原煤斗蓬煤处理方法探讨及加装原煤斗内部疏松装置的建议.doc

原煤斗蓬煤处理方法探讨及加装原煤斗内部疏松装置的建议一、我厂原煤斗蓬煤情况我厂从去年下半年开始原煤斗蓬煤现象非常严重，已经影响到了机组的安全运行，下面是对蓬煤情况的一组统计数据：炉号月份炉炉炉炉炉炉04年6月04年7月04年8月04年9月04年10月04年11月04年12月05年1月05年2月05年3月05年4月05年5月二、原煤斗蓬煤的危害原煤斗蓬煤有很大危害，主要有以下几点：1、大量积煤占据了原煤斗有效容积，导致原煤斗频繁断煤，正常可保证8小时的原煤量，目前仅在23小时原煤斗就漏眼了需要上煤 ，增加了输煤压力。2、磨煤机出力下降，导致厂用电率大幅上升。一是由于原煤斗频繁漏眼，增加了磨煤机空载运行时间，二是由于原煤斗出口变小，下煤量小，给煤出力不足。3、磨煤机频繁断煤，出口温度不易控制，经常超限运行，极其不利于制粉系统安全运行。4、大锤敲打原煤斗后，导致原煤斗下部铁斗变形，更加剧了蓬煤，同时敲打原煤斗破坏原煤斗钢结构强度，检修周期缩短，一旦原煤斗下部强度不够胀破，直接威胁作业人员安全，我厂炉原煤斗就曾破裂过。5、处理不及时导致粉位下降，影响锅炉运行安全，影响机组负荷，被迫减负荷的情况也时有发生。6、劳动强度极大。三、原煤在原煤斗内运动机理分析1、两个概念1.1内摩擦系数fn：内摩擦力是指原煤因其外形和表面粗糙度不同而形成的摩擦阻力，fn定义为内摩擦角的正切值。内摩擦角可以认为是物料自然堆积角(或称安息角)，物料自然堆积角可以通过实验确定。fn有静态、动态之分。fn与原煤的粒度、含水量、粘性有关。fn大的物料流动性差。1.2外摩擦系数：摩擦力是指原煤斗内壁对原煤产生的摩擦阻力，定义为外摩擦角的正切值，可以通过实验确定。亦分为静态、动态2种。与原煤斗内壁材料有关。试验证明，原煤无论压实、板结或湿润，对的影响都不大，但原煤斗内壁过于粗糙(如钢板生锈)，会使骤然增加。2、原煤在料仓内的流动方式大体可以分为全流、芯流、搭拱3种方式，如图l所示。全流方式是最佳的物料流动方式。图1中(a)为全流方式，原煤排出是按先进先出顺序，内、外摩擦力对原煤的流动影响极小。(b)为芯流方式，只有出口以上部分的物料能排出，周边的原煤受内、外摩擦力的影响而呈环状搭拱，这是一种常见现象。(c)、(d)为搭拱方式，原煤排放到一定程度后，由于原煤重力作用克服物料内摩擦阻力而“塌陷”，再次排出物料。“死区”物料由于内、外摩擦阻力影响而呆滞，形成(c)所示洞拱或(d)所示盲拱。3、原煤内、外摩擦力使全流受阻，内、外摩擦力越大，搭拱的趋势就越大。大多数原煤都不同程度地存在内、外摩擦力，因此大多数原煤都不同程度地存在着搭拱的趋势。4、造成搭拱的内在原因有内摩擦力、内聚力和外摩擦力，外部因素有物料的颗粒度、形状、湿度、粘结性、化学稳定性和原煤斗的几何形状等。四、原煤斗蓬煤原因分析电厂用煤多为烟煤，原煤总体粒度较小时，静内、外摩擦系数均有所增大，也就表明原煤中小颗粒所占比例越大越易蓬煤。原煤水分大，尤其雨季原煤潮湿时，容易蓬煤。当采煤颗粒很细小，大多为煤面时，只要水分稍大，原煤斗必定蓬煤，即形成图1(b)所示的芯流状态。此状态下外摩擦力没有变化，只是由于水分增加，总体颗粒度变小导致内摩擦力增加过大造成的。这就需要采取削弱内摩擦力、减少外摩擦力的方法解决蓬煤问题。五、处理原煤斗蓬煤方法比较原煤斗蓬煤是燃煤电厂经常遇到的问题，虽然有各种处理方法，但效果均不够理想。1、原煤斗设计根据有关设计规程“LGJ2682火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定”，“煤仓下宜装设圆形双曲线金属小煤斗”，大部分电厂采用了此方法，我厂二期炉也采用此方法，但也有一些电厂采用了截面为方形的原煤斗，如我厂一期炉原煤斗。