1000MW燃煤機(jī)組原煤斗堵煤問題分析及改造

【摘 要】針對華能沁北電廠三期1000MW機(jī)組運(yùn)行中原煤斗堵煤、斷煤現(xiàn)象頻繁發(fā)生，綜合考慮原煤斗結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)等因素，對堵煤原因進(jìn)行分析，并將原煤斗改造為雙曲線形一體化原煤斗，有效解決了原煤斗堵煤、斷煤問題，降低制粉系統(tǒng)單臺電耗，為機(jī)組節(jié)能工作做出了貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】堵煤;斷煤;原因分析;雙曲線形一體化原煤斗;節(jié)能;

1 設(shè)備概述

華能沁北電廠三期為2X1000MW超超臨界燃煤機(jī)組，所配備的直流鍋爐采用直吹式中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)。燃煤通過煤場斗輪機(jī)取煤后，經(jīng)皮帶輸送到原煤斗中，再經(jīng)給煤機(jī)輸送到中速磨煤機(jī)中，磨出后的煤粉由一次風(fēng)直接吹入爐膛燃燒。每臺鍋爐各配備6個原煤斗，原煤斗由碳鋼板內(nèi)襯不銹鋼板拼接組成，采用傳統(tǒng)圓形截面錐形原煤斗，煤斗下方安裝電動單向插板門用以隔絕，出口下料至給煤機(jī)皮帶上。

2 存在問題及原因分析

2.1 存在問題

運(yùn)行中原煤斗頻繁出現(xiàn)內(nèi)壁掛煤、下部出口段堵煤，尤其雨雪天氣煤濕度大，堵煤、斷煤頻繁，給鍋爐燃燒和機(jī)組負(fù)荷的穩(wěn)定造成嚴(yán)重的干擾。堵煤后輕則影響鍋爐燃燒，制約鍋爐系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保指標(biāo);重則會導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行參數(shù)波動，機(jī)組出力降低，無法跟蹤調(diào)度負(fù)荷曲線，出現(xiàn)多臺原煤斗斷煤的極端情況會導(dǎo)致鍋爐滅火，機(jī)組非計劃停運(yùn)。[1]

2.2 原因分析

（1）原煤斗結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。原始安裝的原煤斗整體呈錐形結(jié)構(gòu)，上口大，下口小，原煤愈向下流動，面積愈小，對原煤顆粒形成擠壓，在原煤含水量比較大的情況下，煤的團(tuán)聚性很強(qiáng)，煤粒與煤粒之間相互粘結(jié)，形成的物理尺寸就會很大。當(dāng)煤顆粒的物理尺寸與出料口的直徑尺寸的比值達(dá)到一定的比值時，即堵塞臨界值時，堵煤、蓬煤就會發(fā)生。

（2）原煤斗配裝的插板門結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。原煤斗配裝電動插板門用于隔斷，其軌道、軌道槽、邊槽由于結(jié)構(gòu)上存在不足，內(nèi)部有存煤空間，其行程長，在四個邊角位置形成死角，易造成壁體粘煤，進(jìn)而使落煤管通徑變小，下煤不暢。

（3）原煤斗空氣炮的設(shè)計及配裝不合理。原始配裝的空氣炮在面對煤質(zhì)濕度大，原煤倉掛壁的情況下，啟動工作后起到的卻是相反的作用，它將原本堵塞的原煤，打的更緊實(shí)，造成堵煤問題的加重。

3 改造措施

3.1 改造原理

經(jīng)研究及借鑒其他廠的改造經(jīng)驗(yàn)，將現(xiàn)有原煤斗改造為雙曲線形一體化原煤斗。雙曲線型煤斗隨著煤向出口的流動，斗壁的傾角加大，促使煤沿壁面流動的重力分力逐漸變大，重力在對壁面的擠壓力分力逐漸變小，與錐形煤斗相比，其等效流動動力隨煤的流動下降較慢，因此雙曲線型煤斗不易堵煤。同步改空氣炮為氣錘，靠氣缸驅(qū)動產(chǎn)生猛烈的敲擊力，可以及時有效的消除或緩解堵煤、掛壁的問題。降低給煤機(jī)入口門高度，拉長易堵煤段的長度，減少堵煤的發(fā)生。改原有電動插板門為雙向液動插板門，可以安全有效的解決給煤機(jī)上隔斷門頻繁卡澀故障的問題。

