摘要：煤仓堵煤是锅炉运行过程中普遍面临的难题，对锅炉的正常运转产生重要影响。锅炉堵煤现象的发生轻则造成锅炉给煤量减少引起负荷骤减，从而影响生产;重则造成锅炉断煤引起压火，甚至灭火而导致系统性停车，都会造成一定经济损失。在锅炉堵煤处理过程中，耗费大量人力、物力、财力。本文就循环流化床锅炉煤仓堵煤问题分析及改造展开探讨。
关键词：循环流化床锅炉；原煤仓；堵煤；改造
近年全国经济形势持续下行，企业之间竞争日趋激烈。加之煤价连年走高，企业利润被摊薄。为降低成本，公司使用的煤相对廉价但煤质较差，原煤仓频繁出现堵煤现象，严重影响机组稳定安全运行。
1 锅炉煤仓堵煤影响因素
（1）煤质的影响。国内有关研究表明，煤质含水率及粒径对煤的流动性影响较大，在一定范围内，煤的含水率越高，黏度越大，流动性越差，越容易黏结;煤的粒度越小，分布越不广，可压缩性越好，团聚能力增强，流动性变差。实际生产中，循环流化床锅炉一般要求入炉原煤水分控制在6%以内比较适宜，最好不要超过8%;循环流化床锅炉的安全运行要求有良好的破碎、筛分系统，以保证进入流化床的入炉原煤，一般控制颗粒度≤13mm。（2）煤仓自身结构的影响。原煤仓下部一般均为锥形结构，上边直径较大，下边直径较小。煤仓内的煤对倾斜的煤仓内壁有一定压力，煤在流动时受到煤仓内壁摩擦力的作用，煤与煤之间也有摩擦力，靠近煤仓内壁处压力最大。煤仓内的煤在向下流动时，靠近边壁处流速最小，靠近边壁的煤就容易停止流动，形成边壁集煤现象，时间越长，不流动煤层也会越厚，最后形成拱并出现堵煤现象。90%以上的原煤仓堵塞都发在下部原煤仓出口以上1～2m的范围内。煤仓下煤时，原煤在水平方向膨胀，坚直方向压缩，应力呈被动塑性状态;随着煤仓由上往下尺寸的减小，压力越来越大，煤颗粒之间及煤与筒壁之间的摩擦力也越来越大，发生团聚现象，特征尺寸显著增大，所以堵塞主要发生在此段。煤仓内壁粗糙，也会影响煤的流动性，形成架桥现象，造成煤仓堵煤。（3）原煤存放时间的影响。煤斗堵煤的表现形式主要是在煤斗的不同部位形成煤拱，根据成因不同可以分为压缩拱、楔形拱、黏结黏附拱和气压平衡拱。影响原煤流动性的主要因素是煤的黏结性，通常与煤的水分有关。当煤含水较高时，在原煤斗及落煤管内就容易出现物料堆积、搭桥、粘壁的状况。锅炉停炉后，煤仓内有未用尽原煤在仓内长时间存放，由于煤仓密封不严，存煤与空气接触，吸附周围环境中的水分，会造成原煤在煤仓内结块。锅炉再次开车时，新上的原煤进入煤仓后出现架桥现象，无法正常进入给煤机，导致煤仓堵煤。公司锅炉不止一次出现过此类情况，不仅造成锅炉断煤压火，而且影响正常生产。因此，每次停炉时要增强计划性，需把煤仓内存煤燃烧完全后再停炉，避免因原煤存放时间过长造成煤仓堵煤。
2 概况
公司共有循环流化床锅炉4台，75t/h锅炉两台、130t/h、240t/h锅炉各一台，12MW汽机两台。锅炉主燃料为煤。目前锅炉燃料煤特性为全水分7.5%、发热量不低于3400-4000kcal/kg。点火燃料用燃料油，采用炉内添加石灰石、脱硫除尘一体化装置联合进行脱硫。燃料通过汽车运输进入煤棚存放，经过筛选、破碎，最后通过栈桥输送到炉前煤仓。四台循环流化床锅炉主要向后续生产装置提供蒸汽。富余的蒸汽提供给2台12MW汽机发电。在锅炉运行时，原煤仓经常发生堵煤现象，特别是阴雨天，煤的表面水分较高时更加严重，严重影响装置安全稳定运行。
3 堵煤原因分析
3.1原煤仓结构上部呈方形、下部呈方锥上口大，下口小，上口进煤，下口排放煤，煤粉自上而下靠自重下落。下落的煤粉由于在锥形容器内流动，故愈向下流动，截面积愈小，对煤粉本身形成挤压，造成堵塞。
