浅谈火电企业燃煤系统煤尘的产生及预防

浅谈火电企业燃煤系统煤尘的产生及预防

高立明

华电能源股份有限公司富拉尔基发电厂黑龙江齐齐哈尔161041

摘要：本文对火力发电厂燃料输煤系统自动取煤样装置运行中存在的问题作了全面的分析和研究，并提出了一系列综合控制和处理方案。

关键词：燃煤系统；煤尘；产生及预防

1设备概况及工作原理

哈尔滨热电有限责任公司五期工程为2×300MWMW燃煤机组，其输煤系统所配套的入厂及入炉煤自动取样装置各1台，均为皮带中部刮板式取样器，为意大利RAMSEY公司产品，分别安装在2号A皮带机及2号B皮带机的中部。该取样装置能自动完成子样采集、子样破碎、二次缩分、样本收集、余样回收等全过程。

输煤皮带系统起动时，皮带的运行信号通过输煤逻辑存储控制器（PLC）的输出继电器，被输送到皮带的自动取样装置。该自动取样装置的可编程控制器在接到信号后，触发整机开始工作，同时又触发一次采样器和二次采样器计时器开始计时；若干秒后，一次采样器第一次起动刮板采样；子样通过落煤管被送到给料皮带机；给料皮带机均匀连续地将煤喂给碎煤机破碎后，送给下一级缩分设备（二次采样器）；采得的样品被送到旋转集样器的集样瓶中；剩余部分样品则通过落煤管和绞笼被送回输送带；当二次采样器动作若干次后，其可编程控制器触发旋转集样器旋转一角度，代之以相邻的集样瓶；如此反复，完成某一阶段的采样；当皮带停止运行时，该自动取样装置的可编程控制器可延时停机。

取样装置设计流程见附图

2设备调试及运行中出现的问题

按照原设计要求，对入炉及入厂取样装置进行调试后，分别于2006年11月和2006年12月投入使用。从调试过程中及近几年内所发生的一些故障分析，这两套取样装置在设计上存在以下问题：

（1）现场布置不合理，易造成系统堵塞；（2）某些设备参数选择不适当，造成系统故障；

（3）对国内煤种适应能力不强。

3问题的分析与处理

3.1入厂取样装置余料回收系统堵塞

原来的余料回收是由一个三通及落煤管组成，靠余料的自重落回至3A或4A皮带，但由于现场位置的关系，至3A的落煤管其角度不足30°，小于煤的自然堆积角，煤靠自重是不会滑下的。因此，该取样装置投入使用后碰到的第一个问题就是余样回收系统的堵塞。经现场分析，余样回收靠其自重是行不通的。于是我们将原落煤管全部拆除，在二次取样器下面安装一台绞笼，将余样直接排回缓冲煤斗，解决了余样回收堵塞的问题。

3.2入厂取样装置碎煤机因煤量过大堵塞

本取样装置设计一次子样量在2A/B皮带满负荷时为110kg，当2A/B皮带超负荷时，一次子样量将更多。由于落煤管是基本垂直的，因此子样落至给料皮带时无缓冲，在皮带上形成了一个中间厚的丘状煤堆，这些子样进入碎煤机时很不均匀，易造成瞬时进入碎煤机的煤量超过碎煤机最大出力，而将碎煤机压死。发生此故障的根本原因是该碎煤机设计出力过小，最大出力仅为6t/h，110kg子样在给料皮带上撒开的范围仅在1.3m左右。虽然皮带机变频器可调范围在10%～100%之间，但根据试验，当频率调至15%以下时，皮带不能转动，频率调至30%时，该皮带速率为1.3m/min左右。而这1.3m长度内的煤即便是均匀地在60S内进入碎煤机，其出力也已达6.6t/h，为了解决这一问题，我们尽量放慢给料皮带的速度，并将落煤管作了以下改进：

