火電廠輸煤系統優化設計與改造探討

劉中博

摘要：隨著當前社會經濟的進步，我國火電廠發展規模進一步增大，而火電廠輸煤系統的運行質量又直接影響生產效益。在實際運行過程中，由于輸煤系統存在的各方面問題，常會影響整個火電廠的安全經濟運行，因此對火電廠輸煤系統做好優化設計與改造工作，便顯得極為必要。

關鍵詞：火電廠；輸煤系統；優化設計；改造

引言

火電廠輸煤系統通常是由功能各異的多種設備通過輸煤皮帶相互聯系構造而成，他們按照嚴格的工藝流程要求，實現流程自動切換、轉接，使燃煤暢通無阻的進入到鍋爐燃燒。沒有輸煤系統給鍋爐輸入的“口糧”，也就不可能有機組連續不斷的電力輸出和經濟效益。因此，這對輸煤系統的設備可靠性、適應性、防塵、信息處理也提出了更高的要求。

一、輸煤系統的流程設置及作用

火電廠輸煤系統是整個生產流程的關鍵開端，首先由火車、汽車或者船舶從煤的產地把煤運來，而后用機械把煤卸下來運到煤場儲存，再通過各種輸送裝置把煤送入到鍋爐房的爐前原煤斗。在此輸送過程中包括了煤的轉運、破碎、篩選、磁選和計量等。

當煤的塊度不能符合鍋爐燃燒的要求時，運煤系統中設置有破碎裝置，對層燃爐可用顎式破碎機，對于煤粉爐，可使用環錘式破碎機。在破碎前宜將煤進行篩選，以減少碎煤機不必要的負荷，常用的篩選裝置有固定篩、滾軸篩、振動篩。采用機械破碎時，應先將煤進行磁選，以避免煤中夾帶的碎鐵進入破碎機而引起設備損壞。

關于煤的計量，包括進廠煤的計量、入爐煤的計量。皮帶輸煤時，宜采用電子皮帶秤。

運煤裝置和系統的選擇，主要根據鍋爐耗煤量大小、地形、自然條件等情況來考慮。目前機組常選用皮帶輸送機的上煤系統，但在地下水位較高的地區，要避免選用地下工程較大的運煤系統。

電廠輸煤系統使用設備種類多，分布范圍廣，尤其部分設施設備處于露天布置，設備性能及運行質量受天氣變化影響較大；輸煤系統的粉塵、噪聲對運行操作及周圍環境影響較大，對發電廠的安全生產造成極大隱患。因此輸煤系統的達標運行、安全穩定運行是整個火電廠生產能夠全面高效發展下去的重中之重。

二、當前火電廠輸煤系統存在問題分析

1、輸煤系統普遍粉塵超標

目前在運行的燃煤電廠輸煤系統，大部分存在設備老舊、設計不到位、設備質量不佳而造成的粉塵超標問題。輸煤系統運行時產生的粉塵不僅造成環境污染，影響工作場所衛生和集控遠程監控系統的可視度，加速機械設備磨損，破壞電氣絕緣，甚至可能引起爆炸或發生火災事故，更為嚴重的是粉塵被吸入人體后使人患上職業病，危害職工健康。因此，對輸煤系統粉塵污染問題進行徹底根治就成為輸煤系統安全運行的頭號任務。

2、輸煤系統堵煤的問題

輸煤系統堵煤問題一直困擾著各個電廠，隨著電力需求的上升，加強對輸煤系統堵煤問題的研究處理也就變得十分迫切。根據電廠的經驗總結，輸煤系統堵煤經常發生在落煤管處，究其原因主要有以下幾個方面，煤質變化的原因，煤質變得潮濕粘性增加；落煤管自身結構的原因，由于大部分采用傳統的落煤管，不注意細節的處理，極易在死角處發生堵塞；由于落煤管內部的耐磨材料安裝不合格，經常磨損導致耐磨材料脫落，直接造成輸煤堵塞。

3、斗輪堆取料機運行撒料的問題

輸煤系統運行過程中或多或小會出現斗輪堆取料機撒料的問題，主要包括斗輪撒料，致使斗輪旋轉倒下的煤落在輸送皮帶外部，造成滾筒和皮帶非工作面磨損嚴重。堆料作業時，斗輪機中部落料斗與尾車頭部護罩之間撒煤嚴重，尤其在天氣有大風的時候，造成斗輪機周圍煤粉飛揚，污染環境。

4、火災事故

在電廠的燃煤儲存和輸送過程中，在各方面的誘因下可能發生煤的自燃，尤其是對于高揮發分的褐煤煤質來說，尤其要注意煤的自燃以及由此引起的火災的發生。在以下部位要經常注意，在露天長時間運行的皮帶上，撒出的粉塵細料掉落在高溫的結構部件上；在輸煤皮帶的尾部存儲積煤區域；露天煤場長時間堆積的煤。

5、電纜老化嚴重

輸煤系統的設備大部分都在露天或者半露天的狀態下運行，很難進行整體封閉保護。設備內外部的電纜隨著時間推移整體出現老化現象，甚至會直接出現破損的狀況，造成相應輸煤系統電氣設備的運行安全性無法得以保障，一旦未在第一時間發現損壞電纜并對其進行整體處理，極易出現斷斷續續的設備停機故障，導致整個輸煤系統的運行事故頻發影響機組的安全穩定運行。

