锅炉原煤仓堵煤原因分析及对策

高建文

【摘要】 火力发电厂原煤仓出现堵煤现象已经非常普遍， 原煤仓堵煤直接影响到给煤机的出力和机组的安全稳定运行。本文从原理上分析煤仓产生堵煤的原因， 并从多个角度介绍原煤仓堵煤的处理方法和减少堵煤现象的产生。

【关键词】 循环流化床锅炉 原煤仓 堵煤 蓬煤 空气炮

引言

在火电厂实际运行过程中，几乎所有的煤仓都或多或少存在堵煤问题.尤其是连续降雨的天气，煤中所含水分增大.煤粒粘度增加，堵煤更频繁.当煤仓出现堵塞不能自动下煤时.会引发一系列问题：给煤机断煤，煤仓自然，给煤机烧皮带等.如果处理不好还会导致锅炉灭火，影响正常生产.因此.原煤仓堵煤问题已经成为影响部分火电厂稳定运行的主要因素。查明堵煤原因，找出合适的方法解决原煤仓堵煤问题对于火电厂的稳定运行有着十分重要的意义。

一、设备简介

京能（赤峰）能源发展有限公司#1、#2锅炉为无锡锅炉厂生产的480t/h循环流化床锅炉，型号为UG-480/13.7-M，采用超高压参数中间再热机组设计，与150MW等级汽轮发电机组相匹配，可配合汽轮机定压（滑压）启动和运行。锅炉采用循环流化床燃烧技术，循环物料的分离采用高温绝热旋风分离器。

锅炉采用前墙集中给煤方式，6个给煤口沿宽度方向均匀布置在前墙水冷壁下部，4台滚筒冷渣器布置在炉膛下方。原煤仓采用钢结构，悬吊式，每台锅炉两个原煤仓。每个煤仓有效容积582m3/个；可满足锅炉8小时的运行要求。每个原煤仓下部对应3台给煤机。原煤仓结构图如图1所示。

二、煤仓堵煤的原因分析

2.1原煤仓的落煤性能。

原煤仓落煤一般为重力落煤，理想的落煤方式为惯性流动（如图2），具有落煤的均匀性；如果煤的内部摩擦力明显地低于煤与煤仓壁面的摩擦力时，就形成中心流动落煤方式（如图3），在这种方式下，靠近壁面处的煤会长时间的停留在壁面上尤其是壁面折角处乃至煤仓中心没面出现凹洼形，最终导致煤仓中心拉空等断煤现象。实践中原煤仓由于煤质或煤仓内壁的原因难以实现惯性落煤，当煤仓落煤口处的阻力达到没得重力数量级时，就可能造成煤仓中的原煤搭桥堵塞。

2.2从煤仓结构上分析

原煤仓时钢结构，上部呈方形，下部呈方锥形。上口进料，物料自上而下靠自重下落。下落的物料由于在锥形容器内流动，愈向下流动，面积愈小，对物料本身就形成挤压，增加方锥形四个直角摩擦系数，这是造成堵塞的主要原因。煤仓内衬脱落，内壁光滑度不匀，挂煤点增多，是造成蓬煤的次要原因。我公司给煤机入口采用两个落煤口，而且落煤口较小，存在较多死角，当煤质水分较高时易造成煤仓内壁粘煤，致使一些煤长期存留在这些死角内缓慢氧化。氧化产生的热量不能及时散出，使原煤仓内积煤的温度升高又加速了氧化，最终导致了燃煤自燃。

2.3从煤的物理特性上分析

发生堵煤的主要原因是灰分和水分较大。由于煤中的灰分在遇水后，其粘度增大，流动性相应的降低，随着煤中水分的增加，煤的团聚性急剧增大，煤在原煤仓内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。当煤团的特征尺寸达到一定的临界值，就会发生堵塞。另外，潮湿的煤在下料口内仓壁上的沾污板结也使得下料口变得日益狭窄，堵塞的几率也随之增加，这样就会导致原煤进仓后发生通常的“挂壁”“蓬煤”现象。

2.4从实际煤质分析

该厂设计燃煤为平庄煤业（集团）有限责任公司生产的煤矸石及劣质原煤，采用公路运输。实际燃煤较杂主要是周边煤矿的褐煤。其参数对比见表1。其中元通矿的煤灰分较高，特别是元通煤内矸石粉及粘土的量较大，当大量掺烧元通煤特别是赶上雨季煤得水分较大时，煤的粘度非常大，极易发生原煤仓堵煤现象。

2.4 存放时间

原煤在煤仓内存放量越多，时间越长，越容易形成大面积的板结，导致煤仓蓬煤。如机组在大、小修前没有烧空仓；备用期间没有保持低煤位；降煤位、清理仓壁粘煤等定期工作没做到位等均可能造成煤仓蓬煤。

