试论火力发电厂输煤系统治理

试论火力发电厂输煤系统治理

周富春

（国家电力公司水电施工设备质量检验测试中心310030）

摘要：在火力发电厂运营后，电厂输煤系统含尘度都有存在。虽然电厂作了多方面努力降尘，但有些并未达到满意的效果。为保障系统的安全运行和工作人员的健康，输煤系统的治理刻不容缓。下文就火电厂输煤系统堵煤和扬尘的两个方面的起因进行分析和探讨，提出可行的新技术建议，为加强火力发电厂综合治理想办法，让电厂设备能长期安全的运行。

关键词：火力；电厂；输煤；治理

1火力发电厂输煤系统堵煤与扬尘原因分析

1.1火电厂发生堵煤是燃料发生堆积或设备损坏，造成燃料不能正常供给，影响运行。电厂堵煤一般分为冲击性堵煤和落煤管挂煤堵煤。

（1）冲击点堵煤发生在头部漏斗处。煤从胶带抛出后几乎呈垂直角度冲击头部漏斗，如果水分含量偏高，就会发生不断堆积造成堵煤，头部漏斗积煤和堵煤通常会造成电动三通档板无法切换。

（2）落煤管挂煤堵煤是由于来煤灰分以及水份含量偏高，落煤管内表面粗糙摩擦系数高，以及落煤管倾角偏小等原因，造成输送过程中，细粘的煤逐步从底部和两侧直角部位开始形成挂料，挂料会越积越厚，不断减小落煤管的过流面积，最终形成堵煤。

（3）目前电站为减少堵煤现象的发生以及便于堵煤后落煤管的疏通，设计安装有仓壁振动器，但由于目前的设计方式中，整个落煤管同头部漏斗、导料槽等焊接在一起，振动器只能起到缓解的作用，而且会经常发生烧电机、螺栓松动脱落、振动电机连同安装座整体脱落、无法长期工作等故障。故障极其频繁，振动器目前的设计控制系统是无论落煤管是否发生堵煤，按时间隔，自动启动振动器，对挂煤堵煤作用甚微。从以上堵煤的原因分析看，堵煤除了受燃料制约以外，传统的落煤管的设计结构造成容易出现冲击性的堵煤，由于堵煤现象造成的后续危害很大，目前为防止堵煤现象的发生，一般是加大落煤管的倾角或加大落煤管出口截面，但在减少堵煤现象的同时也造成转运站点粉尘无法治理，对设备、输送带的损伤日益严重，造成设备损伤严重和输送带撕裂事故。

1.2运煤系统扬尘主要是高位落料产生的诱导风，导致导料槽出现四周泄漏煤粉的现象。

（1）高速下落的分散煤流产生强烈的诱导风，使煤之间相互挤压、冲击，产生粉尘吹起，产生大量的粉尘。诱导风进入导料槽后受空间的限制，导料槽内风速高达7～15m/s，高速运动携带的大量粉尘，负压除尘器无法彻底吸取（负压除尘要求理想风速在3m/s以下），粉尘从导料槽口吹出，由于导料槽密封差，诱导风同时通过导料槽后端、左右两侧溢出，带出大量的粉尘。落煤管的截面尺寸越大，煤下落时所携带的诱导风越。原煤的粒度越细越干，与诱导风相互混合的越好，所造成的粉尘污染越严重。

（2）导料槽密封性能差，粉尘在诱导风产生的正压作用下，向导料槽四周扩散，导料槽无法建立起负压状态，粉尘四处扩散。受导料槽下托辊组布置影响，使输送带产生波浪下垂和受传统导料槽密封的影响，在落差较大的落料点，密封差和诱导风大，导致导料槽出现四周泄漏煤粉的现象。目前电厂使用的各类除尘器都受煤特性的制约，能耗和维护工作量大，除尘效率普遍较低；而且除尘器一旦出现故障，转运点粉尘就会更大。

（3）带式输送机在运行过程中，由于各种原因经常会出现输送带跑偏现象，这不仅会引起撒料、设备的非正常磨损与损坏、低生产率，而且会影响整套设备的正常工作。输送带跑偏造成系统落料点密封等级下降，撒料粉尘大，栈桥环境恶劣，危害带式输送机的运行安全。

2火力发电厂输电系统的治理措施

2.1头部漏斗改进优化

头部漏斗的改进应采用非常小冲击角度收集并限制运动的煤流，这可以减少煤的冲击力、堆积和磨损。改进后的头部漏斗结构逐渐改变煤流动的垂直方向，使煤朝带式输送机系统下方平缓流动。一旦煤流是垂直流动的，煤流的方向会被轻微改变使与接收带式输送机中煤流的方向相一致。

