鍋爐原煤倉堵煤原因分析及對策

高建文

【摘要】 火力發(fā)電廠原煤倉出現(xiàn)堵煤現(xiàn)象已經非常普遍， 原煤倉堵煤直接影響到給煤機的出力和機組的安全穩(wěn)定運行。本文從原理上分析煤倉產生堵煤的原因， 并從多個角度介紹原煤倉堵煤的處理方法和減少堵煤現(xiàn)象的產生。

【關鍵詞】 循環(huán)流化床鍋爐 原煤倉 堵煤 蓬煤 空氣炮

引言

在火電廠實際運行過程中，幾乎所有的煤倉都或多或少存在堵煤問題.尤其是連續(xù)降雨的天氣，煤中所含水分增大.煤粒粘度增加，堵煤更頻繁.當煤倉出現(xiàn)堵塞不能自動下煤時.會引發(fā)一系列問題：給煤機斷煤，煤倉自然，給煤機燒皮帶等.如果處理不好還會導致鍋爐滅火，影響正常生產.因此.原煤倉堵煤問題已經成為影響部分火電廠穩(wěn)定運行的主要因素。查明堵煤原因，找出合適的方法解決原煤倉堵煤問題對于火電廠的穩(wěn)定運行有著十分重要的意義。

一、設備簡介

京能（赤峰）能源發(fā)展有限公司#1、#2鍋爐為無錫鍋爐廠生產的480t/h循環(huán)流化床鍋爐，型號為UG-480/13.7-M，采用超高壓參數(shù)中間再熱機組設計，與150MW等級汽輪發(fā)電機組相匹配，可配合汽輪機定壓（滑壓）啟動和運行。鍋爐采用循環(huán)流化床燃燒技術，循環(huán)物料的分離采用高溫絕熱旋風分離器。

鍋爐采用前墻集中給煤方式，6個給煤口沿寬度方向均勻布置在前墻水冷壁下部，4臺滾筒冷渣器布置在爐膛下方。原煤倉采用鋼結構，懸吊式，每臺鍋爐兩個原煤倉。每個煤倉有效容積582m3/個；可滿足鍋爐8小時的運行要求。每個原煤倉下部對應3臺給煤機。原煤倉結構圖如圖1所示。

二、煤倉堵煤的原因分析

2.1原煤倉的落煤性能。

原煤倉落煤一般為重力落煤，理想的落煤方式為慣性流動（如圖2），具有落煤的均勻性；如果煤的內部摩擦力明顯地低于煤與煤倉壁面的摩擦力時，就形成中心流動落煤方式（如圖3），在這種方式下，靠近壁面處的煤會長時間的停留在壁面上尤其是壁面折角處乃至煤倉中心沒面出現(xiàn)凹洼形，最終導致煤倉中心拉空等斷煤現(xiàn)象。實踐中原煤倉由于煤質或煤倉內壁的原因難以實現(xiàn)慣性落煤，當煤倉落煤口處的阻力達到沒得重力數(shù)量級時，就可能造成煤倉中的原煤搭橋堵塞。

2.2從煤倉結構上分析

原煤倉時鋼結構，上部呈方形，下部呈方錐形。上口進料，物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在錐形容器內流動，愈向下流動，面積愈小，對物料本身就形成擠壓，增加方錐形四個直角摩擦系數(shù)，這是造成堵塞的主要原因。煤倉內襯脫落，內壁光滑度不勻，掛煤點增多，是造成蓬煤的次要原因。我公司給煤機入口采用兩個落煤口，而且落煤口較小，存在較多死角，當煤質水分較高時易造成煤倉內壁粘煤，致使一些煤長期存留在這些死角內緩慢氧化。氧化產生的熱量不能及時散出，使原煤倉內積煤的溫度升高又加速了氧化，最終導致了燃煤自燃。

2.3從煤的物理特性上分析

發(fā)生堵煤的主要原因是灰分和水分較大。由于煤中的灰分在遇水后，其粘度增大，流動性相應的降低，隨著煤中水分的增加，煤的團聚性急劇增大，煤在原煤倉內向下流動的過程中受到倉壁的擠壓力越來越大，本來松散的顆粒被擠壓團聚，特征尺寸變得很大。當煤團的特征尺寸達到一定的臨界值，就會發(fā)生堵塞。另外，潮濕的煤在下料口內倉壁上的沾污板結也使得下料口變得日益狹窄，堵塞的幾率也隨之增加，這樣就會導致原煤進倉后發(fā)生通常的“掛壁”“蓬煤”現(xiàn)象。

2.4從實際煤質分析

該廠設計燃煤為平莊煤業(yè)（集團）有限責任公司生產的煤矸石及劣質原煤，采用公路運輸。實際燃煤較雜主要是周邊煤礦的褐煤。其參數(shù)對比見表1。其中元通礦的煤灰分較高，特別是元通煤內矸石粉及粘土的量較大，當大量摻燒元通煤特別是趕上雨季煤得水分較大時，煤的粘度非常大，極易發(fā)生原煤倉堵煤現(xiàn)象。