（1）因我厂入厂煤最大煤块尺寸为150mm，根据此尺寸将落煤管入口宽度由600mm改小至400mm，减少了一次子样量的1/3。

（2）在落煤管中加了几个横档，在保证不堵煤的前提下，使下落的煤撞到横档而撒开，从而使煤在皮带上比较均匀。根据近几年的使用情况，效果很好。

3.3来煤粘性过大造成碎煤机底筛堵塞

入厂煤取样装置碎煤机底筛原设计间隙为5mm，95%出料粒度<5mm。取样装置在使用过程中，若碰到粘性较大的煤种时，常常发生碎煤机底筛堵塞的问题，使取样装置无法投入使用。经观察，发现同一种煤在入炉取样碎煤机上底筛从不堵塞，通过比较，发现其底筛间隙为10mm。为了增强入厂取样碎煤机对煤种的适应能力，参照入炉取样碎煤机，我们将入厂取样碎煤机底筛间隙调整至10mm，同时在制样室增添一台破碎机，将样本破碎后再缩分制样。

3.4入炉取样装置碎煤机入口易堵

入炉煤取样碎煤机很小，其入口尺寸仅为150×350mm。当遇到较湿、尤其是粘性较大较湿的煤时，碎煤机里飞溅的细煤浆便粘在落煤管壁上，渐渐堆集起来，往往在1～2h内就可将落煤管堵塞。而该处堵塞后，设备仍然在运转，故障极难发现。因此，我们在落煤管内加了一个旋转式堵煤信号装置，以便能及时发现该处堵煤并及时清理，保证取样装置的投用率。

3.5入炉取样装置碎煤机底筛易断

入炉煤取样装置碎煤机底筛原为铸铁件，虽然耐磨性较好，但强度不高。而我国来煤中煤矸石等不易破碎的东西较多，这些东西极易将底筛破坏。因此将底筛改成铸钢件，既有较好的耐磨性，又有较高的强度，使用情况较好。

4系统的改进

4.1入厂取样装置一、二次取样器动作周期改进

该系统原设计一次取样时间为：皮带双路运行时为180S，皮带单路运行时为90S。从表面看一次取样器都是每90S动作一次，但理论上在相同时间内双路运行走过的煤应是单路运行的两倍。虽然走过的煤量不同，但所取子样量却是相同的，这显然不合理。

4.2入厂取样装置一次取样头控制系统的改进

A路与B路一次取样头的动作是与2A及2B一起启动的。当2A与2B同时启动或启动相差的时间与一次采样头动作周期非常接近时，A路与B路的一次采样头便会几乎同时动作。由于入厂取样装置的碎煤机设计出力偏小，这样造成的后果是通过给料皮带进入碎煤机的煤量大大超过碎煤机的出力而将碎煤机压死。

4.3取样系统各设备起动顺序改进

取样系统各设备原设计为同时启、停，因此设备停止时，有可能会发生给料皮带上有煤尚未放完，碎煤机中尚有煤未破碎完及排料绞笼中有积煤等情况，从而造成下次启动时设备发生故障。为了排除这些异常情况，将启、停程序作了修改，每次设备启动时，绞笼、碎煤机提前30S启动；设备停动时延时30S停止。

5加强管理保证取样系统正常运行

5.1取样装置与输煤皮带系统实行联锁

为了能及时发现取样系统故障，我们将取样系统与输煤皮带实行了联锁，并在煤控室增加了信号显示。一旦取样系统发生故障，输煤皮带立即随之停下，煤控室显示屏上显示出故障信号，有利于及时发现故障，并及时处理。

5.2加强定期巡检、检修制度

为了确保设备的健康，厂里对入厂、入炉煤取样装置制订了检修、运行人员定期巡检制度。规定运行人员每班至少两次检查设备是否正常运转，发现异常及时报告；检修人员实行日检、周检制度，具体内容按照巡检、维护卡逐项进行，发现缺陷及时处理。取样装置的检修编入了《输煤系统检修工艺规程》，编写了大、小修标准项目，确定了半年一小修、一年一大修的检修周期。

5.3对取样装置的投用率严格考核

厂里对取样装置非常重视，早在2007年初就将取样装置列入部门奖金考核内容中，部门又制定了对相关班组的考核细则，将取样装置的投用率直接与班组的奖金挂钩，督促了班组对取样装置的维护，提高了消除故障的及时性。

参考文献：

[1]方文沐、李天荣、杜惠敏，燃料分析技术问答，水利电力出版社，1993.12

[2]火力发电厂按入炉煤量正平衡计算发、供电煤耗的方法，水利电力出版社，1994.11

[3]SD342-89，刮板式入炉煤机械采样装置技术标准，水利电力出版社，1989.3.27