电厂原煤斗下煤不畅原因分析及处理

韩奎

摘要：某电厂二期工程锅炉制粉系统原煤斗自投产以来，频繁发生堵煤、下煤不畅等缺陷，严重影响了锅炉炉膛的稳定燃烧。针对此问题，分析了故障发生的原因，通过加装涡旋式煤仓清堵机，彻底解决了原煤斗下煤不畅的问题，大大提高了电厂的经济效益。

关键词：原煤斗；堵煤；下煤不畅；涡旋式煤仓清堵机

Abstract: The second phase of the project of a certain power plant boiler system powder system raw coal bucket since its operation, frequent block coal, the coal defects such as dull, seriously affected the stability of the boiler furnace combustion. To solve this problem, this paper analyzes the failure reasons of the occurrence, through adding vortex type coal bunker clear blocking machine, completely solve the raw coal bucket down coal impeded question, greatly improved the economic benefit of power plant.

Keywords: Raw coal bucket; Plugging coal; The dull coal; Vortex type coal bunker qing block machine

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：

0前言

某电厂二期工程为2*300MW热电联产机组，锅炉为东方锅炉集团有限公司制造，型号：DG1080/17.4-Ⅱ6，亚临界参数、汽包自然循环、固态排渣煤粉炉。制粉系统采用5台中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统，配备5台电子称重式给煤机，4台运行，1台备用。原煤斗采用圆柱双曲线形结构，内衬不锈钢板，原煤由上至下沿着煤仓内壁往下流动，经过给煤机进口闸板门落入皮带，进入磨煤机研磨成合格煤粉后供给炉膛燃烧。

1改造前设备状况

该电厂#1机组锅炉制粉系统在运行中多次发生原煤斗不下煤或下煤间歇性中断等缺陷，导致单层或多层燃烧器无煤粉供应，只能紧急投油枪稳定燃烧。特别是遇到阴雨天气，原煤含水分比较大时，需打开原煤斗检查孔人工掏煤，同时还要安排工人24小时值班，随时处理原煤斗堵塞问题。

2原煤斗下煤不畅原因分析

2.1原煤斗底部下料仓段的结构不合理

下料仓段的结构型式有矩形截面斜锥式、圆锥式、矩形截面双曲线式、圆形截面双曲线式等。该电厂原煤斗是采用圆形截面双曲线式结构，上部呈圆柱体，中部是由不锈钢板焊接成双曲线型，底部收缩成圆柱体。由于截面积收缩率较大，使得原煤随着煤向出口的流动性减小，促使煤沿壁面流动的重力分力逐渐变大，重力对壁面的挤压力分力逐渐减小，造成其等效流动力随着煤的流动下降较慢，原煤斗内部被分成三个区域：流动区、滞留区和粘结区。在雨季，由于煤的湿度增大，流动性减小使原煤内摩擦力增大、粘度增加，造成原煤沾仓、挂壁结拱，从而造成下煤不畅。如下图所示：

2.2原煤斗出口尺寸的影响

颗粒体运动学的理论表明，对于干颗粒，满足不结拱的料仓开口尺寸至少为颗粒特征尺寸的3倍，而湿颗粒则要求料仓开口尺寸至少为颗粒特征尺寸的4倍。由于原煤中杂质含量较大，粘度不同。尤其当原煤含水量增加时造成煤的团聚性急剧增大，煤在原煤斗中向下流动的过程中受到仓壁的挤压力越来越大，本来松散的颗粒被挤压团聚，特征尺寸变得很大，当煤的特征尺寸达到一定临界值时，堵塞就会发生。

2.3原煤斗内壁磨损、结垢

该电厂#1机组锅炉原煤斗投产后已运行5年，虽然内壁虽衬有不锈钢板，但长期受到原煤垂直方向的冲刷，在不锈钢板的焊接处已出现多处磨穿，经停炉检查煤仓内壁发现有些不锈钢板出现焊缝开裂，甚至脱落，造成原煤直接与煤仓内壁接触，出现煤粘结在仓壁上，结垢、搭桥，使得该处的流通截面积发生改变，原煤流经此处时就容易停滞，造成下煤不畅。