2.4 存放時間

原煤在煤倉內存放量越多，時間越長，越容易形成大面積的板結，導致煤倉蓬煤。如機組在大、小修前沒有燒空倉；備用期間沒有保持低煤位；降煤位、清理倉壁粘煤等定期工作沒做到位等均可能造成煤倉蓬煤。

三、煤倉堵煤蓬煤的危害

當煤倉出現(xiàn)堵塞不能自動下煤時.會引發(fā)一系列問題；首先煤倉堵煤會引起給煤機斷煤。導致鍋爐燃料供給困難被迫降負荷，嚴重時所全部給煤中斷，如果處理不好還會導致鍋爐被迫停爐，影響正常生產。掛在煤倉壁上一些煤長期存留在這些死角內緩慢氧化。氧化產生的熱量不能及時散出，使原煤倉內積煤的溫度升高又加速了氧化，最終導致了燃煤自燃。高溫煤落到給煤機皮帶上還會造成給煤機皮帶燒毀。

四、原煤倉蓬煤堵塞治理方法

4.1 改善煤倉結構

原煤倉設計規(guī)范要求存煤量能滿足鍋爐滿負荷8小時運行，大量原煤堆積在錐型煤倉內會導致煤粒之間、煤粒與煤倉壁間產生很大的擠壓力和摩擦力，越接近下煤口，擠壓力和摩擦力越大。原煤倉煤斗設計為方錐型，三臺給煤機共用一個原煤倉，中間分叉后變?yōu)閮蓚€方錐形煤斗接入給煤機，這樣每個煤倉就有6各小斗，且給煤機落煤口較小，存在較多死角，由于倉壁四角產生“雙面摩擦”和擠壓，越接近下煤口部位摩擦力和擠壓力會越大。為減少煤斗的死角增加煤斗的光滑度，為了更好的降低堵煤的幾率，可以把方錐形煤斗改造圓錐形煤斗，并且盡量放大煤倉下料口的尺寸，減小倉壁與煤顆粒之間的摩擦力。

4.2 改變空氣炮的安裝位置

空氣炮工作原理：以突然噴出的壓縮空氣所產生的較大氣流，氣體急劇膨脹所產生的能量克服物料因靜摩擦及粘結而形成的起拱或粘壁，使倉內物料恢復重力流動，保證下煤連續(xù)性。該廠煤倉每個煤斗均安裝了空氣炮，但由于這些空氣炮位置較低當發(fā)生高位蓬煤時根本起不到疏通的作用，而且空氣炮還存在漏壓縮空氣的現(xiàn)象，當煤倉發(fā)生堵煤時還會為積煤提供氧氣，會造成煤倉內原煤的自燃現(xiàn)象。所以空氣炮的加裝位置非常重要，根據(jù)多次堵煤位置分析，空氣炮的最好的加裝位置應該在煤倉各煤斗分叉處上方及煤倉的斜坡處這些易粘煤的位置。將下側一部分空氣炮上移，治理煤倉高位蓬煤。而且要做好空氣炮的密封，防止壓縮空氣漏入煤倉造成原煤自燃。

4.3 在原煤倉內加裝疏松設備

因該廠原煤倉現(xiàn)在使用的防堵設備為空氣炮，由于煤倉下部存在死角無法清理干凈，時間長了空氣炮的破堵效果越來越不明顯，建議在原煤倉內加裝疏松機等疏松設備，并定期投運，防止因原煤倉內壁長時間粘煤，導致燃煤緩慢氧化，而引起煤自燃。

4.4 加強燃煤管理

把好入廠煤質量關，嚴格控制入廠煤質量，防止矸石粉及粘土含量高的燃煤入廠。加強燃煤摻燒的管理對各煤種合理摻燒，控制好入爐煤的灰分、水分。防止入爐煤灰分、水分過高造成煤倉粘煤、堵煤；保證干煤棚內存煤量，在雨季時保證有干煤供應，防止水分過高的煤進入原煤倉。

4.5 運行調整

正常運行時盡量6臺給煤機同時運行防止煤倉內的煤長時間不流動。保證給煤機兩側插板落煤通暢，定期切換給煤機插板當給煤機有一側插板堵煤后應及時停止給煤機將堵煤插板疏通后再啟動給煤機運行，保證給煤機插板能夠定期切換，防止堵煤側煤倉內煤長時間不流動而造成燃煤的自燃。最好將煤倉的兩個下煤口改為單個下煤口保證煤斗內的煤始終處于流動狀態(tài)。減小煤倉存煤量，上煤總量最好按鍋爐滿負荷運行所需 5～6 小時考慮， 也就是 “勤上煤， 少上煤”的原則。

4.6停爐時徹底清理煤倉

每次停爐時盡量拉空煤倉，檢查煤倉內壁襯板有無脫落翹起現(xiàn)象并及時更換修補；將煤倉內壁粘煤及煤倉內板結的大煤塊徹底清理干凈，防止鍋爐啟動后再次堵煤。

五、結束語

電廠原煤倉堵塞是一個普遍存在的難題，解決這一問題是一項系統(tǒng)工程，必須全面考慮從煤倉到爐膛的每一個環(huán)節(jié)，要想徹底解決還需要電廠內部多部門之間的協(xié)調和配合。不過只要科學合理設計，采取措施得當，該問題是完全可以解決的。

參 考 文 獻

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