新疆中泰化学阜康能源热电厂 新疆乌鲁木齐市 830009
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，电力行业发展也十分快速。燃煤电厂的动力煤来源广、品质复杂多变，有些原煤具有水份大、粘度高的显著特点。在原煤仓出料的过程中往往会有物料堵塞现象发生，严重影响设备的正常工作。特别是大型火力发电厂配置直吹式制粉系统的原煤仓，一旦发生原煤仓堵塞，发电机组就要被迫紧急降出力甩负荷，甚至出现锅炉燃烧不稳造成大量投油，更严重的会造成锅炉灭火、机组非计划停运。原煤仓的堵煤问题成为一个电力行业的难题。目前，防止堵煤的技术流派较多，各种防堵煤设备的应用也较广泛，但是使用效果均不尽如人意。本文旨在从众多的防止堵煤技术中找到一种效果好的技术，进行技术推广，较好地解决行业中堵煤难题。
关键词：燃煤电厂；原煤仓防；堵煤设计
引言
输煤系统落煤管堵煤是燃料运行和维护人员常见的问题，同时也是输煤系统的疑难杂症。近几年，燃料供给侧改革导致燃煤价格一路高涨，市场煤煤质鱼龙混杂，煤中大石块、大铁块、大木块等严重影响输煤系统的安全运行；同时因环保政策收紧，尤其是北方煤炭港口环保要求进一步提高，煤船在港口装煤时，在煤炭料场、输煤皮带、装船机等各重要环节进行大量喷水或喷淋，控制煤炭粉尘，导致电力燃煤含水量尤其是全水中的外水急剧增加，全水最大的煤种达32%，严重超出了输煤皮带的设计范围；在燃料输送环节，极易导致输煤皮带中转过程即头部落煤管发生严重粘煤、堵煤、撒煤，可能导致输煤皮带磨损严重甚至磨断或拉断皮带。
1本厂输煤系统堵煤的原因
本厂输煤系统在皮带落煤管中安装了堵煤开关和相应的振打器，当输送的燃煤尤其是全水大、湿且粘的煤种时，当煤流冲刷到落煤管内壁侧时，湿煤粘贴落煤管管壁，越积越多、越粘越厚，当皮带瞬时煤量超过落煤管的通流面积时，瞬间将发生落煤管堵煤事件，如果相关的堵煤保护装置、过流保护等未起效果，极有可能导致输煤皮带因头部大量堵煤而堵转，或者堵煤严重磨损皮带工作面而拉断皮带。而本厂输煤皮带落煤管的堵煤开关因设计、安装不合理，装设在三通挡板以下的倾斜段或垂直段，上级皮带头部落煤管堵煤时三通挡板以下未发生堵煤，导致堵煤开关未能真正起到保护作用、未能及时联锁跳停皮带。
2制粉系统堵煤原因
锅炉制粉系统堵煤一般发生在原煤仓、闸板门轨道处、给煤机进口位置，堵煤的型式一般有结拱、粘结、堵塞等。制粉系统堵煤主要三个方面原因，一是煤质本身特性，二是结构设计不合理，三是煤流接触面材质选择不合理。原煤的物理特性中，外水分、灰分、颗粒度、黏度四个参数决定了堵煤的难易程度。外水分越大，灰分越大，煤粒越细，黏度越高，则这种煤就越容易在制粉系统中发生堵塞。煤流在运动过程中任何部位的结构设计不合理均会导致堵煤现象发生。例如，煤仓内壁倾角、截面收缩率等不符合煤流运动规律;煤仓出口及给煤机入口设计不合理等。原煤在制粉系统中水平移动靠的是煤与接触面之间的摩擦力，在垂直向下运动中靠的是自重。特别是在煤仓中向下运动时，煤流与煤仓内壁形成摩擦力，越到煤仓下部，其截面积越小，垂直作用在运动面上的正向压力越大，当摩擦系数恒定时，摩擦力则越大。当摩擦力增大至一定程度时，则会粘滞住下落的煤颗粒，诱发堵煤。为了减小该摩擦力可以选用摩擦系数更小的材料，如内衬不锈钢。电厂在实际生产过程中，由于受动力煤市场的影响，燃用一些低成本的劣质煤，甚至通过掺烧煤泥等来降低成本，获得更高利润。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但这无疑增加了原料的湿度、粘度，极易造成制粉系统堵煤。
