摘要：输煤输储煤设备堵煤、卡煤及粘煤问题，是多年来困扰热电厂的问题之一，迄今为止还没有一个行之有效的解决方法。本文通过对输储煤设备堵煤、粘煤及棚煤的原因进行了彻底分析，对各种堵煤保护方式及安装方式进行比较，并经过现场实际实验，彻底解决了输煤系统输储煤设备堵煤、粘煤及卡煤问题，即选择可靠性较强的阻旋式料位开关、安装在适当位置和采用有针对性的防护罩。
关键词：输储煤设备 堵煤 卡煤 粘煤 防护罩
1输储煤设备堵煤的危害
（1）热电厂输储煤设备堵煤事件频繁发生，输储煤设备堵煤一般堵煤量较大，清理及疏通困难，同时将外溢的煤流会延回程皮带四处散落，增加清理难度，严重影响输煤系统环境； 严重时会造成输煤皮带断裂，导致输煤系统长时间退备，造成输煤皮带损坏及机组限负荷等巨大损失；
（2）输储煤设备堵煤及抢修过程中在输煤系统高粉尘浓度环境下工作，对工作人员伤害极大，极易导致尘肺疾病及转动机械伤害。是目前影响输煤系统稳定性的及设备安全的重要隐患之一。
（3）输储煤设备堵煤事故是困扰火电厂的主要事故事故，是目前影响输煤系统及设备可靠性的重要事故，解决输煤系统输储煤设备堵煤问题刻不容缓。
2输储煤设备堵煤原因分析及分类
2.1输储煤设备堵煤
输储煤设备从底部到顶部完全堵煤。发生原因多为下一级皮带停止转动或转速较慢，同时上一级皮带未能及时停止运行，导致煤流从输储煤设备底部堆积至顶部，导致整个输储煤设备全部堵煤。该类堵煤是理想的堵煤方式，容易动作保护，且发生频率相对较低。
2.2 输储煤设备卡煤
输储煤设备顶部通流部分较小的三通处有大块煤或杂物卡住，导致输储煤设备顶部堵煤。发生原因是大块煤或石头等杂物卡在输储煤设备三通处，使煤流不能顺利通过，导致三通以上部分堵煤。该类堵煤现象主要发生在煤质较差的电厂，同时多数是在碎煤机之前的输储煤设备。
2.3输储煤设备粘煤
输储煤设备顶部通流较小的部分不断粘煤导致顶部堵煤。发生原因是煤中含水分较大，湿煤流粘性较大，容易粘在输储煤设备处导致，煤泥持续不断粘在输储煤设备三通处，最后堵住输储煤设备，该类方式是输储煤设备最常见的堵煤方式，多在雨季发生，监测困难。
2.4造成煤仓堵煤的因素
物料流堵塞集中发生在煤仓下部出口上方1～2m范围，通过流体力学原理分析：卸料时物料受重力作用向下流动形成物料流，在直仓体与锥形仓交接处，物料流受锥形仓斜度影响，再加上物料的粘结作用，纵向向上方膨胀，横向向中心收缩，物料流体所受应力呈被动塑性状态。煤的粒度越小，流动性就越差。所含水分大时，在仓壁上更容易粘结并逐渐增厚。常见的堵煤情况有架煤和棚煤等形式，其两种堵煤的形式交替变化，极不稳定。煤质的变化和不同季节的天气变化，是影响供煤系统正常运行的重要因素。雨季煤湿、冬季寒冷结块是常态，煤仓会经常出现棚煤、结拱问题，直接影响系统的正常运行。
3输储煤设备堵煤解决措施
3.1热电厂传统堵煤保护方式
传统三通输储煤设备堵煤保护方式，在三通输储煤设备三通下方两条管路分别安装一个堵煤开关A、B，两开关根据三通挡板位置信号，联锁跳闸上一级皮带，当三通挡板切换到右侧，左侧输储煤设备堵煤触发A堵煤开关时，联锁跳闸上一级皮带，切断煤流，阻止进一步堵煤；当三通挡板切换到左侧，左侧输储煤设备堵煤触发B堵煤开关时，联锁跳闸上一级皮带，切断煤流，阻止进一步堵煤，保护控制逻辑为，2个堵料开关，落料筒三通下方各一个开关，两个开关并联触发上级皮带跳闸。传统直通输储煤设备不设置堵煤保护，因为考虑到直通输储煤设备，煤流落差很大大，进而冲量很大，极易损坏堵煤开关，相比之下三通输储煤设备经过三通以后管路倾斜，对煤流具有一定的缓冲作用，使其冲量减小，不易损坏堵煤开关，但损坏频率也不是很低。
