防堵落煤筒在電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

防堵落煤筒在電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

Summary：火電廠輸煤系統(tǒng)發(fā)生故障的概率較高，其中以堵煤故障最為常見(jiàn)。文章首先在煤炭種類、落煤筒等方面對(duì)堵煤原因進(jìn)行分析，其次論述防堵落煤筒在電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用方案，通過(guò)分析落煤筒工作原理、做好結(jié)構(gòu)安裝要點(diǎn)與電氣控制設(shè)計(jì)，使得防堵落煤筒在輸煤系統(tǒng)中獲得高效應(yīng)用，最后研究堵煤報(bào)警功能，確保落煤筒應(yīng)用合理，預(yù)防輸煤系統(tǒng)發(fā)生堵塞。Keys：電廠；輸煤系統(tǒng)；防堵落煤筒；應(yīng)用前言：現(xiàn)階段，火力發(fā)電廠仍是我國(guó)主要的電力提供者，火電廠輸煤系統(tǒng)直接關(guān)系到電廠的經(jīng)濟(jì)效益。在電廠輸煤系統(tǒng)運(yùn)用中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵煤故障，使得正常的生產(chǎn)流程中斷。為解決上述問(wèn)題，將防堵落煤筒應(yīng)用在輸煤系統(tǒng)中，并做好落煤筒工作原理、安裝要點(diǎn)與電氣控制分析，確保輸煤系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。1電廠輸煤系統(tǒng)堵煤原因分析1.1煤炭自身因素首先是煤炭含水量問(wèn)題。研究指出，煤炭種類對(duì)輸煤系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響[1]。當(dāng)輸送的煤炭含水量小、粘性不足時(shí)，則煤炭在落煤筒中的附著可能性較低。當(dāng)煤炭的含水量較大，如含量＞8%時(shí)，在輸送中易發(fā)生結(jié)團(tuán)。其次是煤炭種類的顆粒度問(wèn)題。實(shí)踐表明，當(dāng)煤炭為塊狀時(shí)，則自身慣性較大，會(huì)增加煤炭在輸送系統(tǒng)中的速度，因此具有較強(qiáng)的流動(dòng)性；經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，當(dāng)煤炭的粒度在5~50μm之間時(shí)，則容易造成結(jié)團(tuán)積煤現(xiàn)象，對(duì)輸煤系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響。最后是煤炭成分問(wèn)題。當(dāng)煤炭的成分中存在黏土?xí)r，則黏土可吸收水分子，形成膠體粒子，使得煤炭呈現(xiàn)出糊狀，且具有較高的黏結(jié)性。此時(shí)，若黏土吸收的水分明顯增多，則經(jīng)常導(dǎo)致煤炭黏結(jié)，并堵塞落煤管。1.2落煤筒因素在輸煤系統(tǒng)中，大部分落煤筒使用的材料為普通碳鋼，并且以斜通管的方式連接。該種結(jié)構(gòu)的落煤筒容易發(fā)生銹蝕問(wèn)題，加之煤筒表面具有明顯的粗糙感，使得大部分煤炭在上面附集。此時(shí)，若煤炭的濕度超過(guò)8%時(shí)，則容易出現(xiàn)管壁黏結(jié)現(xiàn)象。上述問(wèn)題存在后，也會(huì)增加輸煤系統(tǒng)壓力，當(dāng)輸煤量較大時(shí)，則煤灰會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大量聚集，造成落煤筒堵塞。對(duì)落煤筒的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分煤筒未能采取直通式設(shè)計(jì)方案，同時(shí)也未能考慮煤種、場(chǎng)地與其他因素對(duì)設(shè)計(jì)造成的影響。當(dāng)系統(tǒng)需要輸送中煤、煤泥或水分在8%~12%之間的煤種時(shí)，則容易在落煤筒彎折處發(fā)生黏煤，不利于落煤筒的合理高效使用。1.3傳統(tǒng)防堵措施弊端為解決上述不良問(wèn)題，部分人員選擇在堵煤點(diǎn)位置開(kāi)設(shè)清煤孔，并加裝了操作平臺(tái)，通過(guò)人工操作的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)黏結(jié)煤的及時(shí)處理。然而，上述措施增加了工作人員的勞動(dòng)量，并且容易發(fā)生安全隱患與環(huán)境污染問(wèn)題。此外，部分電廠選擇在落煤管壁外側(cè)加裝振打裝置，通過(guò)振打器對(duì)堵塞煤進(jìn)行疏通，以確保輸煤系統(tǒng)具有穩(wěn)定性與連續(xù)性。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)煤泥較多且黏性較強(qiáng)的煤種而言，容易出現(xiàn)振打效果不理想。2防堵落煤筒在電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用策略2.1工作原理與結(jié)構(gòu)組成通過(guò)上文分析可知，堵煤發(fā)生的主要原因是煤炭中水分含量較多。使用落煤筒能夠促使煤炭中過(guò)多水分被蒸發(fā)，隨后煤炭在自然環(huán)境下充分吸收水分，最后又通過(guò)蒸發(fā)，使得煤炭在反復(fù)膨脹與收縮中發(fā)生破裂，由此增加煤炭與煤粉的接觸面積，此時(shí)，若未能對(duì)落煤筒進(jìn)行改進(jìn)，則增加煤粉黏結(jié)量，最終形成堵塞。