3.2 改造方案

（1）將給煤機(jī)入口上方部分原煤斗拆除（包括空氣炮、插板門等），將其改為不銹鋼材質(zhì)的雙曲線形原煤斗。

（2）將原電動插板門更換為雙向液壓插板門。

（3）將原膨脹節(jié)更換為插入式不銹鋼密封膨脹節(jié)。

（4）在改造后的原煤斗外部加裝8套倉壁振打氣錘和自動過濾排水裝置。

（5）安裝1套斷煤信號采集裝置。

（6）給煤機(jī)入口煤流整形裝置優(yōu)化改造。

（7）在煤斗適當(dāng)位置設(shè)置人孔門及觀察孔。

3.3、設(shè)備運(yùn)行及調(diào)試

該改造項(xiàng)目中，給煤機(jī)上插板門的操作是與電氣、熱工共同調(diào)試完畢，交付電廠運(yùn)行操作人員在集控室盤上操作驗(yàn)收。接入系統(tǒng)后與原來的插板門操作方式一致。氣錘調(diào)試情況如下：

3.1 給配電控制箱送電，電源指示燈亮，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至運(yùn)行檔位時，運(yùn)行開關(guān)打到手動位置時，下部氣錘開始工作3次，然后中部氣錘和下部互相擊打3次，最后下、中，上氣錘循序擊打工作，一次程序總時間為120秒。如需重復(fù)操作，可手動再次重啟程序。轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至停止位置時，控制箱停止工作。

3.2 控制箱內(nèi)設(shè)有三路開關(guān)，分別控制下部氣錘、中部氣錘和上部氣錘。

3.3 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到自動檔位時，通過斷煤信號采集裝置發(fā)送的信號起動和停止工作。

3.4 當(dāng)需要疏通裝置連續(xù)工作時，轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至手動位置，疏通裝置連續(xù)工作;手動工作結(jié)束，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至自動位置，疏通裝置處于備用工作狀態(tài)，恢復(fù)自動工作。

3.5 控制箱設(shè)有調(diào)試及運(yùn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)需要調(diào)試氣錘時，轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至調(diào)試檔位，按一下上錘調(diào)試按鈕或下錘調(diào)試按鈕，氣錘開始動作，松開按鈕氣錘停止。

4 改造效果

1.項(xiàng)目實(shí)施后主要技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益

改造后，機(jī)組因磨煤機(jī)斷煤緊急投油穩(wěn)燃次數(shù)大幅度降低，節(jié)約了助燃用油;減少了因磨煤機(jī)斷煤產(chǎn)生的機(jī)組負(fù)荷調(diào)整頻次;磨煤機(jī)運(yùn)行過程中給煤量保證了連續(xù)性，避免了因?yàn)閿嗝簩?dǎo)致的磨煤機(jī)強(qiáng)烈震動后設(shè)備故障，保障了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計，2018年三期機(jī)組因斷煤穩(wěn)燃耗油120噸左右，按照燃油價格8000.00元/噸計算，三期機(jī)組2018年因斷煤消耗助燃油造成經(jīng)濟(jì)損失96萬元。加上燃燒不穩(wěn)造成飛灰含碳量升高，合計經(jīng)濟(jì)損失近300萬元，改造后兩年左右即可收回成本。

2.項(xiàng)目實(shí)施后設(shè)備可靠性提升情況

改造前，原煤斗斷煤頻繁，制粉系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)，進(jìn)而造成鍋爐燃燒狀況差，環(huán)保指標(biāo)控制困難。改造后，有效減少了鍋爐制粉系統(tǒng)斷煤的發(fā)生，保證了爐膛燃燒的穩(wěn)定性，有利于配煤摻燒工作，有利于環(huán)保參數(shù)的控制。

5 結(jié)語

改造后的雙曲線防堵清堵原煤斗，能夠有效解決原煤斗堵煤、斷煤問題，大大提高制粉系統(tǒng)設(shè)備可靠性，提高制粉系統(tǒng)有效利用時間。保證機(jī)組按調(diào)度負(fù)荷曲線穩(wěn)定發(fā)電，節(jié)約大量助燃用油，且有利于超低排放環(huán)保指標(biāo)的有效控制。制粉系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行支撐鍋爐穩(wěn)定燃燒，有效降低飛灰含碳量，提高鍋爐經(jīng)濟(jì)性。為1000MW機(jī)組安全、環(huán)保、節(jié)能工作做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉小川，邱代林.燃煤火力發(fā)電廠原煤斗堵煤問題的分析及對策.[J]能源與節(jié)能2013（12）：65-66

[2] 趙東樓，原煤倉原煤斗疏通及改造.安徽淮北康迪納電力科技有限公司設(shè)備說明書.

作者簡介：

楊喜山（1979-），男，河南洛陽，本科，工程師，華能沁北發(fā)電有限責(zé)任公司，河南省濟(jì)源市五龍口鎮(zhèn)，研究方向：電廠大型鍋爐輔機(jī)節(jié)能優(yōu)化。

（作者單位：華能沁北發(fā)電有限責(zé)任公司）