火电厂输煤系统优化设计与改造探讨

刘中博

摘要：随着当前社会经济的进步，我国火电厂发展规模进一步增大，而火电厂输煤系统的运行质量又直接影响生产效益。在实际运行过程中，由于输煤系统存在的各方面问题，常会影响整个火电厂的安全经济运行，因此对火电厂输煤系统做好优化设计与改造工作，便显得极为必要。

关键词：火电厂；输煤系统；优化设计；改造

引言

火电厂输煤系统通常是由功能各异的多种设备通过输煤皮带相互联系构造而成，他们按照严格的工艺流程要求，实现流程自动切换、转接，使燃煤畅通无阻的进入到锅炉燃烧。没有输煤系统给锅炉输入的“口粮”，也就不可能有机组连续不断的电力输出和经济效益。因此，这对输煤系统的设备可靠性、适应性、防尘、信息处理也提出了更高的要求。

一、输煤系统的流程设置及作用

火电厂输煤系统是整个生产流程的关键开端，首先由火车、汽车或者船舶从煤的产地把煤运来，而后用机械把煤卸下来运到煤场储存，再通过各种输送装置把煤送入到锅炉房的炉前原煤斗。在此输送过程中包括了煤的转运、破碎、筛选、磁选和计量等。

当煤的块度不能符合锅炉燃烧的要求时，运煤系统中设置有破碎装置，对层燃炉可用颚式破碎机，对于煤粉炉，可使用环锤式破碎机。在破碎前宜将煤进行筛选，以减少碎煤机不必要的负荷，常用的筛选装置有固定筛、滚轴筛、振动筛。采用机械破碎时，应先将煤进行磁选，以避免煤中夹带的碎铁进入破碎机而引起设备损坏。

关于煤的计量，包括进厂煤的计量、入炉煤的计量。皮带输煤时，宜采用电子皮带秤。

运煤装置和系统的选择，主要根据锅炉耗煤量大小、地形、自然条件等情况来考虑。目前机组常选用皮带输送机的上煤系统，但在地下水位较高的地区，要避免选用地下工程较大的运煤系统。

电厂输煤系统使用设备种类多，分布范围广，尤其部分设施设备处于露天布置，设备性能及运行质量受天气变化影响较大；输煤系统的粉尘、噪声对运行操作及周围环境影响较大，对发电厂的安全生产造成极大隐患。因此输煤系统的达标运行、安全稳定运行是整个火电厂生产能够全面高效发展下去的重中之重。

二、当前火电厂输煤系统存在问题分析

1、输煤系统普遍粉尘超标

目前在运行的燃煤电厂输煤系统，大部分存在设备老旧、设计不到位、设备质量不佳而造成的粉尘超标问题。输煤系统运行时产生的粉尘不仅造成环境污染，影响工作场所卫生和集控远程监控系统的可视度，加速机械设备磨损，破坏电气绝缘，甚至可能引起爆炸或发生火灾事故，更为严重的是粉尘被吸入人体后使人患上职业病，危害职工健康。因此，对输煤系统粉尘污染问题进行彻底根治就成为输煤系统安全运行的头号任务。

2、输煤系统堵煤的问题

输煤系统堵煤问题一直困扰着各个电厂，随着电力需求的上升，加强对输煤系统堵煤问题的研究处理也就变得十分迫切。根据电厂的经验总结，输煤系统堵煤经常发生在落煤管处，究其原因主要有以下几个方面，煤质变化的原因，煤质变得潮湿粘性增加；落煤管自身结构的原因，由于大部分采用传统的落煤管，不注意细节的处理，极易在死角处发生堵塞；由于落煤管内部的耐磨材料安装不合格，经常磨损导致耐磨材料脱落，直接造成输煤堵塞。

3、斗轮堆取料机运行撒料的问题

输煤系统运行过程中或多或小会出现斗轮堆取料机撒料的问题，主要包括斗轮撒料，致使斗轮旋转倒下的煤落在输送皮带外部，造成滚筒和皮带非工作面磨损严重。堆料作业时，斗轮机中部落料斗与尾车头部护罩之间撒煤严重，尤其在天气有大风的时候，造成斗轮机周围煤粉飞扬，污染环境。

4、火灾事故

在电厂的燃煤储存和输送过程中，在各方面的诱因下可能发生煤的自燃，尤其是对于高挥发分的褐煤煤质来说，尤其要注意煤的自燃以及由此引起的火灾的发生。在以下部位要经常注意，在露天长时间运行的皮带上，撒出的粉尘细料掉落在高温的结构部件上；在输煤皮带的尾部存储积煤区域；露天煤场长时间堆积的煤。

