燃煤电厂给煤机断煤的原因分析及解决方案

简介

根据散体离散学的原理，诸如原煤等颗粒性物料在锥形漏斗中下落的运动过程，不仅受到重力作用，还受到颗粒体之间的相互摩擦力和锥形漏斗壁的摩擦力作用，有的物料还带有静电、含有水分，受力十分复杂。颗粒性物料在下落过程由于复杂的受力环境及颗粒的物理特性极易造成颗粒与仓壁之间形成结拱最终形成仓体堵塞。

锅炉原煤仓出口插板门往上两米范围内经常发生堵煤现象，主要是因为雨水多，燃料经常含有煤泥成分，使煤湿度大、煤黏度大使得堵煤现象容易发生；另外由于煤仓下部为锥形形状，沿煤的流动方向流通截面积逐渐变小,挤压力变大,煤粒与仓壁、煤粒之间的摩擦力也越来越大,但煤沿壁面流动的重力分力则不变,故随着煤的流动,锥形煤斗内的等效流动动力越来越小。特别是在煤粒含水较大，煤的团聚性很强的情况下，煤在仓体内的流动就更加困难，结拱堵塞的几率就大大增加，根据现场运行情况，堵煤的主要部位在最小截面积插板门以上1.5米的范围，90％的堵塞发生在这个部位，还有10％发生在上部。一般情况下，上面堵煤是由于下部堵塞造成的。下部堵塞后，整个仓体内部原煤的流动状态发生了变化。原本按整体流设计的煤仓，逐渐改变为中心流动状态，中心流造成的直接后果是原煤在整个仓壁形成粘结，仓容积严重变小，堵塞更加严重。此现象的发生严重时会影响机组限出力甚至锅炉容易灭火，后果很严重。

工作原理

根据对多家电厂现场调研发现，锅炉原煤仓堵塞段主要发生在插板门之上两米范围内，只有解决疏通了该范围内的堵塞情况散料才能保证畅通下料。为此我公司会同国内知名电力研究所共同研制开发的活化防堵原煤仓能够有效解决散料在下料仓段两米范围内易发生物料结拱堵塞的问题，其主要特点是将物料仓下料仓两米范围内的仓体由原来的一体仓体改为动态旋转仓体，旋转仓体内安装有活化清堵装置，该装置能迅速的活化仓体内的散料，破坏瓦解散料可能形成的架桥结拱、悬料堵塞以及漏斗流现象（“鼠洞”）确保仓体内散料能够整体流方式出料。 本装置由动态旋转仓体、仓体动态密封系统、仓体外驱动单元、仓体内活化清堵装置、自控系统等部分组成，控制系统接收来自DCS断煤信号，当给煤机皮带断煤信号发出后，自动控制系统及时发出指令，仓体外驱动单元动作，驱动单元带动动态旋转仓体，此时仓体内的活化清堵装置与结拱堵塞的散料形成相对运动，在相对运动过程中活化清

堵装置扰动整个散料，螺旋状结构的活化清堵装置在相对运动过程中能够产生向下推进的动力，活化易堵段的散料，彻底破坏散料架桥、结拱、堵塞现象。

系统可以进入DCS系统，实现远程集中控制。运行人员可根据DCS中给煤机给煤量变化情况手动点击装置驱动按钮，提前破除可能的堵塞现象；同时系统能保证给煤机一旦发生断煤，能迅速启动驱动装置，迅速清堵下料。每次清堵持续时间根据给煤量稳定为准，下料通畅稳定后自动停止驱动电机，也可根据现场情况设定清堵时间。

装置性能特点

● 彻底清除仓体下部的散料架桥、结拱堵塞问题，清堵面积大，可清除插板门向上近2米以上范围内的堵塞，100%清除凝结结拱堵塞、架桥堵塞、冻结、漏斗状流动、沟状流动，保证散料整体流下料；

