华能伊敏电厂原煤仓堵煤原因分析及解决方案

龙源期刊网华能伊敏电厂原煤仓堵煤原因分析及解决方案作者：李德永袁树彬张铁铸李世峰来源：《中国科技纵横》2015年第22期【摘要】锅炉房原煤仓堵煤是各火电厂遇到的普遍问题，特别是燃用劣质煤及降水量比较多而没有干煤棚的电厂，堵煤严重的时候会增加电厂的运行维护成本，甚至会造成负荷下降影响电厂的正常安全运行。本文分析了原煤仓堵煤的主要原因，介绍了华能伊敏电厂的解决思路及方法。针对上述原因采取了适合华能敏电厂的方法，与北京普兰德电力技术有限公司协作从根本上解决了原煤仓堵煤的问题，对其他电厂也有一定的借鉴参考作用。【关键词】原煤仓堵煤刮板式配料器1堵煤原因分析原煤仓是各火电厂必不可少的重要设备，承担着原煤的短期缓冲存储功能，原煤仓堵煤后需要人工清堵增加成本，严重时甚至会造成机组负荷下降，因此原煤仓的顺利出煤是锅炉制粉系统正常安全运行的必要保障。原煤仓堵煤的主要原因有以下几点：（1）煤质的原因：主要是部分煤的灰分及水分比较大，灰分遇水后煤的粘结性会增强流动性降低，因此会造成原煤仓内的煤贴壁堵煤。部分电厂掺烧煤矸石、泥煤或洗中煤等，更易造成堵煤。（2）煤仓结构性的原因：目前常见的原煤仓，均为钢结构材质，其形状有圆锥形、方锥形、双曲线形，都是上大下小的收缩结构，依靠煤的自然下落而出煤，加上现在普遍使用的皮带称重式给煤机进口只有700mm左右，越往下流通面积越小。而给煤机进口上部还有一定高度的细长形落煤管，造成堵煤是必然的。（3）管理原因：目前许多电厂没有干煤棚或干煤棚存储量比较小，又不能做到降雨时即使用篷布遮盖，煤被雨淋后湿度加大易发生堵煤。此外，在煤中有时还会混有木块等杂物而不能全部将其除掉，也是堵煤的重要原因。2目前堵煤的主要解决方法由于原煤仓堵煤是普遍问题，各电厂及电力设备厂也研究了许多种方法，主要有以下几种：龙源期刊网（1）人工捅煤或敲击：安排人员在发生堵煤后用钢钎捅或用大锤敲击仓壁，此方法劳动强度大而不能及时解决堵煤，只能解决偶尔的堵煤。（2）仓体内层铺设特种材料：在仓体内层铺设不锈钢板，超高分子量聚乙烯板，微晶板，铸石板等，降低内表面的摩擦系数，进而解决结堵问题。此方法简单实用，有一定效果，适用一般煤种及煤仓生锈造成的堵煤对粘性大的、板结严重的煤种，效果一般，结堵问题仍然存在。（3）流线形改造：仓体垂直流线进行改造，水平界面进行消角改造，改善原直锥型料斗下料不均匀和局部死角挂煤问题。此方法能缓解一般煤种的结堵问题，对粘性大的板结严重的煤种，效果一般，结堵问题仍然存在。（4）加装空气炮：空气炮系统由空气炮、压缩气源、管道、控制系统、电磁阀等组成。是以打开电磁阀突然喷出的压缩空气所产生的强大气流，直接冲入贮存散装物料的阻塞滞留区域，由气体急剧膨胀所产生的冲击能量、声波等，克服物料因静摩擦而形成的起拱或粘壁，使仓内物料恢复重力流动或使管道继续起到输送物料的作用。此方法对于脆性结拱性物料，效果明显，其余情况效果一般。（如图1）（5）振打器改造：利用如同电动振打器安装在仓壁上，进行锤击仓壁，起到疏通破拱作用。此方法效果一般。（如图2）（6）液压疏通机改造：在仓体内壁设置液压油缸带动鱼骨形刮板在堵煤后紧贴仓壁上下往复移动，进而达到疏通的目的。此方法可以解决一些问题，但对粘性大的、板结严重的煤种，效果一般，结堵问题仍然存在。没有刮板的地方照样结堵。此外，在不结堵时刮板成为结堵的内因，同时减少了流通面积，反而增加了仓体的结堵性。（如图3）3华能伊敏电厂的煤仓结构及解决方案3.1华能伊敏电厂原煤仓结构及堵煤情况介绍华能伊敏电厂每台炉配有8台方锥形的原煤仓，原煤仓出口下依次是棒条阀、插板阀、刮板输送机（进口尺寸1800×700mm）、磨煤机。虽然为了防堵原煤仓内已衬有不锈钢板但由于煤仓为方形结构且有一个面的倾角较小，在雨季煤含水量大的时候极易发生堵煤。