电站锅炉原煤仓堵煤的原因分析及预防措施

电站锅炉原煤仓堵煤的原因分析及预防措施

摘要:对300 MW机组锅炉原煤仓经常堵煤造成给煤机断煤的原因进行了理论分析,并通过多次实例的分析,提出了在原煤斗上安装空气炮、对原煤斗进行改造、给煤机入口下煤管改造、加强运行人员对原煤斗内料位的检查、定期烧空斗及平常原煤斗保持低料位运行、加强入炉煤水分的控制、加强煤场配煤工作等方法,大大解决了给煤机断煤问题,节约助燃用油效果显著。

关键词:原煤仓堵煤断煤

临河热电厂2×300 MW机组配置2台东方锅炉集团股份有限公司设计制造的DG1025／18．2-Ⅱ6型亚临界自然循环汽包炉,单炉膛∏型布置,设计燃用内蒙古乌海地区烟煤,布置5台长春电力设备厂采用德国技术生产的MPS170HP—Ⅱ型中速磨煤机,正压直吹式制粉系统、直流燃烧器、四角切圆燃烧方式,一次再热、平衡通风、刮板捞渣机连续固态排渣,全钢架、全悬吊结构、紧身封闭,炉顶带金属防雨罩;每台炉布置5个煤斗。

1 原煤仓堵煤情况说明

(1)燃用原煤为洗中煤,含煤泥及外水分大且煤粒细,粘性较大,容易造成原煤在煤斗及下煤管内板结,造成给煤机断煤;最严重时10个煤斗不下煤,助燃用油达到700 t/年左右。

(2)1、2号锅炉分别自2006年中、2007年初投产,锅炉累计灭火次数相当多,根据掌握的数据到目前为止锅炉累计灭火共20次,灭火的主要原因是给煤机断煤。

(3)原设计煤仓存在以下问题:仓体内壁挂煤、仓体下部出口段堵煤、阀门位置堵煤,冬天煤湿,冻煤颗粒增大,堵煤频繁;给锅炉燃烧和机组负荷的稳定造成严重的干扰。

2 堵煤原因分析

(1)根据目前我国电厂原煤仓设计和实际使用情况,对于湿煤来说,对于煤仓的锥斗部分,卸料口锥段的半顶角超过15°左右时就可能出现该段的堵煤。本厂原煤仓的半顶角25°,特别是在煤湿的情况下,易发生粘壁、结拱,存在严重的堵煤隐患。本厂原煤仓下部过渡管较多,且半顶角角度偏大,且其处于整个原煤仓最容易发生堵煤的特殊位置,在湿煤情况下,煤的团聚性很强,虽然单个煤粒尺寸不大,但是当水分存在的情况下煤粒与煤粒之间相互粘结,形成的物理尺寸就会很大。特别是在冬天的情况下,发生冻煤问题,煤的颗粒的物理尺寸更易冻结成较大的尺寸,当煤颗粒的物理尺寸与出料口的直径尺寸的比值达到一定的比值时,即堵塞临界值时,堵煤、结拱就频繁发生。另外,在出料口附近,煤粒呈汇流状态流动,都向中心错动,煤粒之间相互靠近挤压而成团,这时煤的物理尺寸也会变得很大;当这个部位的煤团尺寸与出料口的尺寸之比达到堵塞临界值时,堵塞就会形成。

(2)给煤机入口下煤管与皮带之间的间距小,只有12 mm,容易棚煤。

3 采取的防止原煤仓堵煤措施

(1)在原煤斗上安装空气炮:空气炮的安装位置是否合理对破堵效果影响很大,找准堵煤的准确位置是关键。通过大量人工处理堵煤经验发现空气炮一般安装在煤斗出口向上1.5～2 m部位,其中高位空气炮必须安装在与输煤犁煤器同一垂直直线上效果较好;但输煤皮带尾部对应的原煤斗上安装空气炮位置应与其它斗的安装位置应不同,因为输煤皮带尾部没有犁煤器,所以空气炮安装位置在皮带尾部前后。

(2)空气炮处理给煤机入口管缩口以上位置堵煤时效果是十分明显的,每台原煤斗都安装了3个空气炮,当给煤机发生断煤时应使用#1炮进行敲打,仍不下煤再使用#2炮、#3炮,再不煤时必需用大锤敲打下煤管,执行上述操作两次后仍不下煤或用炮敲打就下煤、不用炮敲打就不下煤时必需停磨处理(频繁使用空气炮下煤时必需停磨处理,防止一会儿下煤一会儿不下煤对燃烧扰动大造成燃烧恶化);磨煤机停止后检查各风门关闭后打开一个出口快关门泄压,然后打开给煤机后检修门将后挡煤板取掉,在就地控制柜上将上插板关闭、下插板开启,将清扫电机打手动位后启动,启动给煤机,然后清理挡煤板处的积煤,如没有积煤也必需将挡煤板上板结的煤块清理干净;煤块清理干净后停止给煤机,清扫电机不停,如原煤粘性大时后挡煤板不能回装,然后将给煤机后检修门封好,将给煤机及上、下插板切换开关切至正常位后启

动磨煤机。当给煤机入口管在给煤机内部管段堵煤时用空气炮是不管用的,往往用空气炮后将煤砸实不好处理;所以定期停磨或停磨备用、检修时打开给煤机后检修门将后挡煤板取掉,在就地控制柜上将上插板关闭、下插板开启,将清扫电机打手动位后启动,启动给煤机,然后清理内部下煤管内板结的积煤;通过定期清理对减缓堵煤效果明显。

(3)对原煤斗进行改造、安装了PLD-PG1000型破拱机,破拱机防止堵煤及处理堵煤效果较空气炮好,但造价较高,所以本厂只安装了3台。PLD-PG/PGY型系列破拱机采用亚共振的模型原理设计,工作时振动电机(振动源)带动激振架振动,由激振架再推动传振弹簧带动破拱机本体振动。利用较小的振动源,通过两级放大和反馈产生较大的激振力驱动破拱机本体的机身振动。此在机械振动学上称为“亚共振双质体振动”。具有强大的物料破拱能力,能够产生上下左右全方位的破拱活化力,保证了物料的通畅下落不堵塞,适用于各种易结拱固体物料(如泥煤,褐煤)。

(4)给煤机入口下煤管与皮带之间的间距小,将间距增加到30 mm。

(5)定期烧空斗及平常原煤斗保持低料位运行。

(6)加强运行人员对原煤斗内料位的检查,发现有斜坡或板结应及时降料位或烧空斗,必要时用空气炮敲打。

4 建议

加强入炉煤水分的控制,加强煤场配煤工作。

5 结语

空气炮虽然不能彻底解决原煤仓堵煤,但大大降低了工人们的劳动强度,同时缩短了断煤时间,使锅炉燃烧和机组负荷的稳定性得到了大幅提高;通过以上一系列的措施及对设备进行合理的改造和加强运行管理等手段,使本厂原煤仓堵煤次数大大减少,断煤时间大幅缩短,助燃用油大幅降低,由700 t/年左右降到现在80 t/年左右,锅炉灭火及燃烧不稳的现象大幅降低。

参考文献

[1] DL/T 466-2004,电站磨煤机及制粉系统选型导则[S].

[2] GB/T 212-2008,煤的工业分析方法[S].

[3] GB/T 211-2007,煤中全水分的测定方法[S].