循環(huán)流化床鍋爐原煤倉(cāng)堵煤原因分析及處理

王波 韓文錄 鄭秀平

摘 要：近年全國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)持續(xù)下行，蒙西電網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。加之國(guó)家決定進(jìn)一步降低工商業(yè)電價(jià)，以及煤價(jià)連年走高，企業(yè)利潤(rùn)被攤薄。為降低發(fā)電成本，完成公司全年盈利任務(wù)，決定在鍋爐燃煤中大量摻配相對(duì)廉價(jià)的煤泥。其中煤泥摻燒比例達(dá)到60%以上。大量摻燒煤泥造成原煤倉(cāng)頻繁斷煤，嚴(yán)重影響機(jī)組穩(wěn)定安全運(yùn)行。本文詳細(xì)分析了300MW循環(huán)流化床鍋爐原煤倉(cāng)改造后發(fā)生堵煤的原因，并做出相應(yīng)優(yōu)化處理，達(dá)到了很好的效果，優(yōu)化處理效果明顯。

關(guān)鍵詞：煤倉(cāng)改造；犁煤器；堵煤

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.179

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

內(nèi)蒙古京泰一期 2×300MW 循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組，鍋爐給煤系統(tǒng)采用前墻集中布置，爐前布置有 8 個(gè)給煤口，在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置，每臺(tái)爐共配制 4 個(gè)原煤斗和一個(gè)啟動(dòng)料倉(cāng)，當(dāng)床溫上升到約420℃并維持穩(wěn)定后，被破碎成 0～30mm 煤粒開(kāi)始分別由 8 臺(tái)沈陽(yáng)施道克 EG2490 型電子稱(chēng)重式皮帶給煤機(jī)輸送到 8 個(gè)給煤口從前墻送入爐膛下部的密相區(qū)內(nèi)。原煤倉(cāng)為方錐形，每個(gè)原煤倉(cāng)上安裝有 40 個(gè)空氣炮，每層空氣炮設(shè)置檢修平臺(tái)，每臺(tái)給煤機(jī)入口配有 1 臺(tái)電動(dòng)單向插板門(mén)。

改造方式：內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司 1 號(hào)爐 11 原煤倉(cāng)改造為防堵煤倉(cāng)，安裝不銹鋼“方圓節(jié)”及雙向電動(dòng)犁煤器。在雙向電動(dòng)犁煤器的出口段設(shè)置雙向氣動(dòng)插板門(mén)，具備軌道自清理功能。每套防堵裝置系統(tǒng)安裝一套斷煤信號(hào)采集裝置，能夠及時(shí)采集并傳輸斷煤信號(hào)。防堵裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制和就地手動(dòng)控制。

自動(dòng)疏松裝置的PLC系統(tǒng)檢測(cè)到信號(hào)的來(lái)源后執(zhí)行邏輯控制啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)高壓油泵，高壓油泵運(yùn)轉(zhuǎn)將油箱內(nèi)的液壓油通過(guò)濾油器及油管并經(jīng)過(guò)電磁換向閥切換后推動(dòng)油缸動(dòng)作，從而帶動(dòng)電動(dòng)液壓雙向犁煤器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)疏松。

改造完成后，犁煤器投入自動(dòng)，11原煤倉(cāng)空氣炮投入手動(dòng)。機(jī)組正常運(yùn)行方式，CCBF協(xié)調(diào)投入。11、12給煤機(jī)發(fā)生斷煤后，犁煤器開(kāi)始動(dòng)作。結(jié)束動(dòng)作流程后，斷煤信號(hào)仍不能消失，11、12給煤機(jī)不下煤。值班員到就地檢查發(fā)現(xiàn)：犁煤器動(dòng)作行程不到位，11 原煤倉(cāng)的2個(gè)下料原煤斗已壓實(shí)堵死。經(jīng)人工清理后，才使設(shè)備正常。

2 堵煤原因分析

（1）原煤倉(cāng)結(jié)構(gòu)上部呈方形、下部呈方錐及雙曲線(xiàn)。上口大，下口小，上口進(jìn)煤，下口排放煤，煤粉自上而下靠自重下落。下落的煤粉由于在錐形容器內(nèi)流動(dòng)，故愈向下流動(dòng)，截面積愈小，對(duì)煤粉本身形成擠壓，造成堵塞。

