電廠鍋爐給煤機(jī)蓬煤、堵煤?jiǎn)栴}分析及有效解決方案

黃敏智 張佳佳

摘要：火電廠為了降低燃煤的成本，大量地?fù)綗嗝旱攘淤|(zhì)煤。因泥煤黏性較高，燃用泥煤過(guò)程中頻繁發(fā)生堵煤現(xiàn)象。文章通過(guò)對(duì)給煤機(jī)進(jìn)口煤倉(cāng)堵煤原因進(jìn)行分析，提出了給煤機(jī)煤倉(cāng)防止堵煤的改進(jìn)方案。改造后徹底解決堵煤?jiǎn)栴}，泥煤的摻燒比例可達(dá)30%。為其以后的推廣做出了范例。

關(guān)鍵詞：給煤機(jī);煤倉(cāng);堵煤;改造方案

引言

為了降低燃煤成本，多數(shù)火電廠都在摻燒泥煤，因泥煤黏性較高，燃用泥煤過(guò)程中頻繁發(fā)生堵煤現(xiàn)象。堵煤后需要人工疏通，且不能快速有效疏通，造成了煤流量的不順暢，反復(fù)的堵煤造成了人工成本的增加，因此需要有相應(yīng)的管理組24h進(jìn)行值守，隨時(shí)進(jìn)行堵煤后的煤倉(cāng)疏松。煤流量不順暢會(huì)使鍋爐負(fù)荷下降，只能維持低負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)在無(wú)形當(dāng)中造成經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重堵煤時(shí)如不及時(shí)投油易造成鍋爐滅火。因此，解決原煤倉(cāng)堵煤，保證輸煤的通暢是非常重要和必要的。為解決此現(xiàn)象，港電技術(shù)人員自行研究技術(shù)方案，對(duì)摻燒泥煤的煤倉(cāng)進(jìn)行改造[1]。

1.設(shè)備現(xiàn)狀

#1、#2爐均為660MW發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)爐有6個(gè)原煤倉(cāng)，每個(gè)煤倉(cāng)對(duì)應(yīng)一臺(tái)稱重式給煤機(jī)，原煤倉(cāng)為雙曲線形式煤倉(cāng)。煤倉(cāng)下部尺寸急劇變化，管徑縮小，并且有多個(gè)變徑法蘭組合。給煤機(jī)入口處電動(dòng)插板門(mén)為天方地圓形式，通過(guò)法蘭連接給煤機(jī)落煤管。由于來(lái)煤濕易造成原煤倉(cāng)內(nèi)部掛煤堆積堵塞，不得不進(jìn)行人工錘擊敲打使其正常下煤。這也導(dǎo)致煤倉(cāng)上方錘擊痕跡明顯，原煤倉(cāng)的厚度和強(qiáng)度也會(huì)有所下降，存在原煤倉(cāng)下口位置易出現(xiàn)磨損漏煤隱患。

2.堵煤、棚煤、板結(jié)原因分析

造成運(yùn)行中給煤機(jī)堵煤主要是由于原煤斗和給煤機(jī)出口落煤管下煤不暢所致，而由于給煤機(jī)運(yùn)行工作不當(dāng)造成堵煤的現(xiàn)象，茲自參加工作以來(lái)很少遇到（注∶即使有也一般是由于外物所致，如原煤中夾有木塊，卡在磨煤機(jī)入煤口造成給煤機(jī)堵煤等）。所以，本文的重點(diǎn)是分析給煤機(jī)出口落煤管和原煤斗堵煤原因及處理措施[2]。

原煤斗一般采用的是上部為圓柱形，下部為尖椎形的結(jié)構(gòu)形式。這種形式的原煤斗，在原煤水份不超標(biāo)時(shí)，煤在自重力、內(nèi)磨擦力并受刮板鏈條拖動(dòng)力的作用下，可以均勻、連續(xù)的供煤，供煤量的大小則由埋刮板式給煤機(jī)決定。但如果原煤較濕或煤成塊較疏松時(shí)，則很容易出現(xiàn)下煤不暢，最終發(fā)展為堵煤事件。一但出現(xiàn)這種情況，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢修人員基本上采用重錘擊打使原煤受到振動(dòng)而下落方式進(jìn)行疏通，而有的廠還設(shè)有專門(mén)的振打裝置。實(shí)踐表明，手動(dòng)敲打時(shí)，由于外力的作用強(qiáng)度大，經(jīng)多次敲打后，基本上可以疏通原煤（嚴(yán)重堵塞時(shí)還要附以其它手段疏通）。而振打裝置如作用不當(dāng)，反而會(huì)使原煤內(nèi)部作用力越來(lái)越緊，堅(jiān)不下落。