● 仓体外驱动系统设计，不需进入仓体内便能维护检修，仓体内活化清堵装置为独特的螺旋流线型结构，不会影响原有下料通道，不影响原有下料量；

● 可靠的迷宫动态密封结构，杜绝了系统漏粉喷粉现象的发生 ● 系统可实现全自动操作，不需专人管理，可以接入DCS系统；

● 活化清堵装置只需要与原仓体法兰连接即可，安装非常方便，无需机组停机影响机组正常生产

应运领域 发电厂原煤仓垂直段落煤管煤矿 钢铁厂 炼焦厂 水泥厂

燃煤电厂给煤机断煤的原因分析及解决方案

燃煤电厂给煤机断煤的原因分析及解决方案 摘要：燃煤火力发电厂中给煤机断煤对电厂运行来说虽然是个小问题，但一直以来都是制约制粉系统安全稳定运行的一个瓶颈。特别是现代大型火力发电厂大多是采用直吹式制粉系统，给煤机断煤就显得尤为突出，它将直接影响发电机组的有功负荷，对电网的稳定运行形成直接的影响。而目前解决给煤机断煤的方法虽然五花八门，但就其效果来说都各有其一定的局限性。本文主要从给煤机断煤的机理入手，找出给煤机断煤的原因，提出各种情况下解决给煤机断煤的最佳优选方案。 关键词：原煤仓；给煤机；断煤；优选解决方案。 1、给煤机断煤造成的后果： 1.1断煤可造成制粉系统运行不稳定，影响制粉系统出力，对于高挥发分燃煤还易造成制粉系统爆破。制粉系统出力的不稳定还会造成锅炉主参数的波动，从而影响锅炉的经济性和安全性。 1.2断煤还使制粉电耗和钢球磨煤机制粉钢耗的大幅度增加 1.3如果是因为原煤仓棚煤还会使燃料上煤次数增多，增加上煤电耗。原煤仓棚煤严重时还需要人工进行清仓处理。 1.4对于有些电厂频繁断煤还会使电子皮带称误差增加，从而造成煤耗测量数据不准确。 1.5断煤使运行人员的工作量增大，不利于全能集控人员的精简。 1.6对于直吹式制粉系统给煤机断煤除上述影响外还直接影响发电机组接代有功负荷。严重时还将影响锅炉燃烧的稳定，低负荷时需投油助燃等。 1.7由于直吹式制粉系统给煤机断煤影响了发电机组的有功负荷，对于目前电网调度来说是不允许的，由于偏离了电网调度规定的负荷曲线，是要被考核的。这一项考核也是不容忽视的。 1.8粗略估计发电厂每年因给煤机断煤引起的经济损失可达数十万元（包括临时用工费、多耗厂用电费、制粉电耗、球磨机钢耗及由断煤引起的主参数波动而造成发电煤耗增加、燃油费等） 1.9由于给煤机断煤引起的不安全事件和事故也是不胜枚举的。例如锅炉汽温、汽压超限；安全门动作；锅炉灭火；制粉系统爆破；原煤仓自燃等。 2、给煤机断煤原因分析 2.1给煤机断煤一般由以下原因造成。 2.1.1给煤机本身堵塞、故障或有异物卡涩造成断煤。 2.1.2原煤斗下部（人力或借助工具能够触及到的地方）因煤湿或有异物卡涩造成断煤。 2.1.3原煤斗上部（原煤仓与原煤斗结合部、人力不能触及到的地方）积煤而造成原煤仓棚煤（如下图1所示模拟图）。这是给煤机断煤后较难以处理的一种情况。具体形成的机理是：一般情况下原煤仓下部都是一个双曲线原煤斗。根据机组大小原煤仓高度为14--20米，原煤斗高度为8--12米。总原煤储存体积150--300ｍ3不等。而原煤仓和原煤斗连接处直径至少在10米以上，煤斗最下部直径最多不超过1.5米。原煤斗收缩过快，所以造成原煤斗与原煤仓连接处所形成折角过大，再加上原煤斗下部喉部直管较长。折角造成原煤斗内壁靠四周边缘部分对原煤有一定的支撑力。从而造成原煤仓与煤斗连接处四周边缘原煤流动性差，易存煤，这些存煤逐渐向上形成支撑使原煤堆积向上。最高时可达原煤仓顶部。而原煤仓中间部分由于没有下部支撑，流动性强，所以形成流动性孔洞和竖井。这就相对缩小了原煤仓体积，使原本可存煤150至300吨的原煤仓实际参与流动周转的原煤不过三分之一（见附图1）。 3、目前发电厂解决给煤机断煤的措施和现状分析。 3.1针对断煤的不同情况可采取不同的措施进行处理。一般情况对于给煤机本身的故障、堵塞和原煤斗下部堵塞人工疏通是最好的解决办法。且此处出现问题一般较易处理。 3.2原煤斗上部棚煤，位置相对较高，鞭长莫及。针对原煤斗上部的棚煤目前采

