工業(yè)技術2014年第27期|科技創(chuàng)新與應用氣膜煤棚在燃煤電站的應用周曼毅靖謀2(1、西北電力設計院,陜西西安710075 2、中國水電建設集團十五局有限公司,陜西西安710065)摘要:燃煤電站機組容 量愈來愈大,貯煤場的容量也隨之增大,大型的封閉煤棚形式多樣。氣膜式煤棚是近些年在工程使用中的較新型的一種煤棚形式,其在環(huán)保和造價方面較其它封閉煤棚形式具有一定優(yōu)勢。對氣膜式煤棚的形式、所用材料及在貯煤場的使用效果進行了專題論述。氣膜式煤棚在今后燃煤電站工程煤棚的設計工作中可作為一種選擇,其抗風壓、抗雪壓等方面.對環(huán)境的適應性還有待在實際運行中進一步檢驗完善。關鍵詞:氣膜式煤棚;燃煤電站;貯煤場引言.了解到巴彥淖爾洗煤廠、大武口洗煤廠及太西洗煤廠采用了氣大型燃煤電站機組容量愈來愈大,燃煤電站貯煤場容量也隨之膜式封閉煤棚 ,作者對巴彥淖爾洗煤廠進行了現(xiàn)場調(diào)研。增大。為了滿足環(huán)保要求,針對封閉貯煤場的研究已是迫在眉睫的2.1煤棚概況任務長400米寬110米、高42米,坐落于6.5米高的擋煤墻兼圍墻封閉式條形煤場、圓形煤場及筒倉等封閉貯煤方式在工程中的頂部, 煤棚頂部距離地面48.5米。貯煤量15 萬噸的。應用技術已相對成熟。近幾年出現(xiàn)了氣膜式煤棚結(jié)構(gòu),但應用還較目前世界上最大的氣膜結(jié)構(gòu),包含氣承膜結(jié)構(gòu)煤場及設備運行所需的輔助設施。1氣膜式煤棚采用PLC全智能監(jiān)控建筑體系,其整體控制體系包括模塊控制1.1氣膜式煤棚基本情況系統(tǒng)、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)能耗控制系統(tǒng)控壓系氣膜式結(jié)構(gòu)是在高分子復合膜材形成的密閉空間內(nèi)部注人空統(tǒng)、新風循環(huán)系統(tǒng)、備用能源系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、煤炭粉塵濃度監(jiān)氣,并保持- -定的密閉空間內(nèi)外壓差,使膜面受拉以保證剛度,在氣控 系統(tǒng),自動調(diào)節(jié)通風換氣量等,可實現(xiàn)無人值守自動運行。膜式結(jié)構(gòu)外部設置斜向正交索網(wǎng)、中部無需支撐、維持形態(tài)并抵擋室內(nèi)外通用監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測到室外的溫度、濕度、風力、降水外部風荷載的結(jié)構(gòu)形式。量、車輛進出、安全等情況;室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度、出風1.2建筑膜材的性能量、光照強度、煤炭外表溫度和內(nèi)部溫度等。力學性能:拉伸強度相當于鋼材的一半。膜材的彈性膜量較低，氣膜結(jié)構(gòu)為斜向正交網(wǎng)狀鋼纜加氣膜式結(jié)構(gòu),滿足貯煤場大空可形成復雜的曲面造型。間跨度的要求,也滿足氣膜結(jié)構(gòu)在主要荷載作用下縱橫向的剛度需光學性能:對自然光的透射率約9%。防火性能:具有阻燃和耐高溫性能。在氣膜煤棚四周擋煤墻上設有進出通道,均設置雙層門,可防保溫性能:雙層膜材料的保溫性能與190mm厚磚墻相當。止內(nèi)部空氣泄漏。自潔性能:雨水可使經(jīng)過特殊表面處理的PVC膜材表面得到2.2調(diào)研情況自然清洗。據(jù)制造廠介紹,因當?shù)卮箫L原因(當時風速約41m/s),煤場四周耐腐蝕性:耐各種強酸強堿腐蝕,不宜老化。建筑物外表面封閉用壓型鋼板脫落,飄落至氣膜煤棚上方,對膜材耐侯性強:工作溫度范圍在-40~70C之間。