根據(jù)給煤機(jī)出口落煤管下煤基理，我們可以設(shè)想，除了重力作用外（注：內(nèi)磨擦力與刮板拖動(dòng)力是原煤連續(xù)下落的前提條件，但不是原煤下落的初始條件），故能不能施以另一種力加強(qiáng)其下落呢？答案是肯定的。眾所周之，直吹式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)是負(fù)壓運(yùn)行的，可以防止原煤或煤份外漏，以減少對(duì)環(huán)境的污染?？稍诮o煤機(jī)出口位置再加一路垂直向下的直吹式壓縮空氣吹掃氣源來(lái)提高落煤速度和吹掃干燥粘附在給煤機(jī)出口落煤管上的粘煤，以達(dá)到落煤管不堵的效果。

一般，原煤斗堵塞后，從原煤斗堵煤處開(kāi)始，整個(gè)系統(tǒng)均在較大負(fù)壓下運(yùn)行，實(shí)踐表明此時(shí)的負(fù)壓加原煤自重力仍不能滿足將原煤疏通的要求。我們必須采用其它的方法來(lái)增加負(fù)壓并最終利用負(fù)壓使原煤下落。茲在運(yùn)行中不斷分析與償試后發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)堵煤后，如果增大排粉風(fēng)機(jī)出力，并減少系統(tǒng)通風(fēng)量，當(dāng)磨入口負(fù)壓達(dá)到一定值后，原煤就可以順利下落，從而達(dá)到了疏通的目的。

原煤倉(cāng)采用鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁鋪設(shè)不銹鋼襯板。原煤倉(cāng)下口接變徑短接（法蘭連接）下口接電動(dòng)插板門(mén)進(jìn)入給煤機(jī)。經(jīng)過(guò)技術(shù)分析，堵煤的原因如下∶

（1）由于煤質(zhì)水分大、灰分多及天氣等因素，造成原煤倉(cāng)和給煤機(jī)出口落煤管處的原煤堵塞或者棚煤。

（2）經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)堵煤點(diǎn)多位于給煤機(jī)出口落煤管和原煤倉(cāng)出口處、下部不規(guī)則變徑以及電動(dòng)插板門(mén)內(nèi)部構(gòu)造為圓變方在變圓的不規(guī)則形狀（天圓地方造成煤粉流動(dòng)減緩，并且堵煤后無(wú)法得到疏松）。原煤倉(cāng)體上的上下雙法蘭內(nèi)不光滑，也會(huì)造成節(jié)點(diǎn)堵煤。

（3）原煤斗容積大、直徑大、高度長(zhǎng)、原煤流動(dòng)緩慢，煤質(zhì)顆粒小、濕度大易造成黏結(jié)成塊、板結(jié)。煤倉(cāng)落差大造成下部煤粉受壓嚴(yán)重而黏結(jié)，黏結(jié)后的原煤長(zhǎng)期不流動(dòng)進(jìn)而板結(jié)棚煤[3]。

（4）由于疏松機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及安裝位置，導(dǎo)致其上部易棚煤。

3.煤倉(cāng)改造方案

為了改善煤倉(cāng)整體流動(dòng)性能，減小高落差煤層對(duì)煤倉(cāng)下口的壓力，通過(guò)多層擴(kuò)容式倉(cāng)體結(jié)構(gòu)對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行疏松。增加煤倉(cāng)自動(dòng)疏松裝置，其中包含倉(cāng)壁振動(dòng)器、壓縮空氣吹掃。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理利用振打器與壓縮空氣吹掃相互配合，解決堵煤、棚煤?jiǎn)栴}。改造前的煤倉(cāng)如圖一所示。

實(shí)施的改造方案具體如下∶

（1）原煤倉(cāng)下部小煤斗保留，在原小煤斗上部再增加一段小煤斗，后增加一段小斗（如圖二所示），高度為2500mm。小煤斗與上部對(duì)接處增大上口截面，直徑增大400mm，使煤倉(cāng)二次擴(kuò)容疏松，減少煤倉(cāng)高度差下的壓力，從而減小摩擦力和板結(jié)情況。小煤斗殼體外部材料選用壁厚為10mm、材質(zhì)為Q235的鋼板制作，內(nèi)襯選用壁厚為2mm、材質(zhì)為1Gr18Ni9Ti不銹鋼板加工，不銹鋼材料防磨、防腐與煤接觸摩擦力小。下層小斗與上層煤斗采用圓環(huán)鋼板封板焊接密封及上、下斜拉筋方式固定[4]。