三、火電廠輸煤系統設計優化與改造分析

3.1 數據信息收集與改造目標的確定

對輸煤系統設備運行狀態和歷史數據做好全面的收集工作，尤其注意存在問題的設備部件的運行數據和問題根源的分析查找要準確，確保現象與原因能一一對應。

在對輸煤系統進行設計優化與改造時，首先確定具體目標，然后針對實際問題提出符合目標的設計方案與改造范圍，綜合考慮技術的成熟性、材質的可靠性、并有穩定運行的業績做支持，并對相應的處理方案進行多方面的考察、論證和技術經濟對比。

要以環保要求達標排放為前提，做好優化設計運行指標，比如，設備撒料目標、粉塵排放指標、廢水排放指標等。指標確認后結合其原有設備系統硬件配置為基礎，采用當前較為先進技術設備對其進行性能優化改進，以此促進設備系統的安全和穩定。

在輸煤系統控制方面，改造主要以能夠實現系統的集中控制為目標，使其改造范圍完全滿足集中控制的目的，相關運行人員能夠在控制室內對整個流程做全面管理，實現火電廠輸煤系統設備啟動、運行、監控、停止等全過程的自動順序控制。

3.2有針對性的進行改造，全面提升輸煤系統性能

1）對于輸煤粉塵超標的處理

通常，輸煤系統的揚塵、積粉主要位置在導料槽、回程皮帶、配重改向滾筒和皮帶尾部改向滾筒處。治理的關鍵技術是要增加煤的濕度，同時確保除塵器正常投用。將煤加濕到一個合適的范圍（按照經驗，水控制在5%～8%最合適），它既能控制細、干煤的揚塵，又能減少除塵器吸入粉塵量和吸入不必要的水汽，以免影響除塵器的正常性能。

加強導料槽密封，減小導料槽誘導風。用透光法檢查導料槽內是否存在漏粉點，使用無塵石棉繩、羊毛氈、橡膠條對頂板接合面進行密封；加強緩沖鎖氣器的維護，保證緩沖鎖氣器擋板關閉靈活、無磨穿，根據擋板的重量合理調整配重塊的重量，發現擋板或外殼磨穿應及時修補或更換擋板，完好的緩沖鎖氣器能減少90%以上的誘導風。

最后，定期檢查維護保證頭道清掃器、二道清掃器、尾部空段清掃器和配重前空段清掃器的作用。在皮帶頭部回程工作面皮帶處增設噴霧增濕裝置，并安裝刮水清掃器以清除回程皮帶上的微小粘煤，能非常有效的避免回程皮帶及拉緊滾筒處的揚塵。在尾部滾筒拋料的位置加裝接料除塵裝置，能很好的接住滾筒處煤粒及煤粉，有效地減少粉塵二次飛揚。

2）輸煤系統堵煤的處理

對于輸煤系統的堵煤問題，要具體分析確定堵煤的原因所在，有針對性的進行改造。對于因煤質變化的原因而導致的堵塞問題，盡量調整提高燃煤質量，從取煤的順序時間上進行調整，盡量避免高濕度的煤進入輸煤系統。對于因落煤管結構問題而導致的堵塞問題，在成本允許的情況下可以更換為目前運行較好的曲線落煤管，以降低煤落到皮帶上的最終速度，確保輸煤流暢不揚塵。對于由于落煤管內部材料脫落而造成的堵塞，要及時檢查更換，確保煤流順暢。其他還可以在落煤管上安裝振打器，以疏通堵塞的煤流。

3）斗輪堆取料機撒煤的問題

對斗輪堆取料機運行過程中撒料的問題，要及時聯系設備廠家對設備進行技術改造，增加導料槽的密封長度、更換不符合密封要求的防溢密封板等。

4）火災事故

對于輸煤系統火災的避免，要完善規章制度，經常對輸煤皮帶進行清理沖洗，避免積煤的發生。對于高揮發分的煤種，要綜合考慮通過降低儲存周期、對煤堆進行覆蓋、增加干煤棚等措施。

5）電纜老化嚴重的處理

對電纜老化的問題，要經常進行檢查，根據情況進行更換，確保不影響電氣設備安全運行。

結束語

綜上所述，規范的合理的對輸煤系統進行優化設計與改造完善，能夠最大限度提升火電廠輸煤系統的安全穩定運行，減少因粉塵對整個機組的污染和浪費，保障機組的持續運行。

參考文獻：

[1]黃硙倞. 火電廠輸煤系統如何降低單耗簡要分析[A]. 中國國際貿易促進委員會電力行業委員會、福建省電力企業協會、臺灣旅沙電力協會.第十屆海峽論壇·2018海峽兩岸能源論壇論文集[C].中國國際貿易促進委員會電力行業委員會、福建省電力企業協會、臺灣旅沙電力協會：，2018：5.

[2]王曉東，解奎明.火電廠輸煤控制系統概述及設計調試中需要注意的問題[J].中國電業（技術版），2015（08）：39-41.

[3]王鋒，陸建鶯，周建.基于現場總線技術的火電廠輸煤系統控制設計[J].電站系統工程，2010，26（04）：61-63.