中間儲倉式煤粉倉中煤粉清理方案

李宏亮

鄭州市鄭東新區熱電有限公司，河南鄭州 451464

0 引言

隨著中國經濟的高速發展，電能消耗的持續增加，新建電廠數量也在增長。原來的200MW和300MW大多采用中間儲倉式制粉系統，在中國當前發電機組中數量上占有很大的比例。在當前煤價偏高，電廠普遍虧損的情況下，機組的大小修往往不能按時停運檢修。如果在此情況下，機組由于故障非計劃停運沒有再啟動直接轉大修的比較多，煤粉倉里面存有大量的煤粉。一個大修期一般二個月左右，即使不檢修煤粉倉，但由于大量煤粉的存在，往往會引起煤粉自燃，存在很大的安全隱患。如何將煤粉倉里面的積粉清理出來成了一個難題？

1 概述

鄭東新區熱電有限公司2×200MW供熱機組采用東方鍋爐廠670t/h自然循環鍋爐，每臺鍋爐配備16臺噴燃器，分四層布置，每層4只噴燃器。1、3層采用一個煤粉倉供燃燒所需要的煤粉，2、4層采用另外一個煤粉倉供燃燒所需要的煤粉，通過調整給粉機轉速來控制燃燒的強弱。兩個煤粉倉共有四套制粉系統，正常兩運兩備。

2 問題分析

在2010年8月，#1機組故障停機，由于鄭東新區熱電有限公司擔負著鄭東新區、鄭州新區近1000萬平方米的供熱面積的供熱任務，機組按運行時間必須進行大修。由于停機突然，沒有進行降粉處理導致#1爐煤兩個粉倉里面近300噸經過磨煤機磨制的煤粉，當時運行人員在停機時按規程規定及時封閉煤粉倉，但由于系統存在漏風，3天后通過在線監測發現煤粉倉內溫度上升較快,個別溫度測點達到了攝氏90℃，經過在粉倉上面實地檢查，煤粉倉內溫度確實正在上升。經過分析決定盡快將#1爐煤粉倉內煤粉清理出來，以免燒壞煤粉倉，也可以對煤粉倉進行一次檢查和清理。

3 處理措施

方法一：

根據排粉機運行時產生很大的負壓、干燥的煤粉具有很好的流動性這一原理，在正運行的#2爐A排粉機風管上開一圓孔，直徑180mm，在開口處焊接一直經180mm，壁厚2cm的鋼管，購買直徑185mm的夾鋼絲透明塑料軟管進行抽粉。檢修人員將#1爐一給粉機下粉短節卸掉做一個180mm的鋼管接頭，將軟塑料管套在接頭上面用鐵絲固定好，用給粉機下粉電機控制轉速，用下粉插板控制下粉量，雇三個臨時工進行監護操作。根據測算每小時下粉近1噸。為了減少運行排粉機葉輪的磨損損失，檢修及時用一舊排粉機葉輪更換原來運行的新葉輪，#2爐運行人員及時調整燃燒，充分利用#1煤粉倉內煤粉，減少損失及污染。在開始的24小時進展比較順利，由于煤粉在管內流動，幾乎沒有煤粉飛揚污染現象。隨著煤粉的流動及氧量的增加，煤粉倉溫度開始急劇上升，原來抽粉使用的塑料管在高溫煤粉的燒烤下開始變形，后來臨時工發現部分塑料管融化燃燒起來，趕緊聯系運行人員停止給粉機運行，關閉下粉插板。抽粉宣告失敗，原因在于沒有充分考慮煤粉的自燃速度及塑料管承受不了高溫導致清理失敗。此種方法僅適合于揮發分低不易自燃的煤種。

方法二：

由于煤粉自燃煤粉倉內溫度到達攝氏150℃以上，必須將煤粉倉內煤粉清理出來，否則就會造成煤粉倉燒壞的危險。公司技術人員經過研究，采用消防水沖走煤粉的措施。這需要制作一個鐵制容器以便煤粉有足夠的空間與水充分混合，在鐵桶下面開一180mm的孔，檢修人員在孔上焊接一直徑180mmd鋼管，在鋼管上接上185mm的塑料軟管。為了便于觀察，決定仍用185mm的透明塑料夾鋼絲軟管將其一端穿過磚墻通過打焦孔排放到#1爐里面，用撈渣機將沉積的煤粉撈到渣倉內達到一定數量后放到地面上，經過自然干燥后用鏟車運到原煤存放地點回收利用。試運行初期效果不錯比原來抽粉效率提高一倍，但由于煤粉極細，污染比較嚴重，采用鐵桶放在給粉機下方，用消防水沖洗必須解決污染問題。經過比較采用浸水帆布包裹在下粉處，一方面避免了污染，另一方面濕的帆布不會被下落的高溫煤粉燒壞。經過4小時運行后運行人員發現塑料管內水變得很清，判斷煤粉沒有隨水流走。關閉下粉插板，停止給粉機發現由于下粉量較大造成消防水無法及時將下落的煤粉沖走造成了堵塞。通過多次試驗，效果不很理想，運行人員在下粉插板關的太小時煤粉下落不通暢，有時需不斷用錘子敲打，工作量太大。由于給粉機設置最小轉速在300轉/分鐘，即使在最低轉速，煤粉仍然有自流現象，無法控制流量，工作不能連續進行。如果發現晚還會造成給粉機卡死，嚴重影響清粉速度。

在熱工人員的幫助下，人為將給粉機變頻器轉速調整到50轉/min，再次進行試驗，原來采用一根消防水管沖粉時，煤粉易在鐵桶內部分沉積導致容積越來越小最后造成堵塞。這次試驗時采用兩根消防水管進行對角放置，讓煤粉與水形成旋流。通過試驗，證明此種方法切實可行，用下粉插板控制下粉量，給粉機轉速固定在50轉/min，煤粉均勻的下流，到最后煤粉倉內煤粉較少時才用鐵錘敲打煤粉倉，助其下粉。為了提供效率，我們做了兩個鐵桶同時進行沖粉。

經過20天的努力，#1爐兩個煤粉倉內煤粉基本清理完畢，避免了由于煤粉自燃造成設備更大的損壞。由于煤粉密度小，一部分進入撈渣機內的煤粉隨水流飄走了一部分，最后經過測算，此次回收煤粉250t左右，考慮有一部分煤粉自燃造成熱值降低，總體回收燃煤近200t，按市場價原煤800元計算，挽回經濟損失16萬元。在開始清粉前，通過對幾家愿意承攬此工作的包工隊伍詢價，最低要價10萬元，兩下相加此次粉倉清理為公司節約近26萬元。如果不清理，即使煤粉倉不被燒壞，但自燃后的煤粉燒成灰燼，熱值大大減少，并且煤灰流動性極差，勢必造成再次啟動鍋爐時導致下粉不暢，耽擱啟動時間，造成大量燃油浪費，并且環保壓力也非常大，長時間啟動環保部門也不允許。

4 結論

以上方法清理煤粉倉內煤粉，投資小，安全性高，并且防止了設備損壞，挽回部分經濟損失，為機組大修節約了時間。通過對煤粉倉的清理，徹底解決基建期煤粉倉內遺留物造成給粉機頻繁卡塞，尤其在燃燒發熱量比較低煤時由于給粉機停運造成滅火的潛在危險，總體價值很難估量。

[1]劉鶴年.流體力學.2版.武漢大學出版社，2006，3.

[2]王寒棟.泵與風機.機械工業出版社，2009，1.