華能伊敏電廠原煤倉堵煤原因分析及解決方案

李德永袁樹彬張鐵鑄李世峰

（1.華能伊敏電廠，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021134；2.北京普蘭德電力技術(shù)有限公司，北京 100012）

華能伊敏電廠原煤倉堵煤原因分析及解決方案

李德永1袁樹彬1張鐵鑄2李世峰2

（1.華能伊敏電廠，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021134；2.北京普蘭德電力技術(shù)有限公司，北京 100012）

鍋爐房原煤倉堵煤是各火電廠遇到的普遍問題，特別是燃用劣質(zhì)煤及降水量比較多而沒有干煤棚的電廠，堵煤嚴重的時候會增加電廠的運行維護成本，甚至?xí)斐韶摵上陆涤绊戨姀S的正常安全運行。本文分析了原煤倉堵煤的主要原因，介紹了華能伊敏電廠的解決思路及方法。針對上述原因采取了適合華能敏電廠的方法，與北京普蘭德電力技術(shù)有限公司協(xié)作從根本上解決了原煤倉堵煤的問題，對其他電廠也有一定的借鑒參考作用。

原煤倉 堵煤 刮板式配料器

1　堵煤原因分析

原煤倉是各火電廠必不可少的重要設(shè)備，承擔(dān)著原煤的短期緩沖存儲功能，原煤倉堵煤后需要人工清堵增加成本，嚴重時甚至?xí)斐蓹C組負荷下降，因此原煤倉的順利出煤是鍋爐制粉系統(tǒng)正常安全運行的必要保障。

原煤倉堵煤的主要原因有以下幾點：

（1）煤質(zhì)的原因：主要是部分煤的灰分及水分比較大，灰分遇水后煤的粘結(jié)性會增強流動性降低，因此會造成原煤倉內(nèi)的煤貼壁堵煤。部分電廠摻燒煤矸石、泥煤或洗中煤等，更易造成堵煤。

（2）煤倉結(jié)構(gòu)性的原因：目前常見的原煤倉，均為鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)，其形狀有圓錐形、方錐形、雙曲線形，都是上大下小的收縮結(jié)構(gòu)，依靠煤的自然下落而出煤，加上現(xiàn)在普遍使用的皮帶稱重式給煤機進口只有700mm左右，越往下流通面積越小。而給煤機進口上部還有一定高度的細長形落煤管，造成堵煤是必然的。

（3）管理原因：目前許多電廠沒有干煤棚或干煤棚存儲量比較小，又不能做到降雨時即使用篷布遮蓋，煤被雨淋后濕度加大易發(fā)生堵煤。此外，在煤中有時還會混有木塊等雜物而不能全部將其除掉，也是堵煤的重要原因。

圖1　

圖2　

圖3　

圖4　

圖5　

2　目前堵煤的主要解決方法

由于原煤倉堵煤是普遍問題，各電廠及電力設(shè)備廠也研究了許多種方法，主要有以下幾種：

（1）人工捅煤或敲擊：安排人員在發(fā)生堵煤后用鋼釬捅或用大錘敲擊倉壁，此方法勞動強度大而不能及時解決堵煤，只能解決偶爾的堵煤。

（2）倉體內(nèi)層鋪設(shè)特種材料：在倉體內(nèi)層鋪設(shè)不銹鋼板，超高分子量聚乙烯板，微晶板，鑄石板等，降低內(nèi)表面的摩擦系數(shù)，進而解決結(jié)堵問題。此方法簡單實用，有一定效果，適用一般煤種及煤倉生銹造成的堵煤對粘性大的、板結(jié)嚴重的煤種，效果一般，結(jié)堵問題仍然存在。

（3）流線形改造：倉體垂直流線進行改造，水平界面進行消角改造，改善原直錐型料斗下料不均勻和局部死角掛煤問題。此方法能緩解一般煤種的結(jié)堵問題，對粘性大的板結(jié)嚴重的煤種，效果一般，結(jié)堵問題仍然存在。

（4）加裝空氣炮：空氣炮系統(tǒng)由空氣炮、壓縮氣源、管道、控制系統(tǒng)、電磁閥等組成。是以打開電磁閥突然噴出的壓縮空氣所產(chǎn)生的強大氣流， 直接沖入貯存散裝物料的阻塞滯留區(qū)域， 由氣體急劇膨脹所產(chǎn)生的沖擊能量、聲波等，克服物料因靜摩擦而形成的起拱或粘壁，使倉內(nèi)物料恢復(fù)重力流動或使管道繼續(xù)起到輸送物料的作用。此方法對于脆性結(jié)拱性物料，效果明顯，其余情況效果一般。（如圖1）

（5）振打器改造：利用如同電動振打器安裝在倉壁上，進行錘擊倉壁，起到疏通破拱作用。此方法效果一般。（如圖2）

（6）液壓疏通機改造：在倉體內(nèi)壁設(shè)置液壓油缸帶動魚骨形刮板在堵煤后緊貼倉壁上下往復(fù)移動，進而達到疏通的目的。此方法可以解決一些問題，但對粘性大的、板結(jié)嚴重的煤種，效果一般，結(jié)堵問題仍然存在。沒有刮板的地方照樣結(jié)堵。此外，在不結(jié)堵時刮板成為結(jié)堵的內(nèi)因，同時減少了流通面積，反而增加了倉體的結(jié)堵性。（如圖3）

