0、引言
山西某煤焦化集團(tuán)有限公司熱電分廠2#爐系由由太原鍋爐集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)制造，鍋爐本體以外的輔助設(shè)備及管道由山西電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，該爐已投入運(yùn)行8000多小時(shí)，鍋爐本體運(yùn)行狀況良好，但是煤倉內(nèi)經(jīng)常會(huì)發(fā)生堵煤，倉壁掛煤等不正常現(xiàn)象，不僅增加了運(yùn)行人員的工作量，更嚴(yán)重的是危及鍋爐機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，針對(duì)煤倉的具體結(jié)構(gòu)及運(yùn)行情況進(jìn)行分析，找出煤倉存在的缺陷和產(chǎn)生的原因是擺在我們面前的首要任務(wù)。煤的入爐粒度要求：粒度范圍0—10 mm，50%切割粒徑Ø50=2 mm，富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑顆粒燃料。
1、給煤系統(tǒng)概況
燃煤倉為鋼制煤倉，共設(shè)計(jì)2臺(tái)150m3的煤倉，煤倉的前后倉壁與水平面的傾向角為600，每臺(tái)煤倉從下部分叉后變成2個(gè)小煤斗接人兩臺(tái)給煤機(jī)，每臺(tái)煤倉下部的小煤斗的夾角為600。煤倉內(nèi)部敷設(shè)了耐磨微晶板。小煤斗為方形錐體，小煤斗與給煤機(jī)連接管為內(nèi)經(jīng)800mm的有縫鋼管，該連接管高度為1200mm，在連接管上方安裝了電液插板門。原煤經(jīng)齒輥破碎機(jī)破碎后通過皮帶輸送至2#爐成品煤倉。正常情況下煤倉內(nèi)的燃煤靠自重經(jīng)煤倉下部的連接管上的電液捅板門落至4臺(tái)全封閉稱重皮帶給煤機(jī)進(jìn)口處，經(jīng)給煤機(jī)輸送至鍋爐水冷壁前墻落煤管下落至爐膛燃燒室內(nèi)燃燒，給了防止?fàn)t膛的煙氣反竄，在給煤機(jī)的下口設(shè)置了電動(dòng)快關(guān)閥，在給煤機(jī)內(nèi)引入一次冷風(fēng)作為給煤機(jī)的密封風(fēng)。
2、煤倉存在缺陷及原因分析
2.1缺陷現(xiàn)象
運(yùn)行煤倉經(jīng)常出現(xiàn)的堵煤、斷煤、倉壁掛煤的現(xiàn)象。
1)煤倉小煤斗至給煤機(jī)連接管經(jīng)常發(fā)生堵煤，給煤機(jī)下煤量極不正常。在原煤水份在9%以上時(shí)，此處堵煤非常嚴(yán)重，采取的辦法是在4臺(tái)連接管管上各開啟了300 mmx200mm的方門，每班安排了4名民工用鋼筋捅搗疏通，在捅搗過程中給煤機(jī)內(nèi)的密封風(fēng)外竄，造成細(xì)煤粉外噴，影響環(huán)境衛(wèi)生，堵煤嚴(yán)重時(shí)人工用大錘敲打連接管，這樣才能臨時(shí)保證給煤機(jī)的正常給煤。不但增加了工作量，更嚴(yán)重的是威脅到鍋爐的正常運(yùn)行。有時(shí)因堵煤嚴(yán)重，在疏通的過程中密封風(fēng)漏風(fēng)，造成爐膛內(nèi)的熱煙氣上竄，會(huì)發(fā)生給煤機(jī)被燒毀的事故。
2)煤倉前后壁掛煤嚴(yán)重。在鍋爐運(yùn)行中，從煤倉的上部向下觀察煤倉，看到煤倉的前后墻極煤倉中間的兩小煤斗分叉上部，集聚了厚厚的煤層，只有中間部位形成大約∮800 mm原洞的煤粒在流動(dòng)，造成了煤倉的實(shí)際容積大大變小，縮短了煤倉的上煤時(shí)間。如果上煤時(shí)間縮短，煤倉中間形成空洞，由于流化床鍋爐燃燒方式為正壓燃燒方式，爐膛內(nèi)的高溫?zé)釤煔鉄釙?huì)順著給煤機(jī)下煤管、給煤機(jī)機(jī)、煤倉空洞上竄，形成煙氣通廊，數(shù)分鐘內(nèi)即可造成給煤機(jī)燒毀事故ft1。為避免上述事故發(fā)生，每班專配了4人輪流在煤倉內(nèi)疏通清理倉壁內(nèi)的掛煤及積煤。煤倉內(nèi)工作環(huán)境惡劣，存在人身安全事故隱患。
