论文部分内容阅读
[摘 要] 燃煤电厂中给煤机断煤对锅炉运行来说一直以来都是影响锅炉燃烧安全稳定运行的一个难题。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。而目前解决给煤机断煤的方法虽然五花八门，但就其效果来说却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，推荐一种简单有效的处理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
0 引言
周口隆达电厂是2004年初投产的两台机组，自投产以来给煤机断煤问题一直得不到有效的治理，每年因给煤机断煤造成的直接经济损失达数十万元。其主要原因是原煤棚于原煤斗上部，运行人员无法触及棚煤部位。只有通过原煤仓清仓来暂时得以解决，而原煤仓清仓费工费力且维持时间很短，每个仓平均每月要进行两次清仓，若遇雨季或原煤水分大，清仓就更加频繁。零七年3月间，因公司掺烧煤泥，四台原煤仓因给煤机断煤共清仓25次。高峰时无法保证满负荷运行。严重影响了机组的安全稳定运行，为此公司领导组织基层运行人员认真分析研究，走群众路线，终于找到了问题症结。解决了长期困扰锅炉运行安全的难题。因给煤机断煤在各个燃煤电厂具有很强的普遍性，所以在此详细分析给煤机断煤机理，分析给煤机断煤原因。推荐处理给煤机断煤的最佳优选方案。
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。
[关键词] 原煤仓 给煤机 断煤 优选解决方案
0 引言
周口隆达电厂是2004年初投产的两台机组，自投产以来给煤机断煤问题一直得不到有效的治理，每年因给煤机断煤造成的直接经济损失达数十万元。其主要原因是原煤棚于原煤斗上部，运行人员无法触及棚煤部位。只有通过原煤仓清仓来暂时得以解决，而原煤仓清仓费工费力且维持时间很短，每个仓平均每月要进行两次清仓，若遇雨季或原煤水分大，清仓就更加频繁。零七年3月间，因公司掺烧煤泥，四台原煤仓因给煤机断煤共清仓25次。高峰时无法保证满负荷运行。严重影响了机组的安全稳定运行，为此公司领导组织基层运行人员认真分析研究，走群众路线，终于找到了问题症结。解决了长期困扰锅炉运行安全的难题。因给煤机断煤在各个燃煤电厂具有很强的普遍性，所以在此详细分析给煤机断煤机理，分析给煤机断煤原因。推荐处理给煤机断煤的最佳优选方案。
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。