从球形网架顶部通风亭处排风。

煤场内中心柱处设一台圆形堆取料机，堆料机为不可俯仰、取料机为悬臂式结构，均可作360度旋转。

2.圆形煤场自燃原因分析

2.1国内同类型煤场自燃情况

目前国内采用圆形煤场，且投入运行的大型电厂有：福建后石电厂、国华宁海电厂、汕尾发电厂、惠来发电厂等。

后石电厂装机容量7x600MW，共有6座圆形煤场，其煤场总贮煤量相对小，来煤周转周期短，故自燃现象少有发生。当发生自燃的情况时，也可以在短时间内将该处的煤送进锅炉。

汕尾发电厂现已投产2台600MW机组，共建2座圆形煤场，由于吸取了同类电厂的使用经验与教训，电厂在投产前期密切注意圆形煤场情况，故发生自燃现象少。

宁海电厂2x600MW机组，也是采用两座直径120m的圆形煤场。在2台机组投产初期频繁出现煤堆自燃现象，且将其中一个煤场的挡煤墙的内墙烧坏，致露出钢筋。根据情况分析产生自燃情况的主要原因：

a.煤在煤场内堆放时间过长。宁海电厂是在刚投产初期发生自燃，在电厂机组投产前，煤已经在煤场内堆积了相当长的时间了。在投产初期，在机组未满负荷运行时，耗煤量少，煤周转周期长，故导致自燃现象。

b.排水管与盲沟成为鼓风通道。宁海电厂在环形挡煤墙内侧底部设置环形盲沟，每隔10度中心角埋设排水管道，穿过挡煤墙将盲沟的水排到外面的排水沟。无形当中，有可能成为空气进入圆形煤场煤堆底部的通道，当煤堆内温度较高时加速引发自燃，并也能加速产生明火。

2.2A电厂#1、#2机组圆形煤场自燃情况

从2007年4月中旬，A电厂圆形煤场多次发生自燃现象，且多数发生在挡煤墙角侧，造成挡煤墙温度变高，局部地方在挡煤墙外侧手触摸都觉得发热。煤场内部产生大量烟雾、水雾等，部分气体从挡煤墙顶与网架底之间的进风口排出，但部分仍然悬浮于网架上空，能见度降低，且气味呛人。

2.2.1.圆形煤场发生自燃现象，分析其主要原因有以下几点：

a.与宁海电厂发生自燃时的情况一样，都是在电厂处于初投入运行期， #1机组刚投产运行。但该圆形煤场作为当时唯一一个煤场，已经长时间贮煤。

b.煤场挡煤墙角底部形成死角堆积了许多底煤，电厂在取煤的时候没有完全把底煤清理干净，导致底煤长时间堆积，成为自燃的导火线。由于圆形煤场内部地坪采用的是沙石铺底，为防止刮板取料机取煤时连同石块一起送往锅炉，故取料机取煤时，在底部留有约1m高的底煤，长时间的底煤存放，容易引发自燃。

c.圆形煤场内为锥形煤堆，极易形成“风筒效应”，且电厂在堆煤的时候未对煤堆进行压实，更容易导致煤堆中部的煤粉自燃。

d.电厂在发现煤场冒烟或有明火时采取了大量喷水来灭火降温，但随后没能及时将该处的湿煤取走，导致自燃不断加重。

e.电厂处于初投产运行期，对煤场的管理还不是很成熟，不能完全做到“先进先出”。

f.在这个非常时期，来煤的挥发份一般处于30%到35%，相对较较高，加上贮存时间过长，故易引发自燃。

3.圆形煤场防自燃措施

3.1国内同类型煤场防自燃措施

针对A电厂圆形煤场自燃情况，我院运煤工艺、土建、水工等相关专业到宁海电厂调研。据了解，宁海电厂现在的自燃现在已经大为改观，其主要采取的改造措施有：

a.安装测温警报系统。测温原件分别安装在两扶墙柱中间（7m间距），沿挡煤场内壁分别布置两圈，分别在1m和3m处。现电厂认为这个措施比较有效，对防自燃有很好的作用，但是现场测温原件的安装位置在耐火砖内部，测出的温度相对实际温度低，故准备将该处测温原件位置改造。

b.在挡煤墙内壁补贴耐火砖。目前宁海电厂挡煤墙内壁，从0米到8米范围内贴了耐火砖，主要是防止自燃现象发生后对挡煤墙的损坏。

c.煤场底部垫底改用条石。改造后有两个好处，一个是可以在取煤后，方便推扒机彻底的清除底煤，防止底煤堆积时间过长，加快温升而自燃；二是目前宁海电厂的圆形煤场取消了原来的排水沟后没有了排水设施，污水可以从条石之间的缝隙直接渗漏到地下。

d.宁海电厂还采购了一台5t挖机，用来清除挡煤墙墙角边的煤

e.加强对煤场堆煤的管理。不同的煤分堆堆放，底边相切；以“先进先出”为原则，同时通过测温警报系统护航；采用工业电视程控来随时监测煤场内情况。

3.2A电厂煤场防自燃措施

在该电厂发生自燃现象初期，电厂人员采取了以下措施：

a.加大堆煤时边堆煤边压实的力度。

b.发生明火或室外温度较高时采用煤场喷水降温。

c.加强煤场垫底煤的清理工作，利用推煤机来处理底煤，方便取料机取煤。

d.加强内部管理，合理安排煤场内煤的贮存周期，尽量做到“先进先出”。

通过以上措施，煤场的自燃情况受到一定控制，但效果不是很明显。通过对A电厂圆形煤场自燃情况多次了解，及对宁海电厂的调研，针对A电厂的特点，我院提出了以下几点整改意见和防范措施：

a.在挡煤墙内壁底部增加倒角，并购置小型挖掘机，提高清理死角底煤的效率。倒角约1.5m高，以不影响取料机工作为原则，目的是消除取煤的死角，避免煤在死角堆积的时间过长，引发自燃。

b.煤场内增加工业电视、摄像头数量，消除盲区，便于运行人员监视。

c.挡煤墙内壁补贴防火砖及隔热层，高度5m。目的是防止煤自燃产生的高温对挡煤墙造成的损坏。

d.在补贴的防火砖及隔热层内装测温光纤，分别在1.5m，3.0m，4.5m高度，沿挡煤墙布置，共三层。其主要的目的是随时监测煤的温度，当其某处温度突