浅析火力发电厂运煤系统中堵煤的原因防治措施

王奕镔

【摘 要】当前火力发电厂运煤系统都采用了输煤程控控制，电厂实现输煤程控运行后，主要通过各主要监视点设置的摄像头实现程控站监视，各岗位安排巡回检查人员做定期的巡检查。运煤系统在运行过程中，当其中一个岗位发生皮带跑偏、或发生皮带撕裂、堵煤故障时，各类保护报警并动作，运煤系统按照设定的程序实现停车。本文对火力发电厂运煤系统中堵煤的原因进行了分析，并提出了防治堵煤现象的措施。

【关键词】火力发电厂；运煤系统；堵煤原因；防治措施

一、火力发电厂运煤系统中堵煤的原因

1、落煤管的材质及结构原因。落煤管通常由物料斗、三通挡板、斜通管、锁气器等部件组成。经过对堵煤现象的反复观察分析，造成堵煤的主要部位在于三通挡板和斜通管的结合部，尤其是斜通管的上部。由于输煤通道使用的斜通管大多由普通碳钢制作，管道内壁易锈蚀、表面粗糙，造成煤粉在其表面附集，尤其是煤的湿度在10%～15%时，更容易在管壁上粘结，进而使输煤阻力增大，煤量稍大时会产生瞬间的蓬集就产生了堵塞。现有的输煤管道在结构和形状的设计上也存在一些问题。由于方型管体的落煤管迎煤面两侧有死角。当来煤时，煤中的含水率达到一定比例以后，煤的粘附性增加，煤从两侧的死角开始往外堆积，煤积越多，使落煤口越来越小，最终导致堵塞。但是由于方型管体的落煤管结构简单，维修方便，建造维修成本较低，因此目前应用还是比较广泛。

2、煤质。由于煤的成因及煤化程度不同，原煤在开采过程中采用的方法、工艺等的差异，煤的物理状态不同，对燃烧过程及运煤设备性能的影响也很大。煤的物理特性包括粒度与煤粉细度、比重及密度、煤的流动性、水分、机械强度、磨损性、自燃性、冻结性、着火温度、粘结性、爆炸性等等，其中煤的水分和粘附性对落煤管的堵煤影响最为严重。当煤中水分达到一定含量时，煤的流动性最差，粘附性能最强，将会造成运煤系统中各设备壁面上粘积及堵煤，影响运煤系统的正常运行。对输送设备各落煤管处的粘积，除会改变煤流方向，使其煤点偏斜并造成皮带跑偏外，严重的粘积还会使落煤管处堵煤，使输送系统运行中断。煤中杂质较多并混有大块的煤种也是引起落煤管堵塞的一个重要原因。由于煤中杂质如铁块、石块等都是十分坚硬不易破碎的，其含量愈高就会加速设备的磨损，缩短设备的使用寿命。

3、运煤系统的原因.（1）落煤管的堵煤。一般在落煤管中都有衬板，但是如果所用燃煤的水分较高，或者处于雨季时，很容易在转运点或进入输送机时在弯折处产生黏结，从而增大了燃煤的运行阻力，导致堵煤现象的发生。（2）头部漏斗的堵煤。一般来说，传动滚筒到头部漏斗的中心线的距离是七百五十毫米。最先开始，燃煤从滚筒出利用皮带机的速度会向着漏斗所在的方向进行抛物运动，而根据抛物线的原理，这些燃煤大都会落在头部漏斗的侧壁上，而如果燃煤的含水率较高，就会有较强的黏结性，这些高黏结性的燃煤就会逐渐地在漏斗的侧壁上越黏越多，从而导致头部漏斗中煤炭能够流通的面积逐渐减少，最后就会导致堵煤现象的发生。（3）碎煤机的堵煤。在运煤系统中，碎煤机是一个非常重要的燃煤处理设备，这部分如果出现问题，一般都会造成较高的堵煤率。该设备如果发生堵煤一般有两种情况：一个是碎煤机本身堵煤。在碎煤机进行工作时，破碎腔中的燃煤会不断地受到固定在中轴上的一排环锤的冲击、滚碾和挤压，从而达到“碎煤”的效果。在碎煤机的进料口的上部，就是落煤管，燃煤在从落煤管进入碎煤机时，一般都集中在了破碎腔的中部，分布都不会太均匀，在正常的情况下，随着破碎机的运转，燃煤会逐渐地在破碎腔中均匀分布。但是如果处于雨季或者燃煤所含的水分较高，燃煤就很容易在破碎腔的中部集中且因黏性太大而无法扩散，造成堵煤现象的发生。还有一个情况是碎煤机的下漏斗发生堵煤，向上蔓延之后，就造成了碎煤机的堵煤。这种情况会发生是因为碎煤机的出口比较大，一般会比皮带机的带宽宽出一倍，而为了燃煤从碎煤机中出来时能够准确地落入输送机的导料槽中，在设计时落煤口的宽度会小于或者等于导料槽的宽度，而且为了降低造价成本和机械层高，落煤斗的角度一般都是六十度，都是如果燃煤含有较高的水分，在下斗口处就会发生堵煤，并从下斗口向上蔓延，影响到碎煤机排空，从而使碎煤机被迫停机。