3　華能伊敏電廠的煤倉結(jié)構(gòu)及解決方案

3.1華能伊敏電廠原煤倉結(jié)構(gòu)及堵煤情況介紹

華能伊敏電廠每臺爐配有8臺方錐形的原煤倉，原煤倉出口下依次是棒條閥、插板閥、刮板輸送機（進口尺寸1800×700mm）、磨煤機。雖然為了防堵原煤倉內(nèi)已襯有不銹鋼板但由于煤倉為方形結(jié)構(gòu)且有一個面的傾角較小，在雨季煤含水量大的時候極易發(fā)生堵煤。堵煤后為了使煤下落人工敲擊煤倉，以致倉壁被敲壞。

3.2華能伊敏電廠解決方案

為了徹底解決伊敏電廠原煤倉的堵煤問題，更好地保障系統(tǒng)的安裝正常運行，伊敏電廠對原煤倉作了改造，在原有的刮板輸送機和原煤倉之間，加裝了進料口更大鏈條運行方向與原有刮板輸送機垂直的刮板式配料器，整個系統(tǒng)主要包括以下五個方面。結(jié)構(gòu)原理示意圖如下圖4。

（1）原煤倉的改造：由于原有原煤倉的出口較小只有1800× 700mm，而根據(jù)我們的經(jīng)驗原煤倉必須兩個方向的尺寸不小于1500mm才不會堵煤，因此將煤倉去掉一定高度并將出口擴大改為2700×1500mm，確保在刮板式配料器的上部煤倉不堵。

（2）加裝液壓式棒條閥：原系統(tǒng)既有手動棒條閥也有電動插板閥，根據(jù)我廠的實際使用情況，只需一個即可滿足使用，在此位置不需密封嚴實能保證下面的設(shè)備安全檢修即可加上口比較大（2700× 1500mm），因此選用了制作更簡單結(jié)構(gòu)更可靠的棒條閥。由于開口較大煤壓較高，為了保證能順利開關(guān)，采用液壓驅(qū)動的方式，比電動更可靠。

（3）加裝刮板式配料器：此設(shè)備是整個改造系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其采用雙邊鏈埋刮板的結(jié)構(gòu)形式，基本組成部件包括電動機、減速機、主動驅(qū)動部分、從動部分、鏈條刮板、機殼、電氣控制系統(tǒng)。配料器運行時，電機通過減速機帶動主動驅(qū)動部分旋轉(zhuǎn)，主動驅(qū)動部分中有主動輪帶動鏈條和刮板向前行走，鏈條再帶動從動部分旋轉(zhuǎn)，此外電氣控制系統(tǒng)可控制配料器的起動停止及速度快慢。配料器運行時將上部煤倉的煤刮到下一級的刮板輸送機中，再由刮板輸送機輸送至磨煤機內(nèi)。

由于增加了刮板式配料器采用配料器刮煤，刮板輸送機輸送的工藝系統(tǒng)，配料器的出料量必須和刮板輸送機的出料量必須相匹配，且出料量調(diào)整時必須同步。否則可能無法滿足磨煤機的需煤量或配料器的出料量太大以致刮板輸送機不能及時運走而造成故障。因此必須計算好配料器的煤層高度及鏈條行走速度。計算如下：

刮板輸送機的額定出力為85t/h，在運行時實際出料量一般不超過80t/h，故刮板配料器只需出料量為80t/h即可。

根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)計配料器最大寬度為2700mm，煤層厚度估算為220mm，則鏈條運行速度為：2.7m×0.22m×V×0.85t/m3× 3600s/h=80t/h

算得鏈條速度：V=0.044m/s

選電機為960r/min，減速機傳動比為500，則減速機的輸出軸即刮板配料器的主動驅(qū)動部分轉(zhuǎn)速為：960/500=1.92 r/min

根據(jù)鏈條型號為3006型模鍛鏈及其他使用情況選擇主動鏈輪直徑為540mm，則鏈條速度為0.054m/s＞估算值0.044m/s，可滿足最大需煤量。

此外，由于此設(shè)備為制粉系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備且一般24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，為了保證質(zhì)量減小維護量，電機選用西門子牌，減速機選用常州國茂牌，機殼等與煤接觸的部位均選用耐磨鋼板制作。

（4）配料器支架部分：增加的配料器開口擴大煤壓增大，且自重也有10t左右，如直接壓在原刮板輸送機上或吊在原煤倉上均不能承受如此大的載荷，因此需要鋼制支架將配料器的主動部分載荷施加到地板鋼梁上。

（5）電氣控制系統(tǒng)：主要組成部件為變頻器，用于啟停配料器及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。其在DCS內(nèi)的程序與刮板輸送機的程序連鎖，轉(zhuǎn)速同時調(diào)高或調(diào)低。

改造完成后現(xiàn)場照片如下圖5。

4　綜述

從2014年7月安裝投運后，原煤倉再無發(fā)生過堵煤現(xiàn)場，即使在煤極度粘濕的情況下也能順利出煤，減輕了工人的勞動強度，減少了鍋爐的投油量，保障了制粉系統(tǒng)的安全運行，值得各電廠借鑒。

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