2.2中部曲线落煤管

中部曲线落煤管的设计，通过三维计算机模型，确定其几何结构，尽量减小冲击的角度和力量，以便尽可能保持动量平衡。落煤管采用惯性流动技术设计并设置阻尼装置，大大降低煤流下落时产生的诱导风，可解决拐弯死角又控制煤流流动速度和流动形态，达到以下效果：

（1）煤沿着落煤管流动，形成集束，减少细小颗粒扩散到空气中形成粉尘的几率；

（2）煤无冲击地流动，煤之间、煤与管壁无碰撞，细小颗粒不会“飞溅”到空气中形成粉尘；

（3）可以减少落煤管的磨损，延长内衬寿命3～5倍。煤流流动速度在一定范围，减少诱导风产生及扬尘。

2.3导料槽

导料槽是安装在落煤管底部，接收煤流的装置。槽的设计使煤流运动方向与输送带运行方向相同，使其速度接近输送带的速度。它以适当的速度和角度角度将聚集的煤流引至接收输送带的中心，来减少对输送带冲击、磨损、粉尘产生、磨损等问题。通过导料槽进行卸载的另一个优势是减少了卸载区输送带所需的输送带支撑结构。在输送带运行时，以相近的速度、按照相同方向给输送带加载物料，可减少对输送带的冲击，从而减少缓冲床和缓冲托辊的需求。此设计可使出料点的煤流速度基本和带式输送机的速度相当，减少粉尘的产生。

2.4无动力除尘装置

在导料槽中装置无动力除尘设备，可以稳住气流，降低气流速度，优化含尘空气的稳定以及浮尘的沉积。在无动力除尘单元内，通常使用较高的、具有覆层的挡帘，从而使浮尘脱离空气沉积下来，而且大部分粉尘将返回至主要物料层上，而不会泄漏到外面。

2.5空载跑偏的治理

（1）追踪纠偏托辊的布局要求首先是保证重点部位安装，一般要求在改向滚筒前后大于3倍的带宽距离安装，特别是尾部改向滚筒之前，导料槽的出口位置，在保证了重点部位安装后，如果输送带较长，可以选择30～50m安装1组即可满足要求，对双向运行的输送带安装距离适当的小一点，但不小于20m，安装时一定要保证托辊同输送带平行，同时要求在空载时托辊同输送带具有一定的压紧力，托辊的回转中心轴必须同输送带带面垂直，以确保纠偏效果。

（3）设置排料滚筒：具有粘性的散装物料时，由于输送带上物料清扫不净或者输送带撒料，物料在改向滚筒上逐步堆积使滚筒出现直径大小的变化，输送带会向直径大的方向跑偏，物料堆积在滚筒上对输送带的损伤也很大，排渣滚筒的使用可以保证改向滚筒、增面滚筒上不发生积料，进入改向滚筒中的物料从滚筒两端排除，可有效保护输送带，减小输送带跑偏的可能。

2.6高效柔性振动防堵系统

改变传统刚性振动为柔性振动，落煤管上下采用柔性连接和弹簧悬挂系统，振动时通过限位弹簧实现共振提高振动效率。对落煤管出口通过设计为柔性振动系统，可以在保证不堵煤的前提下，减小落煤管的倾角，可以大大减小物料对输送带和设备的冲击，对粉尘的产生也有极好的抑制效果，适合于高落差的转运点使用振动控制系统，结合不同的煤种通过PLC设定振动时间和振动间隔，实现自动定时振动，防止积煤现象发生。

2.7落煤管采用新材质

落煤管的材料选择对电厂的堵煤有着重要的关系，管道的材料应考虑耐冲击和磨损，还要保证落煤管表面摩擦系数要低，由于不同的时期都同时存在冲击、磨损和堵煤，所以管道的材料（或衬板）选择性能必须兼顾。目前国内许多电厂已采用NM400钢板或镜面耐磨复合钢板，以上钢板表面均有高硬度耐磨层，工作面硬度大于HRC42，无需安装衬板。取消带衬板结构设计的落煤管，可从根本上消除堵煤因素和衬板脱落带来的设备损坏风险。

3结语

目前，我国电力还是以火力发电为主，虽然通过科学技术的应用电厂输煤系统得到了较大改善，但还有许多问题需要优化。作为电厂的技术工作者应学习新知识，应用新技术，努力去探索完善和优化输煤系统。

参考文献：

[1]张红电厂输煤程控系统应用及火电厂输煤系统监控方式探讨[J].企业科技与发展，2010.

[2]尚志强.基于组态技术全真模拟PLC控制对象的PLC电厂输煤控制系统[J].科技传播，2012.