電廠鍋爐給煤機蓬煤、堵煤問題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，大量地摻燒泥煤等劣質(zhì)煤。因泥煤黏性較高，燃用泥煤過程中頻繁發(fā)生堵煤現(xiàn)象。文章通過對給煤機進口煤倉堵煤原因進行分析，提出了給煤機煤倉防止堵煤的改進方案。改造后徹底解決堵煤問題，泥煤的摻燒比例可達30%。為其以后的推廣做出了范例。

關(guān)鍵詞：給煤機;煤倉;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進行值守，隨時進行堵煤后的煤倉疏松。煤流量不順暢會使鍋爐負荷下降，只能維持低負荷運行，會在無形當(dāng)中造成經(jīng)濟損失，嚴重堵煤時如不及時投油易造成鍋爐滅火。因此，解決原煤倉堵煤，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，對摻燒泥煤的煤倉進行改造[1]。

1.設(shè)備現(xiàn)狀

#1、#2爐均為660MW發(fā)電機組，每臺爐有6個原煤倉，每個煤倉對應(yīng)一臺稱重式給煤機，原煤倉為雙曲線形式煤倉。煤倉下部尺寸急劇變化，管徑縮小，并且有多個變徑法蘭組合。給煤機入口處電動插板門為天方地圓形式，通過法蘭連接給煤機落煤管。由于來煤濕易造成原煤倉內(nèi)部掛煤堆積堵塞，不得不進行人工錘擊敲打使其正常下煤。這也導(dǎo)致煤倉上方錘擊痕跡明顯，原煤倉的厚度和強度也會有所下降，存在原煤倉下口位置易出現(xiàn)磨損漏煤隱患。

2.堵煤、棚煤、板結(jié)原因分析

造成運行中給煤機堵煤主要是由于原煤斗和給煤機出口落煤管下煤不暢所致，而由于給煤機運行工作不當(dāng)造成堵煤的現(xiàn)象，茲自參加工作以來很少遇到（注∶即使有也一般是由于外物所致，如原煤中夾有木塊，卡在磨煤機入煤口造成給煤機堵煤等）。所以，本文的重點是分析給煤機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，煤在自重力、內(nèi)磨擦力并受刮板鏈條拖動力的作用下，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決定。但如果原煤較濕或煤成塊較疏松時，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)場運行檢修人員基本上采用重錘擊打使原煤受到振動而下落方式進行疏通，而有的廠還設(shè)有專門的振打裝置。實踐表明，手動敲打時，由于外力的作用強度大，經(jīng)多次敲打后，基本上可以疏通原煤（嚴重堵塞時還要附以其它手段疏通）。而振打裝置如作用不當(dāng)，反而會使原煤內(nèi)部作用力越來越緊，堅不下落。

根據(jù)給煤機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)是負壓運行的，可以防止原煤或煤份外漏，以減少對環(huán)境的污染。可在給煤機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提高落煤速度和吹掃干燥粘附在給煤機出口落煤管上的粘煤，以達到落煤管不堵的效果。

一般，原煤斗堵塞后，從原煤斗堵煤處開始，整個系統(tǒng)均在較大負壓下運行，實踐表明此時的負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增加負壓并最終利用負壓使原煤下落。茲在運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)機出力，并減少系統(tǒng)通風(fēng)量，當(dāng)磨入口負壓達到一定值后，原煤就可以順利下落，從而達到了疏通的目的。

原煤倉采用鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁鋪設(shè)不銹鋼襯板。原煤倉下口接變徑短接（法蘭連接）下口接電動插板門進入給煤機。經(jīng)過技術(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，造成原煤倉和給煤機出口落煤管處的原煤堵塞或者棚煤。

（2）經(jīng)過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)堵煤點多位于給煤機出口落煤管和原煤倉出口處、下部不規(guī)則變徑以及電動插板門內(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減緩，并且堵煤后無法得到疏松）。原煤倉體上的上下雙法蘭內(nèi)不光滑，也會造成節(jié)點堵煤。

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

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

3.煤倉改造方案

為了改善煤倉整體流動性能，減小高落差煤層對煤倉下口的壓力，通過多層擴容式倉體結(jié)構(gòu)對煤質(zhì)進行疏松。增加煤倉自動疏松裝置，其中包含倉壁振動器、壓縮空氣吹掃。根據(jù)現(xiàn)場實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、棚煤問題。改造前的煤倉如圖一所示。

實施的改造方案具體如下∶

（1）原煤倉下部小煤斗保留，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。小煤斗與上部對接處增大上口截面，直徑增大400mm，使煤倉二次擴容疏松，減少煤倉高度差下的壓力，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個搗煤孔，圍繞煤斗均分，孔徑為120mm，并配有快捷密封門，便于運行中清煤。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個壓縮空氣吹掃噴嘴，吹掃噴嘴呈90°布置，噴嘴通徑DN10mm，外部盤形管用Φ32×3無縫鋼管制作。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，便于人工清堵煤時接皮管吹掃。

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

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

4.改造效果

#1、#2鍋爐原煤倉改造前，堵煤主要在7-8月份雨季時會堵十幾次，來煤濕、皮帶黏煤，原煤倉和落煤管表面粗糙黏煤掛煤堆積至堵煤。

給煤機進口煤倉通過自行設(shè)計的方案改造后，堵煤事件可很大程度減少和避免，即使偶爾發(fā)生堵煤，通過簡單的方法即可疏通，疏通所需時間也較短，本次煤倉改造效果顯著，達到了預(yù)期的目的。

5.結(jié)語

給煤機進口煤倉改造后，徹底解決摻燒泥煤時的堵煤問題，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量，基本不需進行疏通堵煤工作，同時燃燒的穩(wěn)定也保障了機組高負荷發(fā)電，帶來了可觀的安全經(jīng)濟效益。

機組運行過程中還要注意以下問題∶①在機組運行過程中根據(jù)負荷等情況定期或長期（根據(jù)輸煤運力和可靠性決定）必須定期對煤倉進行燒空倉，以減小煤層壓力，使煤倉內(nèi)煤流動頻繁不易板結(jié)堵塞。②停爐前盡量將煤倉內(nèi)積煤燒空，以免造成濕度大的細煤粉板結(jié)而不能疏通，也使煤倉壁清潔減少了摩擦阻力。

參考文獻

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

[2]夏錦瑞.某電廠660MW超臨界機組制粉系統(tǒng)常見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.西門子基于聲敏技術(shù)的堵煤檢測方法——西門子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.