2.2缺陷原因
設(shè)計(jì)中沒有考慮到流化床鍋爐用煤粒徑小的特殊性，煤倉設(shè)計(jì)還是按照鏈條爐煤倉的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，因而加大了流化床鍋爐用煤煤倉內(nèi)的煤粒之間，煤粒與倉壁之間的摩擦力和擠壓力，煤的流動(dòng)性大大降低，便造成了堵煤和掛煤的缺陷。
1)壁倉掛煤原因。現(xiàn)煤倉前后墻與水平面的傾斜角只有600，雖然內(nèi)壁敷設(shè)了滑動(dòng)性能良好的微晶板材，但是掛煤仍然嚴(yán)重。煤粒間的黏著力以單個(gè)煤粒的粘附力為基礎(chǔ)，隨著煤顆粒度的減少，單位質(zhì)量的表面積增大，煤粒間黏著力增加，使煤粒的流動(dòng)性變差。據(jù)有關(guān)單位試驗(yàn)表面，流化床使用的粒徑在0~10 mm、水份在8%的成品煤，只有傾斜角度在70°以上的滑板上流動(dòng)性能良好。該煤倉傾斜角的問題是造成倉壁掛煤的主要原因。
2)小煤斗及連接管堵煤原因。從小煤斗至給煤機(jī)這段位置是堵煤和搭橋的主要位置。究其原因有如下幾條。(1)小煤斗設(shè)計(jì)成的方錐體，其內(nèi)壁四角處受上方煤層的壓力較小，形成流動(dòng)死角，形成積煤，積煤由于中間內(nèi)流動(dòng)的煤形成一定的摩擦力，影響了中間下煤。(2)小煤斗與連接管內(nèi)壁過渡不平滑，限制煤層流動(dòng)。(3)煤斗下部與給煤機(jī)的連接管有1.2 m，由于距離過高、分散了上部煤倉及煤斗內(nèi)原煤重力，只接受了正上方∮800 mm范圍內(nèi)原煤的自身一部分重力的壓力。(4)煤倉下部兩只小煤斗相成的60°夾角處也分散了煤倉上部原煤壓力，且阻礙了煤層流動(dòng)。
3、解決措施
針對(duì)煤倉上述缺陷，需從煤倉設(shè)備改造、運(yùn)行操作上和煤倉管理等方面采取措施，以確保鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免人身及設(shè)備事故的發(fā)生。
1)設(shè)備改造方面。將煤倉的前后墻的傾斜角改成700，取消小煤斗與給煤機(jī)的連接管，將小煤斗直接改成天方地圓直接與給煤機(jī)連接，將與給煤機(jī)的連接口改成橢圓形，寬度為800 mmx1200 mm，此處給煤機(jī)皮帶處各增加2只托輥，以緩沖皮帶受原煤的壓力。兩只小煤斗的夾角由50°改成30°，在夾角處安裝空氣炮或振動(dòng)裝置，將空氣炮或振動(dòng)裝置的操作引到主控室的DCS系統(tǒng)。2）運(yùn)行操作管理方面。(1)加強(qiáng)人爐煤的化驗(yàn)制度管理，將入爐煤的水份控制在9%以下，在雨天或煤中水份含量較大時(shí)，為了減少煤倉中煤粒搭橋的可能，將用稻殼、花生殼及干煤灰按比例與原煤進(jìn)行摻混配比，以增加原煤在煤倉內(nèi)的流動(dòng)性能同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的目的。(2)定期利用公司電廠用汽量少的情況下，減少鍋爐負(fù)荷，進(jìn)行一次煤倉低煤位燃燒，以便于將積在煤倉四周的積煤清理干凈，避免長期滿倉煤運(yùn)行造成的四角積煤堵煤。（3）鍋爐運(yùn)行中，盡可能使4臺(tái)給煤機(jī)同時(shí)投入運(yùn)行，以防止停用的給煤機(jī)下煤口處的煤粒長時(shí)間不流動(dòng)，從而黏結(jié)搭橋，造成給煤機(jī)投運(yùn)后下煤不暢。(4)如果鍋爐停運(yùn)時(shí)間較長，在停爐前盡量把煤倉的煤燒空，以免煤倉內(nèi)的長時(shí)間不流動(dòng)而結(jié)板、搭橋，造成下次開爐時(shí)候下煤不暢。
4、結(jié)束語
山西某煤焦化集團(tuán)有限公司熱電分廠2#爐煤倉經(jīng)常發(fā)生的堵煤及搭橋的設(shè)計(jì)缺陷，可通過煤倉設(shè)備改造和運(yùn)行操作及煤倉管理等方面采取一系列的措施是可以解決的，不會(huì)因此而造成鍋爐運(yùn)行不正常現(xiàn)象的發(fā)生。