堵煤后为了使煤下落人工敲击煤仓，以致仓壁被敲坏。3.2华能伊敏电厂解决方案为了彻底解决伊敏电厂原煤仓的堵煤问题，更好地保障系统的安装正常运行，伊敏电厂对原煤仓作了改造，在原有的刮板输送机和原煤仓之间，加装了进料口更大链条运行方向与原有刮板输送机垂直的刮板式配料器，整个系统主要包括以下五个方面。结构原理示意图如下图4。龙源期刊网（1）原煤仓的改造：由于原有原煤仓的出口较小只有1800×700mm，而根据我们的经验原煤仓必须两个方向的尺寸不小于1500mm才不会堵煤，因此将煤仓去掉一定高度并将出口扩大改为2700×1500mm，确保在刮板式配料器的上部煤仓不堵。（2）加装液压式棒条阀：原系统既有手动棒条阀也有电动插板阀，根据我厂的实际使用情况，只需一个即可满足使用，在此位置不需密封严实能保证下面的设备安全检修即可加上口比较大（2700×1500mm），因此选用了制作更简单结构更可靠的棒条阀。由于开口较大煤压较高，为了保证能顺利开关，采用液压驱动的方式，比电动更可靠。（3）加装刮板式配料器：此设备是整个改造系统的关键部分，其采用双边链埋刮板的结构形式，基本组成部件包括电动机、减速机、主动驱动部分、从动部分、链条刮板、机壳、电气控制系统。配料器运行时，电机通过减速机带动主动驱动部分旋转，主动驱动部分中有主动轮带动链条和刮板向前行走，链条再带动从动部分旋转，此外电气控制系统可控制配料器的起动停止及速度快慢。配料器运行时将上部煤仓的煤刮到下一级的刮板输送机中，再由刮板输送机输送至磨煤机内。由于增加了刮板式配料器采用配料器刮煤，刮板输送机输送的工艺系统，配料器的出料量必须和刮板输送机的出料量必须相匹配，且出料量调整时必须同步。否则可能无法满足磨煤机的需煤量或配料器的出料量太大以致刮板输送机不能及时运走而造成故障。因此必须计算好配料器的煤层高度及链条行走速度。计算如下：刮板输送机的额定出力为85t/h，在运行时实际出料量一般不超过80t/h，故刮板配料器只需出料量为80t/h即可。根据现场情况设计配料器最大宽度为2700mm，煤层厚度估算为220mm，则链条运行速度为：2.7m×0.22m×V×0.85t/m3×3600s/h=80t/h算得链条速度：V=0.044m/s选电机为960r/min，减速机传动比为500，则减速机的输出轴即刮板配料器的主动驱动部分转速为：960/500=1.92r/min根据链条型号为3006型模锻链及其他使用情况选择主动链轮直径为540mm，则链条速度为0.054m/s估算值0.044m/s，可满足最大需煤量。此外，由于此设备为制粉系统关键设备且一般24小时连续运转，为了保证质量减小维护量，电机选用西门子牌，减速机选用常州国茂牌，机壳等与煤接触的部位均选用耐磨钢板制作。龙源期刊网（4）配料器支架部分：增加的配料器开口扩大煤压增大，且自重也有10t左右，如直接压在原刮板输送机上或吊在原煤仓上均不能承受如此大的载荷，因此需要钢制支架将配料器的主动部分载荷施加到地板钢梁上。（5）电气控制系统：主要组成部件为变频器，用于启停配料器及转速调节。其在DCS内的程序与刮板输送机的程序连锁，转速同时调高或调低。改造完成后现场照片如下图5。4综述从2014年7月安装投运后，原煤仓再无发生过堵煤现场，即使在煤极度粘湿的情况下也能顺利出煤，减轻了工人的劳动强度，减少了锅炉的投油量，保障了制粉系统的安全运行，值得各电厂借鉴。参考文献：[1]李阳，陈洪涛，宋治国.热电厂落煤斗堵煤现象的分析及改进方法[J].华电技术，2008，30（9）：24-26.[2]刘猛.火力发电厂原煤仓堵煤治理综合研究[J].科技创新导报，2010（12）.[3]史帅军，刘开富.锅炉煤仓塞煤问题解决方案[J].热能动力工程，2004（6）.[4]班云福.锅炉煤仓堵塞后的疏松[J].中国设备工程，2004（8）.龙源期刊网