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3.2煤的表面水分问题的分析
锅炉用煤的表面水分平时约为7.5%左右，遇到阴雨天气煤的水分增加，导致运送到煤仓的煤水分过大，黏性增大，这也是形成堵煤的原因之一。
3.3在堵煤发生后，给煤机入口已不再下煤
煤流继续收到断煤信号，疏通装置发出指令，犁煤器动作。此时犁煤器动作行程已不能到位，循环下推，致使整段压实。
4 改造的措施及效果
改造措施：通过对影响原煤仓堵煤的因素分析。燃煤表面水分的改进，需要原煤供应时降低水分含量，同时合理分配干煤棚的使用。此次改造的重点放在对原煤仓结构进行改进以减少煤斗壁的阻力并加装清堵装置。重点从下部煤仓出口处着手，对煤仓的下部进行改造，此处正是整个锥斗最容易堵煤的地方，拆除煤仓出口部位约2.7米段煤仓、拆除原煤仓疏松机、以不锈钢修补煤仓内壁孔洞和不平处，以下依次安装方圆过渡节、旋转清堵机，整体改造后煤仓内壁各处夹角大于70°，可有效解决原煤仓堵煤的问题。
改造后的效果：改造后煤仓结构重造优化，加上智能旋转清堵机，断煤自动清堵，根据断煤频率自动计算提前动作时间，结合定期动作（无断煤时每8小时动作一次），实现了给煤机稳定给煤，大幅度降低燃运上煤频率，减少了燃运开停机次数，为设备维护取得时间，明显改善了锅炉给煤机现场环境，保证锅炉稳定运行煤仓改造后角度理想，能有效避免棚煤、挂壁，加上内角弧形导流板、下部旋转清堵机，将彻底杜绝煤仓断煤堵煤情况清堵机各转动部分自动注油系统实现自动注油，避免了人工维护不到位造成的故障，4#炉自9月24日运行至今、3#炉12月9日至12日煮炉吹扫运行四天，煤仓改造效果明显，未出现断煤情况，煤仓给煤顺畅。
5 展望
循环流化床锅炉煤仓堵煤主要受煤质、煤仓的影响，防堵煤主要从控制原煤含水率、优化煤仓结构、配置防堵煤设备等方面进行考虑。煤仓防堵煤可从以下几方面着手:①新建煤仓，可根据锅炉大小配备相适应的煤仓以防止煤仓长时间储煤;煤仓设计时采用有成熟应用经验的双曲线设计形式以提高煤的流动性，减小堵煤几率;煤仓内壁采用摩擦系数小的超高相对分子质量聚乙烯板材作为内衬以改善煤流;采用含中心给煤机等的防堵机械的煤仓。②已有煤仓改造时，为降低改造难度和成本，可在原煤仓下部增设缓冲煤斗，增大煤仓至给煤机之间落煤管的尺寸，煤仓内壁进行防粘处理。③配置防堵和清堵设备，根据实际情况安装煤仓旋转清堵机等。随着锅炉煤仓防堵煤技术的不断进步和实践应用经验的不断丰富，通过采取多重措施并举，煤仓堵煤将不再是困扰锅炉运行的难题。
结语
通过公司240t/h循环流化床锅炉近两个月的试运行，表明原煤仓的改造是成功的，可以得出以下结论：对煤仓的下部进行改造，拆除煤仓出口部位约2.7米段煤仓、拆除原煤仓疏松机、以不锈钢修补煤仓内壁孔洞和不平处，以下依次安装方圆过渡节、旋转清堵机，整体改造后煤仓内壁各处夹角大于70°，可有效解决原煤仓堵煤的问题。
参考文献
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[3]刘小川,邱代林.燃煤火力发电厂原煤斗堵煤问题的分析及对策[J].能源与节能,2015(12):65-66+161.
论文作者:董玉奇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
标签：原煤论文; 锅炉论文; 流化床论文; 内壁论文; 水分论文; 流动性论文; 现象论文; 《电力设备》2018年第29期论文;