（2）新增加煤斗上圓環(huán)封面部分設(shè)置4個(gè)搗煤孔，圍繞煤斗均分，孔徑為120mm，并配有快捷密封門(mén)，便于運(yùn)行中清煤。新增加的煤斗在頂部及距離下口1m處圍繞圓周分別安裝4個(gè)壓縮空氣吹掃噴嘴，吹掃噴嘴呈90°布置，噴嘴通徑DN10mm，外部盤(pán)形管用Φ32×3無(wú)縫鋼管制作。在壓縮空氣母管上安裝2路1"預(yù)留吹掃接口，分別由1"快關(guān)閥控制，便于人工清堵煤時(shí)接皮管吹掃。

（3）拆除原有液壓疏通裝置，并將倉(cāng)壁處修補(bǔ)好，內(nèi)壁打磨光滑。在新增煤斗上安裝3只倉(cāng)壁振動(dòng)器，振動(dòng)器之間互成120°角布置。在新增煤斗上方原煤倉(cāng)上安裝2只倉(cāng)壁振動(dòng)器，振動(dòng)器之間互成180°角布置。

（4）倉(cāng)體安裝結(jié)束后搭建檢修平臺(tái)，高5.1m，長(zhǎng)與寬分別為3m左右。改造后的煤倉(cāng)如圖二所示。

4.改造效果

#1、#2鍋爐原煤倉(cāng)改造前，堵煤主要在7-8月份雨季時(shí)會(huì)堵十幾次，來(lái)煤濕、皮帶黏煤，原煤倉(cāng)和落煤管表面粗糙黏煤掛煤堆積至堵煤。

給煤機(jī)進(jìn)口煤倉(cāng)通過(guò)自行設(shè)計(jì)的方案改造后，堵煤事件可很大程度減少和避免，即使偶爾發(fā)生堵煤，通過(guò)簡(jiǎn)單的方法即可疏通，疏通所需時(shí)間也較短，本次煤倉(cāng)改造效果顯著，達(dá)到了預(yù)期的目的。

5.結(jié)語(yǔ)

給煤機(jī)進(jìn)口煤倉(cāng)改造后，徹底解決摻燒泥煤時(shí)的堵煤?jiǎn)栴}，鍋爐可在雨季期間使穩(wěn)定鍋爐燃燒用的燃油大大降低，節(jié)省人工清堵工作量和維護(hù)量，基本不需進(jìn)行疏通堵煤工作，同時(shí)燃燒的穩(wěn)定也保障了機(jī)組高負(fù)荷發(fā)電，帶來(lái)了可觀的安全經(jīng)濟(jì)效益。

機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中還要注意以下問(wèn)題∶①在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)負(fù)荷等情況定期或長(zhǎng)期（根據(jù)輸煤運(yùn)力和可靠性決定）必須定期對(duì)煤倉(cāng)進(jìn)行燒空倉(cāng)，以減小煤層壓力，使煤倉(cāng)內(nèi)煤流動(dòng)頻繁不易板結(jié)堵塞。②停爐前盡量將煤倉(cāng)內(nèi)積煤燒空，以免造成濕度大的細(xì)煤粉板結(jié)而不能疏通，也使煤倉(cāng)壁清潔減少了摩擦阻力。

參考文獻(xiàn)

[1]于澤龍，盧濤.熱電廠鍋爐給煤系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J].中國(guó)科技投資，2019，（15）：105.

[2]夏錦瑞.某電廠660MW超臨界機(jī)組制粉系統(tǒng)常見(jiàn)堵煤故障及處置措施[J].百科論壇電子雜志，2019，（10）：329.

[3]梁華偉.制粉系統(tǒng)原煤斗防堵、清堵技術(shù)研究[J].科技風(fēng)，2017，（8）：223.

[4]丁振杰.西門(mén)子基于聲敏技術(shù)的堵煤檢測(cè)方法——西門(mén)子AS100產(chǎn)品在電廠制粉系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2010，（3）：107-109.