2.4煤质种类及成分发生改变

为节约燃料成本，该电厂来煤质量都比较差，偏离设计煤种，煤中灰分量高达55%，同时煤潮湿、煤中石块较多的现象也很普遍。由于双曲线型煤仓下部收缩率较大造成流动截面积减小，原煤进入煤仓后流速变慢，容易粘结在煤仓内壁形成硬壳，进一步恶化原煤斗堵塞情况。

由于以上几方面因素的影响，该电厂#1机组锅炉制粉系统原煤斗运行中经常发生频繁断煤、下煤不畅的缺陷，给运行及检修人员带来了很大的不便，不利于机组的稳定运行。

3 清堵设备选型

3.1仓壁震打器

工作原理：用机械震击代替人力，原理和人工相同。

性能效果：震击力度分布不均，疏堵效果不佳，如果安装位置和结拱位置不一致，可能会造成越震越实，更难清理。

3.2空气炮

工作原理：空气炮是根据空气动力学原理，炮体内的压缩空气瞬间释放，空气的压力能转变成空气射流动力能产生强大的冲击力，有效防止和消除物料粘堵，保障了物料正常流动，达到破拱助流作用。

性能效果：实际使用起来效果不佳，如果安装位置不合适，堵塞点不易清除。

3.3涡旋式煤仓清堵机

工作原理：采用内置旋转方式，有涡刀紧贴仓壁旋转。

性能效果：可实现物料沿仓体内壁全周涡动，形成向下、向中旋转，增加原煤下行速度，随时清堵，多种运行方式选择，节能、安全、可靠不漏煤粉，无污染。

经与同类电厂原煤斗清堵设备改造比较，涡旋式煤仓清堵机的清堵效果比较明显，所以该电厂决定对#1机组锅炉5台原煤斗加装涡旋式煤仓清堵机。

4原煤斗改造过程

从给煤机入煤口开始向上2700mm部分切除，进行改造。如图1所示：仓体切割后在原仓体和清堵机之间增加一天方地圆过渡节，过渡节依次安装清堵机、闸板阀、连接活接、给煤机落煤口。根据经验闸板阀也是一个堵塞源，有必要进行改造。将方形进出料口改为圆形，同时也方便连接，并尽量缩小阀门高度，使其对落煤影响最小。阀门和给煤机进料口之间的活接，主要是为了安装和维修方便，同时也是对热胀冷缩作用的补偿，整体改造效果如图2、图3所示。

图1整体改造效果图

图2整体改造效果图图3整体改造效果图

5改造效果分析

该电厂#1机组锅炉制粉系统5台原煤斗在2012年大修加装涡旋式煤仓清堵机运行至今半年时间没有发生一次因堵煤、下煤不畅而导致机组投油枪稳燃的事例，完全保证了下煤的畅通，制粉系统出力稳定，给运行及检修人员带来了良好的工作条件。

改造后现场设备运行状态良好,如图所示：

另外，根据生产现场数据统计，该电厂原煤斗加装涡旋式煤仓清堵机以来，平均堵仓次数由安装前每班20次左右降低至零；安装前经常因为燃料供给不上，致使机组被迫投油助燃，燃油达400多吨，安装后运行至今未出现投油助燃情况，为电厂节约了一大笔燃油资金。

6结论

通过对#1机组锅炉5台原煤斗加装涡旋式煤仓清堵机，不但彻底解决了原煤斗下煤不畅的问题，而且锅炉燃烧稳定，节约了燃油成本，减少运行负荷波动。同时该电厂不再受制于煤种煤质的变化，可掺烧劣质煤或其它低价燃料，大大降低了电厂运营成本，取得了显著的经济效益。

7参考文献

[1] WX型系列煤仓清堵机使用说明书

深圳中意能源设备有限公司。