（2）給煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，給煤量一般在20t/h左右。此時(shí)運(yùn)行正常，并未發(fā)生斷煤現(xiàn)象，“斷煤信號(hào)”未發(fā)出。但由于該流量小于疏通裝置的正常設(shè)置值40t/h，系統(tǒng)默認(rèn)為給煤機(jī)發(fā)生了斷煤現(xiàn)象，于是自動(dòng)疏通裝置發(fā)出指令，犁煤器動(dòng)作。結(jié)果造成煤層積壓在下段，發(fā)生堵煤。

（3）在堵煤發(fā)生后，給煤機(jī)入口已不再下煤。煤流繼續(xù)收到斷煤信號(hào)，疏通裝置發(fā)出指令，犁煤器動(dòng)作。此時(shí)犁煤器動(dòng)作行程已不能到位，循環(huán)下推，致使整段壓實(shí)。

（4）煤泥配比量大，煤種含水量多，黏度變大。11、12給煤機(jī)發(fā)生斷煤后，犁煤器運(yùn)行阻力相應(yīng)增大。犁頭只能下推到一半位置就無(wú)法繼續(xù)向下運(yùn)行；犁頭上拉時(shí)，同樣因阻力大提不起來(lái)，發(fā)生犁頭卡死現(xiàn)象。為了加大犁煤器運(yùn)行動(dòng)作力度，檢修及廠(chǎng)家采取了增大液壓油泵出力的方法：將油泵出口壓力由之前的5Mpa提高到7Mpa。

3 優(yōu)化處理

（1）針對(duì)該裝置疏通能力，調(diào)整循環(huán)邏輯。清堵設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行條件：1）給煤機(jī)運(yùn)行；2）插板門(mén)打開(kāi)；3）清堵設(shè)備無(wú)故障；4）有斷煤信號(hào)。清堵設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行時(shí)：斷煤信號(hào)發(fā)生后延時(shí)5s，1#油缸運(yùn)行連續(xù)兩個(gè)行程；延時(shí)5s，2#油缸運(yùn)行連續(xù)兩個(gè)行程；延時(shí)5s，3#油缸運(yùn)行連續(xù)兩個(gè)行程；延時(shí)5s，4#油缸運(yùn)行連續(xù)兩個(gè)行程。在清堵過(guò)程中，一旦斷煤信號(hào)消失，正在運(yùn)行的油缸立即復(fù)位，不再進(jìn)行下部動(dòng)作，清堵設(shè)備停機(jī)。

（2）犁煤器增加位置傳感器。1#油缸接收到斷煤信號(hào)后，由時(shí)間控制油缸的下推與上拉，不能判定油缸是否動(dòng)作到位。所以增加一個(gè)位置傳感器判斷油缸是否下推至實(shí)際位置。如果為推到設(shè)定位置，立即停止下一步動(dòng)作，避免加劇煤層堵塞。

（3） 采用新型犁頭。犁煤器在運(yùn)行中發(fā)生卡死，動(dòng)作不到位的根本原因是犁頭的形狀不符合力學(xué)原理。犁頭與煤粉的作用面積大，動(dòng)作壓力一定的情況下，施加在煤粉上的壓強(qiáng)小，不足以推動(dòng)黏度較大的煤粉運(yùn)動(dòng)。 所以，解決問(wèn)題的思路就是重新設(shè)計(jì)犁頭的型式，減小犁頭與煤的作用面積，增大作用在煤粉上的壓強(qiáng)，從而推動(dòng)煤粉運(yùn)動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)原煤倉(cāng)疏通裝置優(yōu)化后，大大降低了煤倉(cāng)堵死的情況，給煤機(jī)運(yùn)行環(huán)境得到有效改善。和同期比較，給煤機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，機(jī)組安全穩(wěn)定性得到了加強(qiáng)，機(jī)組在雙機(jī)大負(fù)荷下大量摻燒煤泥有了安全保障，為機(jī)組的長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定環(huán)保運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小川，邱代林.燃煤火力發(fā)電廠(chǎng)原煤斗堵煤?jiǎn)栴}的分析及對(duì)策[J].能源與節(jié)能，2013（12）：65-66+161.

[2]劉猛.火力發(fā)電廠(chǎng)原煤倉(cāng)堵煤治理綜合研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（12）：109.

[3]馮俊凱，岳光溪，呂俊復(fù).循環(huán)流化床燃燒鍋爐[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.