顾力群
浙江浙能乐清发电有限责任公司 浙江 乐清 325600
摘要：传统的挡风墙煤场虽然能起到一定的抑尘防风作用，但因其不是全封闭（仅煤场四周有挡风墙），故还是会有很多粉尘溢出；为了保护碧水蓝天，浙能乐清电厂将#2#3煤场改造为全封闭的气膜煤场。气膜煤场是利用内外气压差来支撑整个建筑，不需要钢结构支柱及梁等支撑结构，具有优良的性价比。
关键词：气膜煤场；电气系统；燃料；运行
1乐清电厂气膜煤场总体介绍
1.1气膜煤场结构
浙能乐清电厂气膜煤场（#2#3煤场）采用的是起承式膜结构，外形尺寸约为317m（长）×115m（宽）×45m(??高)，充气膜外壳采用的是1.2mm厚的PVDF膜材作为封闭材料，膜材表面配有钢网锁，外包PE保护层，气膜建筑的主要荷载都由钢缆承担。每个棚在四周墙上，布置有4个汽车通道（每个通道包含1个应急门、2个气密提升门）、2个皮带密封小间、4组人员进出互锁门、6个应急门、12组风机和20个排风口（16个布置在纵墙上，4个布置在风道风口处），并在北山墙北外侧布置有配电间。一套气膜煤场系统[1]由充气系统、排风系统、照明系统、有毒有害气体检测装置、抑尘系统和消防喷淋系统组成。
1.2气膜煤场的优势
由于气膜煤场是依靠内外压力差来支撑的，膜材料柔性较好，也没有支撑梁等受力支柱，可以实现数百米的大跨度[1]。膜材的透光性比较好，且在夜晚膜材具有漫反射效应，提升了膜内的照明效果。从密封性来看，气膜煤场对环境更友好，几乎达到了零排放；而且从建筑制造成本来看，气膜煤场大概是钢结构煤场造价的三分之一，大大降低了企业成本。而且燃煤电厂使用气膜煤场还有一个天然优势，气膜煤场需要风机的运行提供气压，在其他的工业企业中，会面临着高额的工业电费，燃煤电厂则可以避免这个问题，电厂厂用电具有高性价比。煤场封闭后，在雨季可有效减少煤场皮带机积水的情况，减少运行人员皮带机刮水的工作量。
1.3气膜煤场设计概况
为保证撑起气膜建筑的空气不会流失，煤场应避免有大的缺口，但是作为一个煤场，是不可能做到完全密封，因此，细小缝隙的空气泄露属于正常泄露。持续的气流支撑着整个建筑。气膜通过设计的排风阀来实现膜内的换气，同时又能保持不易觉察的气压差。为了保证气膜内的气压减少空气流失，人员进出通道配备有互锁门，车辆进出配备汽车进出门，以方便人员及车辆的进出,自动控制的充气系统可确保气膜内压。如发生非正常漏气，备用风机会启动，乐清电厂气膜系统设计在气膜内的压力低于200pa时，气膜煤场的排风阀便会关闭，减少气体流失。整个气膜系统在设计的时候便考虑了全厂失电的突发状态，预留一套柴油发电机系统以承担备用能源供给工作。
1.4气膜煤场充气排风系统
气膜的压力是由风机提供的，乐清电厂气膜系统总共有12组风机（12台工频、12台变频），变频风机可手动选择开启几台，当变频风机处于自动模式，频率会根据膜内外压差和压差设定值进行PID调整，以达到膜内外压差稳定。当变频风机处于远程自动状态，打开失败时将自动开启下一台变频风机。工频风机的逻辑是按递增和递减控制，当实际压差小于设定压差6kpa且变频风机频率等于50HZ持续30秒（可设定），自动开启一台工频风机，间隔60秒（可设定），继续检测当实际压差小于设定压差6kpa且变频风机频率等于50HZ持续60秒（可设定），自动开启一台工频风机，以此递增。当实际压差大于设定压差6kpa且变频风机频率小于等于20HZ持续30秒（可设定），自动关闭一台工频风机，间隔60秒（可设定），继续检测当实际压差大于设定压差6kpa且变频风机频率小于等于20HZ持续60秒（可设定），自动关闭下一台工频风机，以此递减。气膜系统的排风是通过排风阀来实现的，气膜在不同的运行状态下开启的风阀的数量是不一样的，且风阀控制又分为低通风模式 、 标准通风模式、高通风模式。风阀在系统中不但通过开启的个数以及风量来控制气膜内的压力，而且风阀系统还具有排风阀保护功能。如果系统内有毒有害气体超标，那么系统便会自动调节，增加开启的风阀数量；如果膜系统出现大量漏气，低于设定安全压力值时，控制系统便会关闭风阀，以达到保护作用。可以说气膜系统就是通过风机与风阀的调节来实现压力差的，一个是进气系统一个是出气系统。