二、火力发电厂运煤系统堵煤的防治措施

1、在斜通管、三通挡板、煤斗等部位的内壁受煤面敷设高分子耐磨或不锈钢村板，以减少煤粉的附集、粘结。在日常检查中，应对落煤管管内的死角做着重检查，除了有些落煤管为了保护衬板设计为以煤冲煤方式，迎煤面允许存在适量的积煤外，对其他落煤管内的积煤均应清理干净。对于那些经常发生堵煤的死角，及时加以整改，消除此类死角，保持煤流畅通。

2、燃煤煤质堵煤的防治措施。燃煤的煤质是引起堵煤的内因，看似无法避免，其实也有相应的防治措施。在选择燃煤时，就要选择黏结性弱的煤质，或者是黏结性不同的燃煤混合着使用，这样能够有效地预防和消除堵煤现象的发生。此外，要结合运用搅动法、气动法和挡板法来破坏和消除燃煤的结块和拱堆，并对燃煤当中所含的水分进行控制。通过研究发现，燃煤所含的水分是其产生黏结的主要原因，也是引起堵煤的外因，所以必须采取对燃煤的水分进行控制。发火力发电厂应该建造干煤棚，煤棚内要储存一定量的干煤，当雨季来临时取出使用，从而有效控制燃煤水分。

3、运煤系统的防治措施.（1）落煤管的优化。在对落煤管进行优化时，首先要取消落煤管中的倾斜段，并对落煤管的口径进行增大处理，从而增大通流的面积。因为有些火力发电厂会掺杂着煤泥进行燃烧，这样会大大地增加堵煤的概率，但是在增大了通流的面积之后，就会有效的减少堵煤现象的发生。此外，使用圆形的落煤管也是一个很好的方法。因为圆形落煤管会对进入其间的燃煤附加一个向心力，从而能够有效地预防燃煤的落点不正，而且由于圆形落煤管的管壁更光滑且没有转角处的存在，使燃煤无法粘黏。相较于方形的落煤管来说，圆形的落煤管在制作上虽然有较大的难度，但是其堵煤的概率却非常低，有利于落煤管的优化设计。值得我们注意的是，在设计时还要考虑落煤管衬板的材质，使用高锰合金钢保证了衬板的硬度和平滑，而且在安装和更换上都更加容易。（2）头部漏斗的优化。可以考虑使用垂直衔接的头部漏斗或者非标漏斗。垂直衔接的头部漏斗从漏斗的兩个方向进行收缩，而且上下口的宽度是相同的，有效减少斜面发生黏煤的概率。而非标漏斗增大了漏斗中心到头部滚筒的距离，让大部分的燃煤不会冲击斜面，而是直接下落。此外，要在头部护罩的顶端安装挡板进行导流。（3）碎煤机的优化。在设计时要加高碎煤机的层高，增大下漏斗的角度，并将落煤管竖直地插入导料槽中，从而有效减少堵煤的可能性。此外在进行设备的选购时，要尽量选择破碎腔较大的碎煤机，并保证环锤的质量，从而提高燃煤的破碎效果。

结束语

转运站落煤管发生堵煤故障，是造成运煤运行事故的主要因素之一，其原因是转运站落煤管发生堵煤过程中，无法通过现场设置的摄像头及时检测发现，只有发生堵煤后，原煤溢出头部漏斗或堵煤卡住皮带转动后才可能通过摄像头发现，因此必须对其进行研究分析。

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