造成嚴重破壞而致使煤棚坍塌,失去封閉功能,參觀時現(xiàn)場已回收,1.3氣膜式封閉煤棚結(jié)構(gòu)制造廠r計劃重新制作安裝，預計需要30天左右進行恢復。赴現(xiàn)場后氣膜結(jié)構(gòu)建筑靠約250Pa內(nèi)外氣壓差來支撐整個建筑。僅在煤場四周見到酒落的少量封閉煤棚所用材料。所用斜向網(wǎng)狀鋼纜將整個結(jié)構(gòu)包裹,斜向網(wǎng)狀鋼纜系統(tǒng)允許的氣膜材料為中等強度的PVC膜,厚度0.75mm。膜內(nèi)壓力可達1.5-3.0大氣壓，可抵抗150英里/時的強風和250kg/氣膜外部固定用鋼索直徑約10mm。m2的雪載。氣膜底部擋煤墻高度分別為6.5 米高和2.5米高采用條形煤棚基礎，高越2~7米。氣膜及鋼索底部固定于擋煤墻上部，采用預留螺栓及角鋼固選型依據(jù)工程地質(zhì)資料確定基礎混凝土強度等級基礎墊層及鋼筋定。氣膜煤棚四周安裝有充氣風機和消防管道。1.4氣膜式封閉煤棚內(nèi)部給排水通風除塵2.3要點分析設置降塵噴淋裝置,實現(xiàn)對整個煤棚堆場的噴淋降塵。安裝周期:氣膜煤棚在制造廠制作完成運至現(xiàn)場后,先對氣膜設置消防系統(tǒng),當火災經(jīng)確認發(fā)生后,經(jīng)消控室主機遠程控制及鋼索進行安裝,再對煤棚內(nèi)部進行充氣完成安裝,安裝周期共計將對應發(fā)生火災區(qū)域的電控炮處的閥組打開進行滅火。約1個月。室內(nèi)噴淋降塵給水管道采用無縫鋼管,焊接連接;電控消防炮后期運行:煤棚安裝完畢后,運行期間需持續(xù)補氣,補氣時約需滅火管道采用熱鍍鋅鋼管。3~5臺充氣風機同時作業(yè)，每臺風機功率為7.5kW。采用機械送風和超壓排風的送、排風模式,通風系統(tǒng)自動控制環(huán)境適應性:經(jīng)該工程的將近兩年的運行,抗風抗壓能力能夠煤棚內(nèi)氣壓并可定時自動通風換氣。滿足該地區(qū)41m/s風速的要求,并能承受冬季雪壓的考驗:1.5氣膜式封閉煤棚補充新風消防和粉塵控制:在煤棚內(nèi)部擋煤墻頂部裝設有噴灑水降塵裝主控制系統(tǒng):集成化設計;風壓傳感器收集動態(tài)數(shù)據(jù),風感控制置和采用排氣閥控制開閉的排氣孔。實測貯煤作業(yè)時室內(nèi)煤塵濃度單元自動控制充氣系統(tǒng)的運作;智能遠程PLC控制。100-130m/m';若開啟排風閥和灑水降塵,煤塵濃度可降到8mg/m3補充新風系統(tǒng):擋墻處設有通風口,保證封閉煤棚內(nèi)與外界氣以下;實測貯煤作業(yè)時室內(nèi)瓦斯?jié)舛?.1%,均符合國家標準要求。體交換。3氣膜式封閉貯煤場與其它封閉形式的投資比較應急備用系統(tǒng):設有使用燃油或者燃氣的馬達提供備用動力。貯量15萬噸氣膜式封閉煤棚與同等貯量的封閉式條形煤場、1.6氣膜式封閉煤棚的技術特點圓形煤場及筒倉進行投資比較;如下表所列。自由的建筑形體塑造:柔性膜材使煤棚造型多樣,可以適應復方案主要技術參數(shù)土建投資設備投資|長x寬x高400m110mx42m雜地形。自重輕:重量約為常規(guī)鋼屋面的1/30, 可有效降低基礎的造價。氣膜封閉煤棚擋煤墻高度: 65米3600 30002臺L500105040型斗輪堆取料機施工周期短:所有加工制作均在工廠完成，一一個月 內(nèi)完成安裝。長x寬x高-400mx 10mx24m大跨度建筑空間:內(nèi)部不需要梁柱支撐,內(nèi)部運行無障礙。封閉條形煤棚6500 3000 |中國煤化工抗壓性能:可抵抗150 英里/時的強風和250kg/mi的積雪。施工不受季節(jié)限制。封閉圓形煤場MHC NMHG_000 L 300 |密封性好、環(huán)保指標高。2氣膜式煤棚現(xiàn)場調(diào)研5臺布料機、20 臺活化給煤機、s套筒倉保護裝置-93-