3原煤仓防堵的现有措施
3.1防止发生堵煤事件，技术改进方案
运行控制方案或制度的落实，无法根本解决或彻底根治输煤皮带落煤管堵煤事件的发生，因为系统堵煤开关自身安装不合理，不能真正起到应有的保护作用。鉴于此现状，设备技术改造势在必行，经调研并综合分析，技术改进方案选择叶片旋转式堵煤开关，安装在皮带落煤管头部即皮带头部驱动滚筒下方的侧面。该类型堵煤开关的工作原理：驱动装置采用微型马达，传动轴与离合器连接，且可以长时间持续运转，当落煤管未发生堵煤时，旋转叶片未接触物料或未被燃煤阻挡，马达带动的叶片可正常运转，即未发生堵煤；当落煤管头部发生堵煤时，旋转叶片被燃煤压埋或阻挡，由于阻力迫使马达停止运转，堵煤开关动作联锁跳停皮带，从而达到防止堵煤损坏设备的事件发生。为了防止旋转式叶片误动作、误跳停皮带，该装置通过调整弹簧的拉力或调整旋转式叶片的的规格尺寸大小来实现，目前叶片的大小为90×30（W×H），可有效防止煤粉进入叶片槽堵转误跳停皮带。日常维护定检时定期清理轻微积煤或积粉，可提高技改堵煤开关的安全性、可靠性。
3.2空气锤
空气锤在没通压缩气体的状态下，磁性锤头借助强性磁力紧紧地吸引在极板上，当电磁阀通电时，压缩空气(＞3kg/cm2)流入空气锤内，当压力大于磁引力时，锤头高速撞击基座，起冲击力传递给仓壁或直接敲击仓壁，产生振动，达到振落粉尘的目的，当电磁阀闭合排气后，锤头借助于弹簧的弹力返回，靠近极板时，磁力使锤头与极板又紧紧吸附在一起，锤头又恢复起始状态。这样就完成了一次冲击过程。该系统采用压缩空气作为动力源，节省电能，但防堵效果受限于空气锤安装的具体位置以及物料特性。
3.3原煤仓采用流线型设计(双曲线)
目前新建原煤仓大都采用此技术。双曲线型煤斗随着煤向出口的流动，斗壁的倾角加大，促使煤沿壁面流动的重力分力逐渐变大，重力在对壁面的挤压力分力逐渐变小，与锥型煤斗相比，其等效流动动力随煤的流动下降较慢。从原理上来说，这种形式的煤斗堵塞几率相对较小。但是，在实践中，当煤的含水量增加到一定值(尤其掺烧煤泥)，其堵塞的几率会迅速增加，不能彻底解决原煤仓堵塞的问题。
3.4落煤管的合理设计
在电厂运行中，原煤仓出口、给煤机进口间的落煤管位置也经常发生堵煤现象。落煤管材质须选用不锈钢材质;在保证燃煤准确落在给煤机皮带的前提下，给煤机入口截面积越大越好;落煤管的长度应尽量短。
3.5双曲线煤斗设计
经调查研究，煤仓堵塞90%以上发生在下部煤斗出口以上1～2m的范围内。其主要原因:料仓卸料时，锥形仓内物料在竖直方向膨胀、水平方向压缩，应力呈被动塑性状态，随着料仓出口尺寸的减小，压力越来越大，煤颗粒之间及煤与筒壁之间的摩擦力增大，煤颗粒之间发生团聚，特征尺寸显著增大，所以堵塞主要发生在此段。将原煤仓下部设计成双曲线型式，可以有效减小煤流与原煤仓内壁之间的摩擦力。
结语
粘煤时发生堵煤、撒煤事件；同时，配合技术改造，堵煤开关合理选型，选择旋转式叶片堵煤开关，从技术、技改方面改进设备的科学性、合理性、可靠性。本厂输煤系统落煤管堵煤事件得以有效控制。
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论文作者:张源
论文发表刊物:《房地产世界》2019年5期
论文发表时间:2019/9/13
标签：原煤论文; 皮带论文; 发生论文; 叶片论文; 制粉论文; 摩擦力论文; 系统论文; 《房地产世界》2019年5期论文;