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3.2传统堵煤保护方式缺点
（1）堵煤保护方式在一定程度上可以起到堵煤保护的作用，但误动率、拒动率都很高。
（2）经常由于堵煤开关探头或输储煤设备侧壁挂煤导致开关频繁动作；
（3）三通处粘煤或卡住大块煤或石头等杂物导致输储煤设备堵煤时，安装在下方的A、B两堵煤保护开关处未堵煤，时常拒动，造成巨大损失；
（4）此种安装方式堵煤开关损坏率极高，经常因大块煤或石头等杂物下落砸坏堵煤开关，故障率较高，维护量极大。
3.2新型热电厂堵煤保护方式
我国光伏发电项目规模化发展研究针对传统堵煤保护所存在的的缺陷，设计出一种新型堵煤保护方式，能有效解决输煤输储煤设备堵煤卡煤及粘煤现象，同时可有效保护堵煤开关不被大块煤及杂物损坏。
3.3新型堵煤保护开关安装位置煤及动作方式
针对传统式堵煤保护存在的开关粘煤易误动、输储煤设备卡煤及粘煤易拒动、堵煤开关易被砸坏及维护量大等不足之处，现设计出一种新型堵煤保护安装方式，在三通下方两路输储煤设备方向设置A、B两个堵煤开关的同时，在三通上方输储煤设备顶部再加装一个堵煤开关C。 A、B两开关根据三通挡板位置信号，联锁跳闸上一级皮带，当三通挡板切换到右侧，左侧输储煤设备堵煤触发A堵煤开关时联动A1振打器，延时5S后A堵煤保护依然动作则联锁跳闸上一级皮带，切断煤流，阻止进一步堵煤。
3.4堵煤保护开关选型
目前堵煤保护按原理阻旋料位开关、电容式料位开关、机械式堵煤开关，感应式堵煤保护开关等。通过原理、价格及实际应用情况，现对各原理堵煤开关进行比较。根据各原理堵煤开关参数及各厂应用调查结果，阻旋式料位开关是寿命最长、性能最优越的堵煤保护开关。
3.5 增强运行标准化管理
随着电力市场改革的深入，煤仓堵煤现象将日渐增多。相关人员在建立管理体系时首先应当调整来煤结构，随后要求集控运行人员巡检就地加强给煤机检查，下煤不畅时及时汇报。进行上煤时，合理上煤，掺配煤。除此之外检修人员及时处理缺陷，及时掏通棚煤的原煤仓，定期检查原煤仓，出现轻度棚煤后，及时检查处理原煤仓，不随便上煤。最后各部门加强管理，合理进行配煤工作。应从煤仓堵煤原因出发，优化煤仓结构设计、改良煤仓清堵方案，从根本上解决煤仓堵煤现象，保证电厂稳定运行。
3.6堵煤保护开关护罩设计
堵煤开关护罩的形状及机械强度具有一定要求，防护罩圆盘厚度过薄强度不够，过厚固定困难，护沿过薄禁受不住大块石头及煤块砸击，容易变形，护沿过长容易遮挡开关拒动，过短不能防止开关粘煤。通过多次现场安装实验防护罩圆盘材质采用厚度为10mm的钢板，外径200mm；护沿材质采用φ159*8无缝钢管，长150mm，保护角度240度，并加工成圆形，防止挂煤。固定法兰焊接在输储煤设备上，防护罩通过多道螺栓固定在法兰上，堵煤开关通过螺纹固定在防护罩上。
结束语：
综上所述，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，煤炭的需求量也到了一个新的高度，但对于燃煤运输系统而言，堵煤问题一直困扰着国内乃至国外企业，对于煤仓，堵煤问题尤为突出。因此相关人员应采取经济有效的防堵措施，以此确保热电厂输储煤设备的安全运行。
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论文作者:曹鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
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