2、人工敲打原煤仓疏通。大多数厂家在没有好的解决方法时都使用人工敲打，但是在这种劳动强度非常大的情况下，经常会不起作用，因此而影响发电的情况时有发生。目前我厂处理蓬煤主要是用大锤敲打原煤斗，勉强维持下煤，如果还不行，就在原煤斗入口（输煤五段）用水浇，这很容易导致大量煤泥从给煤机上盖喷出，炉最多一次喷出煤泥50多吨，清理煤泥劳动强度大，并且也仅仅解决一时的问题，上煤后原煤斗蓬煤情况随时可能再发生。也采用了用水对原煤斗逐台清仓处理的办法，每清理一个煤仓耗时大约8小时，但由于原煤还是原来那样湿，清仓几天后，又恢复到了原来的水平。 3、采用空气炮有一些电厂采用空气炮，即在容易蓬煤的位置装设压缩空气喷吹装置，利用储存压缩空气能量的突然释放，部分的堵煤可以利用空气炮解决，但是由于空气炮的疏松面积小，如果一次没有疏通成功，使煤形成鼠洞，再次利用空气冲击，空气就会从洞中跑掉。空气炮是通过局部外力激振、活化原煤，削弱内摩擦力的。采用空气炮需要配置压力容器、提供压缩空气，布置、系统都很复杂，即使对单个原煤斗也要采用多套装置；同时存在外力不均匀，局部作用的缺点。事实证明，该装置对松散蓬煤有效果，对结实蓬煤，则往往把蓬煤吹成“鼠洞”而不能破拱，不能有效解决蓬煤。空气炮较适用于于粉物料。4、内壁采用超高分子板做内衬80年代末期到90年代初期应用超高分子板作为原煤斗内衬，该材料具有摩擦系数小的优点，短期使用效果尚好，可以减少堵煤的次数，但是不能完全解除堵塞。超高分子板是通过降低外摩擦力来处理蓬煤的。但由于超高分子板受到冲刷磨损，表面粗糙度增加，摩擦系数增大，就起到了反作用，增加了蓬煤的几率。采用超高分子板必须定期更换，工作量非常大，造价较高。5、在原煤斗下壁外壁上加振动装置-有一些电厂采用在原煤斗下壁外壁上加振动装置，处理轻微蓬煤还可以，一旦原煤较细，由于震动器振幅小，震动的时间愈长原煤仓堵的愈实，而且长时间震动对设备的损害大。堵实后难疏通。6、采用振动给料斗现在国内外应用振动给料斗较多，其基本结构见图3，其工作原理为：与给料斗刚性联接的活化锥通过作用于给料斗的振动电机产生适度振动，产生水平分力和垂直分力，并传递给物料，向四周和向上扩散，由于活化锥伸入到料仓易于搭拱处，这样就将该处物料活化，降低物料内摩擦系数，同时由于给料斗的同步振动，也降低了物料的外摩擦系数，从而解决搭拱，使物料接近全流状态。振动给料斗是通过外力诱导的均匀振动，活化物料，同时解决内、外摩擦力，是以解决内摩擦力为主，兼顾减少外摩擦力，因此原煤斗形状可以不受限制。采用振动给料斗可以增加原煤斗容积，或在相同容积时降低造价，可自动调节，适用物料范围广，并且运行噪音小，密封性能好，但需连续工作。7、采用内部疏松装置1998年10月，在石景山热电厂1号炉2号原煤斗采用了一种内部疏松装置，结构如图2所示。在皮带落煤口两侧各布置1台，每套疏松机械由若干与原煤斗内壁截面相适应的弧形刮板、液压系统、自动工作系统组成。其工作原理为：当原煤斗蓬煤时，疏松装置感受到断煤信号，电机(15kW)带动液压系统开始工作，疏松机械沿内壁上下运动，将蓬煤“犁”通。截止1999年8月底，该装置工作良好，已动作286次(装有计数器)。在该炉其他4个原煤斗出现多次蓬煤时，2号原煤斗未发生蓬煤现象。疏松装置从原理上看，是通过进行内部扰动，“协助”原煤克服外摩擦力，同时起到诱导活化原煤的作用，削弱内摩擦力，不发生蓬煤。采用疏松装置改动工作量较小，且能够自动工作。六、我厂采用原煤斗疏松装置可行性分析加装原