取的方法不外乎有以下三种： 3.2.1疏松机：在煤斗内壁偏上部位装设液压机构传动的上下移动的刮板。此方法因其涉及面小效果并不十分理想。易卡杂物。维修量大且不方便。 3.2.2空气炮：在煤仓与煤斗连接四周处装设有压力储能罐的压缩空气喷口。此法设备系统复杂，对于原煤仓存煤较少时有一定效果。且作用点过小。 3.2.3振动器：在煤斗上装设一振动电机。由于煤斗金属内壁与原煤并非一体，棚煤、粘煤仅是因内部结构或煤湿造成。只要振动器装设位置合适，稍加振动，就可使棚煤脱落。根据自己多年的锅炉运行经验认为振动器是目前解决原煤斗棚煤的最好方法。且振动器结构简单，易于安装和维修。 4、从原煤斗的结构方面怎样为解决断煤创造有利的条件： 通过以上分析我们对给煤机断煤的机理和采取的措施有了一个较清晰的认识。那么怎样从设备结构方面为解决断煤创造有利的条件呢？这是个非常重要的环节，它对处理断煤和缩短处理时间至关重要。因空气炮和疏松机局限性较大在此不再一一介绍。重点介绍原煤斗振动器的安装位置和原煤斗下部检查孔位置对于处理断煤的影响。 4.1原煤斗振动器安装位置对处理断煤的影响。通过以上分析我们知道了振动器是处理断煤＿＿特别是原煤斗上部棚煤最简单有效的方法。但如果振动器安装位置不合理同样起不到应有的作用。河南某电厂因原煤斗振动器安装位置过低，振动器振动不能触及煤斗与煤仓结合部积煤致使原煤仓棚煤严重，不得不经常进行原煤仓清仓，可谓耗时耗力又耗财。后经过将振动器上移，原煤仓棚煤得到了根本性的改善。一般情况下原煤斗振动器应安装在原煤斗整体高度的向上三分之二位置较佳。如果原煤斗高度超过10米建议安装上下两个振动器。下振动器安装在原煤斗高度的下三分之一处。 4.2原煤斗下部应开设数量合适位置合理的检查孔。由于原煤斗下部直径较小（一般小于1.5米）上部原煤压力较大，如果煤湿或有异物此处易形成堵塞，这时如果用振动器只能使堵塞加重。此时应在原煤斗下部开启检查孔。检查孔的个数一般不少于三个，且应易于开启和关闭。最好采用刻有内槽的旋转孔盖。检查孔的安装位置应该选择不同的方向上下错落有致。这样便于捅不同高度的积煤。 5、处理不同位置断煤应注意采用不同的方法。方法得当，事半功倍；方法不当，事倍功半。 5.1振动器上部堵煤，可采用振动器进行振动，使原煤从原煤斗壁上自然脱落。 5.2振动器下部堵煤，严禁采用振动器，此时越振只能使积煤越结实。 5.3原煤斗下部积煤时，应及时打开人孔清理，清理时严禁站在人孔正对面。捅煤棍不应正对人体，防止积煤落下时伤人。 5.4给煤机无论是皮带式、链条式、刮板式或簸箕式都应及时清理底部积煤。特别是在雨季原煤较湿时。 6、附图1：给煤机及原煤仓与煤斗棚煤模拟示意图： 图例：表示原煤仓； 表示原煤斗； 表示煤仓与煤斗折角处对原煤的支撑力； 表示原煤仓的棚煤；原煤仓棚煤后竖井和孔洞形成后局部原煤的流动方向；

表示给煤机。

原煤斗防堵系统，煤泥不堵煤不结拱

(2010-12-21 13:39:46) 转载 标签：

杂谈

介绍一种能够彻底解决原煤斗堵煤设备

随着煤的不断涨价，我们不得不掺烧煤泥来节约成本提高效益。但是煤泥水份大、粘性大，容易造成原煤斗堵煤，造成供煤中断，影响生产。

老式破拱装置存在的问题

1空气炮：

A、对于已结死的原煤，空气炮因固定在原煤仓上，只一股冲气的力度对于

300-600吨（通常储煤量）储煤量的原煤仓而言，力度太小，结拱的煤仍然下不来；

B、空气炮在破拱过程中产生的空气，一旦煤仓中的原煤着火，空气会助燃，有可能导致原煤仓爆炸，安全性能差；

C、空气炮的装置还需要有一整套的配套辅助设施，且需要人为操作。

2螺旋振动器：

此类破拱装置为装置在原煤仓中的设备，但现有的原煤仓通常为圆形或方形，如果是圆形则不利于安装此类破拱设备，而此类设备安装的少又起不到振动破拱的作用。

3疏通、刮板式振动器：

存在的问题与螺旋式破拱装置类同。改用煤泥后，疏通、刮板振动器就形成了阻碍。

自动自热物料防堵设备主要特点：

1. 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，褐煤等）。

2. 机体为特殊的曲线结构设计，内衬摩擦系数极小的进口新型耐高温超滑高分子材料，摩擦系数

仅为0.04-0.06,是不锈钢的10%。

3. 具有随动跟踪破拱的功能，自动适应进料不均造成的偏仓，从而使得物料在多种情况下，通畅 下落不堵塞。

4. 首创料仓全高程破拱功能，连排式吊缆纵向破拱机构设计,世界领先，发明专

利，确保料仓全 高程不结拱。

5. 巧妙的内部结构设计，具有激振源不工作时物料照样自由畅通下料，即无动力不破拱给料，世

界首创，不消耗任何能源。

6. 在待机和运行情况下都不会影响系统运行。24小时连续运转，免维护，使用寿命长。

7. 在出现极端粘性物料结垢时，自动布局布线开启激振源，拱破开后自动停破拱机，极大的节约

能源，并提高了使用寿命。

8. 此设备为发散式激振设计，通过变频器调节，可就地/远程无级调节，调节精度高，特别适用于 配料系统。

9. 防堵系统与设备的连接，采用进口的、高强度、耐高温、柔性膜材制的全密封设计，无任何洒漏现

象和粉尘的外溢，改善了工况环境。

10.多种结构的变形设计，可适应方型、圆形等各种原煤仓场合。

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