三、煤仓堵煤蓬煤的危害

当煤仓出现堵塞不能自动下煤时.会引发一系列问题；首先煤仓堵煤会引起给煤机断煤。导致锅炉燃料供给困难被迫降负荷，严重时所全部给煤中断，如果处理不好还会导致锅炉被迫停炉，影响正常生产。挂在煤仓壁上一些煤长期存留在这些死角内缓慢氧化。氧化产生的热量不能及时散出，使原煤仓内积煤的温度升高又加速了氧化，最终导致了燃煤自燃。高温煤落到给煤机皮带上还会造成给煤机皮带烧毁。

四、原煤仓蓬煤堵塞治理方法

4.1 改善煤仓结构

原煤仓设计规范要求存煤量能满足锅炉满负荷8小时运行，大量原煤堆积在锥型煤仓内会导致煤粒之间、煤粒与煤仓壁间产生很大的挤压力和摩擦力，越接近下煤口，挤压力和摩擦力越大。原煤仓煤斗设计为方锥型，三台给煤机共用一个原煤仓，中间分叉后变为两个方锥形煤斗接入给煤机，这样每个煤仓就有6各小斗，且给煤机落煤口较小，存在较多死角，由于仓壁四角产生“双面摩擦”和挤压，越接近下煤口部位摩擦力和挤压力会越大。为减少煤斗的死角增加煤斗的光滑度，为了更好的降低堵煤的几率，可以把方锥形煤斗改造圆锥形煤斗，并且尽量放大煤仓下料口的尺寸，减小仓壁与煤颗粒之间的摩擦力。

4.2 改变空气炮的安装位置

空气炮工作原理：以突然喷出的压缩空气所产生的较大气流，气体急剧膨胀所产生的能量克服物料因静摩擦及粘结而形成的起拱或粘壁，使仓内物料恢复重力流动，保证下煤连续性。该厂煤仓每个煤斗均安装了空气炮，但由于这些空气炮位置较低当发生高位蓬煤时根本起不到疏通的作用，而且空气炮还存在漏压缩空气的现象，当煤仓发生堵煤时还会为积煤提供氧气，会造成煤仓内原煤的自燃现象。所以空气炮的加装位置非常重要，根据多次堵煤位置分析，空气炮的最好的加装位置应该在煤仓各煤斗分叉处上方及煤仓的斜坡处这些易粘煤的位置。将下侧一部分空气炮上移，治理煤仓高位蓬煤。而且要做好空气炮的密封，防止压缩空气漏入煤仓造成原煤自燃。

4.3 在原煤仓内加装疏松设备

因该厂原煤仓现在使用的防堵设备为空气炮，由于煤仓下部存在死角无法清理干净，时间长了空气炮的破堵效果越来越不明显，建议在原煤仓内加装疏松机等疏松设备，并定期投运，防止因原煤仓内壁长时间粘煤，导致燃煤缓慢氧化，而引起煤自燃。

4.4 加强燃煤管理

把好入厂煤质量关，严格控制入厂煤质量，防止矸石粉及粘土含量高的燃煤入厂。加强燃煤掺烧的管理对各煤种合理掺烧，控制好入炉煤的灰分、水分。防止入炉煤灰分、水分过高造成煤仓粘煤、堵煤；保证干煤棚内存煤量，在雨季时保证有干煤供应，防止水分过高的煤进入原煤仓。

4.5 运行调整

正常运行时尽量6台给煤机同时运行防止煤仓内的煤长时间不流动。保证给煤机两侧插板落煤通畅，定期切换给煤机插板当给煤机有一侧插板堵煤后应及时停止给煤机将堵煤插板疏通后再启动给煤机运行，保证给煤机插板能够定期切换，防止堵煤侧煤仓内煤长时间不流动而造成燃煤的自燃。最好将煤仓的两个下煤口改为单个下煤口保证煤斗内的煤始终处于流动状态。减小煤仓存煤量，上煤总量最好按锅炉满负荷运行所需 5～6 小时考虑， 也就是 “勤上煤， 少上煤”的原则。

4.6停炉时彻底清理煤仓

每次停炉时尽量拉空煤仓，检查煤仓内壁衬板有无脱落翘起现象并及时更换修补；将煤仓内壁粘煤及煤仓内板结的大煤块彻底清理干净，防止锅炉启动后再次堵煤。

五、结束语

电厂原煤仓堵塞是一个普遍存在的难题，解决这一问题是一项系统工程，必须全面考虑从煤仓到炉膛的每一个环节，要想彻底解决还需要电厂内部多部门之间的协调和配合。不过只要科学合理设计，采取措施得当，该问题是完全可以解决的。

参 考 文 献

[1]张景茂.给煤系统棚煤的原因分析和对策[C].全国火电200MW级机组技术协作会第25届年会论文集.2007.532-536.

[2]康柱保.130t/h循环流化床锅炉煤仓缺陷及解决措施[J].机械管理开发. 2010（05）.

[3] 刘秀芳，王发辉，贾万红.原煤仓堵煤的原因分析及处理[J].仪器仪表用户. 2007（02）