5、电缆老化严重

输煤系统的设备大部分都在露天或者半露天的状态下运行，很难进行整体封闭保护。设备内外部的电缆随着时间推移整体出现老化现象，甚至会直接出现破损的状况，造成相应输煤系统电气设备的运行安全性無法得以保障，一旦未在第一时间发现损坏电缆并对其进行整体处理，极易出现断断续续的设备停机故障，导致整个输煤系统的运行事故频发影响机组的安全稳定运行。

三、火电厂输煤系统设计优化与改造分析

3.1 数据信息收集与改造目标的确定

对输煤系统设备运行状态和历史数据做好全面的收集工作，尤其注意存在问题的设备部件的运行数据和问题根源的分析查找要准确，确保现象与原因能一一对应。

在对输煤系统进行设计优化与改造时，首先确定具体目标，然后针对实际问题提出符合目标的设计方案与改造范围，综合考虑技术的成熟性、材质的可靠性、并有稳定运行的业绩做支持，并对相应的处理方案进行多方面的考察、论证和技术经济对比。

要以环保要求达标排放为前提，做好优化设计运行指标，比如，设备撒料目标、粉尘排放指标、废水排放指标等。指标确认后结合其原有设备系统硬件配置为基础，采用当前较为先进技术设备对其进行性能优化改进，以此促进设备系统的安全和稳定。

在输煤系统控制方面，改造主要以能够实现系统的集中控制为目标，使其改造范围完全满足集中控制的目的，相关运行人员能够在控制室内对整个流程做全面管理，实现火电厂输煤系统设备启动、运行、监控、停止等全过程的自动顺序控制。

3.2有针对性的进行改造，全面提升输煤系统性能

1）对于输煤粉尘超标的处理

通常，输煤系统的扬尘、积粉主要位置在导料槽、回程皮带、配重改向滚筒和皮带尾部改向滚筒处。治理的关键技术是要增加煤的湿度，同时确保除尘器正常投用。将煤加湿到一个合适的范围（按照经验，水控制在5%～8%最合适），它既能控制细、干煤的扬尘，又能减少除尘器吸入粉尘量和吸入不必要的水汽，以免影响除尘器的正常性能。

加强导料槽密封，减小导料槽诱导风。用透光法检查导料槽内是否存在漏粉点，使用无尘石棉绳、羊毛毡、橡胶条对顶板接合面进行密封；加强缓冲锁气器的维护，保证缓冲锁气器挡板关闭灵活、无磨穿，根据挡板的重量合理调整配重块的重量，发现挡板或外壳磨穿应及时修补或更换挡板，完好的缓冲锁气器能减少90%以上的诱导风。

最后，定期检查维护保证头道清扫器、二道清扫器、尾部空段清扫器和配重前空段清扫器的作用。在皮带头部回程工作面皮带处增设喷雾增湿装置，并安装刮水清扫器以清除回程皮带上的微小粘煤，能非常有效的避免回程皮带及拉紧滚筒处的扬尘。在尾部滚筒抛料的位置加装接料除尘装置，能很好的接住滚筒处煤粒及煤粉，有效地减少粉尘二次飞扬。

2）输煤系统堵煤的处理

对于输煤系统的堵煤问题，要具体分析确定堵煤的原因所在，有针对性的进行改造。对于因煤质变化的原因而导致的堵塞问题，尽量调整提高燃煤质量，从取煤的顺序时间上进行调整，尽量避免高湿度的煤进入输煤系统。对于因落煤管结构问题而导致的堵塞问题，在成本允许的情况下可以更换为目前运行较好的曲线落煤管，以降低煤落到皮带上的最终速度，确保输煤流畅不扬尘。对于由于落煤管内部材料脱落而造成的堵塞，要及时检查更换，确保煤流顺畅。其他还可以在落煤管上安装振打器，以疏通堵塞的煤流。

3）斗轮堆取料机撒煤的问题

对斗轮堆取料机运行过程中撒料的问题，要及时联系设备厂家对设备进行技术改造，增加导料槽的密封长度、更换不符合密封要求的防溢密封板等。

4）火災事故

对于输煤系统火灾的避免，要完善规章制度，经常对输煤皮带进行清理冲洗，避免积煤的发生。对于高挥发分的煤种，要综合考虑通过降低储存周期、对煤堆进行覆盖、增加干煤棚等措施。

5）电缆老化严重的处理

对电缆老化的问题，要经常进行检查，根据情况进行更换，确保不影响电气设备安全运行。

结束语

综上所述，规范的合理的对输煤系统进行优化设计与改造完善，能够最大限度提升火电厂输煤系统的安全稳定运行，减少因粉尘对整个机组的污染和浪费，保障机组的持续运行。

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