1.5气膜煤场的电气系统
因整个气膜煤场是依靠内外气压差来支撑的，煤场的风机必须保持24h不间断运行，否则煤场会出现坍塌的风险，为了应对全厂失电的突发状况，乐清电厂气膜煤场除了采用6KV输煤AB段电源互为备用外，还采用了一套柴油发电系统。具体为：每套气膜系统配置两路380V低压进线，供气膜煤场的风机、仪表及照明使用，由ATS柜引来。ATS系统由两台变压器提供的两路工作电源（一用一备）及一台应急自启动柴油发电机组成；两路工作电源可以相互切换（配备了双电源切换开关），当两路380V工作电源都失电时，可通过就地启动柴油发电机以满足气膜风机紧急供电的需求。其中气膜工频风机配电柜电源由气膜保安MCC母线引来，#2、#3气膜变频风机配电柜分别由380V煤场A段母线、380V煤场B段母线引来。这样的电气系统设计具有“双保险”功能，380V煤场AB段可以互为备用以应对日常的输煤段检修工作；同时在全厂失电的情况下，可以由柴油发电机系统对气膜进行供电，防止塌膜事件的发生。
1.6气膜的自动运行方式
气膜运行时具有日常模式，通风模式，台风模式，雨雪模式和自动设定模式。自动运行主要是根据气候及对膜内空气质量要求来进行调节的。主要是通过调节启动风机的数量及打开排风阀的数量来实现的。当气膜内有检修工作或者空气质量较差时，我们会采用通风模式，在通风模式下，打开的排风阀的个数及启动风机的数量会比日常模式下要多，膜内的空气流通速度也会更快。在台风天时，我们会设定台风模式，提前给膜内加压，台风模式下膜内压力会达到700pa(日常模式下为260pa)，以应对台风天气。
2从燃料运行的角度来看气膜煤场
气膜煤场对我们乐电来说是新事物，我们对它的使用目前还不够深入，从燃料运行角度来看，我们要做好电气控制系统的事故预想，尤其是在全厂失电的情况下能够快速准确地启动备用柴发系统。还有气膜内的安全生产工作，虽然气膜相对于挡风墙煤场有很多优越性，但它毕竟是一个相对封闭的系统，更容易产生有毒有害气体。我们更要做好有毒有害气体检测，气膜内的消防防护，定期进行安全教育及消防演练，严格气膜煤场出入人员登记管理。
(1)有害气体检测装置[2]必须到位且具有高优先级；膜内空间应当有报警装置，报警装置不仅要接到上位机上，还要在现场有明显的音响灯光报警，有害气体一旦超标立即联动报警，空间内人员听到报警立即撤出。值班人员必须对气膜系统，监控以及人员出入登记进行检查。
(2)气膜自动运行模式有日常模式，通风模式，台风模式，雨雪模式等，运行人员应当根据实际情况切换运行模式，以应对气膜内检修作业及各种天气。在有检修工作的时候，必须采用通风模式，增加气流流通量，为检修人员提供良好的工作环境。
(3)气膜内的消防系统及抑尘系统主要还是依靠装设的消防炮[2]及雾炮；运行人员应当熟练掌握这些设备的使用方法。消防炮在上位机和就地都可以进行操作，优先考虑在上位机操作，气膜内如果有火灾出现很容易产生有毒有害气体。对于消防炮的操作也是运行值班人员的必备技能，应但具备熟练操作的能力
(4)柴油发电机系统作为紧急备用电源，应当定期试运行及维护保养。一旦发生全厂停电必须立即启动备用柴油发电机，并能保持正常的压力。如果停电需要持续一段时间的话，要准备好备用汽油或丙烷气，以及润滑油。
(5)我们处于沿海地区，多台风天气，台风天应加强对气膜的监护，做好被大风中的尖锐物体划破气膜的事故预想，合理调整风机运行数量。如有划破气膜的突发状况，在保证人员安全的情况下联系检修班组对膜材进行紧急修复，减少空气流失，避免压力降低，防止损坏的进一步扩展。
3结束语
传统的挡风墙煤场已经不符合目前的环保要求了，越来越多的燃煤电厂已经在逐步升级改造为封闭式煤场（钢结构煤场或者气膜煤场）。在封闭式煤场中，气膜煤场造价低，环保效果好，而且电厂还可以由厂用电对其供能，相较于其他工业企业使用气膜建筑，能节省大量的电费，更具有性比价。在燃煤电厂中使用气膜煤场应当是以后的发展方向。
参考文献：
[1]张卫兵.气膜结构技术在大跨度异型储煤场的应用[J].山西建筑,2019,45(21):50-52.
[2]刘文斌,李雪梅.全封闭气膜式储煤场消防安全性分析[J].东北电力技术,2019,40(11):40-42+53.