研究表明，當(dāng)燃煤進(jìn)入落煤筒時(shí)，會(huì)在重力因素影響下，產(chǎn)生一定落差，此時(shí)粉煤在筒壁上不斷吸附，造成落煤筒的有效容積變小。上述問(wèn)題長(zhǎng)期存在后，會(huì)造成煤炭流量減少，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致落煤筒完全堵塞，形成“斷煤”現(xiàn)象。防堵落煤筒由矩形入口、豎立板、斜邊板、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、收塵口、撥輪等部分組成，其中在輸煤與防堵處理中起到關(guān)鍵作用的部分是防堵?lián)茌?，該部分被安裝在落煤筒結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，并且連接有外部驅(qū)動(dòng)裝置[2]。當(dāng)黏性煤滑入出口并進(jìn)入到下一級(jí)輸送系統(tǒng)時(shí)，則理論上原煤只會(huì)在傾斜板處黏結(jié)。此時(shí)，被安裝在落煤筒內(nèi)部的撥輪會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，然后將黏性煤泥清除出去，由此避免出現(xiàn)堵塞問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，相關(guān)人員需要考慮構(gòu)件磨損問(wèn)題，當(dāng)原煤流動(dòng)方向與豎向板一致時(shí)，則構(gòu)件磨損的程度可忽略不計(jì)；而在物料落在底板位置時(shí)，則會(huì)形成一定的夾角，造成構(gòu)件出現(xiàn)較大程度磨損。通過(guò)上述分析可知，相關(guān)人員在選擇物料位置時(shí)，應(yīng)避開(kāi)“易磨損沖刷角”。在實(shí)際安裝中，也需要重點(diǎn)關(guān)注防堵?lián)茌唭A斜底板的安裝質(zhì)量，并以法蘭連接落煤筒的主體部分。當(dāng)法蘭發(fā)生損壞后，應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更換，由此充分發(fā)揮落煤筒的使用價(jià)值。2.2安裝要點(diǎn)說(shuō)明在實(shí)際安裝環(huán)節(jié)，相關(guān)人員應(yīng)首先取消落煤管上部分的單彎頭，并拔除轉(zhuǎn)向管，使用防堵落煤管取代傳統(tǒng)落煤管。在系統(tǒng)改造與構(gòu)建設(shè)備安裝過(guò)程中，需要將清堵?lián)茌喩厦娴拿悍刍翌w粒進(jìn)行清理，并將撥輪及時(shí)撥動(dòng)到下一段落煤筒中，最大程度減少煤粉顆粒在落煤管中的堆積，不僅能夠消耗物流攜帶的動(dòng)能，而且有利于減少煤炭輸送過(guò)程產(chǎn)生的煙塵，對(duì)落實(shí)環(huán)境保護(hù)理念產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在實(shí)際安裝中，有關(guān)人員在清堵?lián)茌喌撞棵毫鳑_擊部分設(shè)置有耐磨魚(yú)鱗裝置，由此增加了底板的實(shí)際使用壽命。此外，在對(duì)三防管的安裝與使用中，設(shè)計(jì)人員充分考慮三防管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，考慮三防管對(duì)整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磨損效果，并研究可靠預(yù)防措施，使得撥輪底板的使用壽命的延長(zhǎng)，確保設(shè)備使用壽命達(dá)到滿意標(biāo)準(zhǔn)。2.3優(yōu)化電氣控制設(shè)計(jì)與安裝防堵落煤筒的重要部件是帶有驅(qū)動(dòng)裝置的清堵?lián)茌?，通過(guò)對(duì)撥輪驅(qū)動(dòng)裝置電氣結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)與安裝，能夠提升電氣系統(tǒng)控制效率，確保燃料輸煤系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定良好。通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的手動(dòng)啟停設(shè)計(jì)，做好上級(jí)帶式輸送機(jī)的連鎖啟停，能夠最大限度發(fā)揮電氣控制系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)清堵?lián)茌喌臏?zhǔn)確控制，預(yù)防落煤筒發(fā)生堵塞。在電氣控制裝置的設(shè)計(jì)與安裝中，為確保系統(tǒng)運(yùn)行安全性，提升防堵落煤筒應(yīng)用性能，要求相關(guān)人員對(duì)電氣控制裝置進(jìn)行優(yōu)化，重點(diǎn)做好控制功能調(diào)整工作。在本次設(shè)計(jì)與安裝中，將與驅(qū)動(dòng)裝置配套的電氣控制箱安裝在轉(zhuǎn)運(yùn)站0層位置上，并配備有2臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置。通過(guò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SAI實(shí)現(xiàn)“就地”和“遠(yuǎn)方”控制模塊的轉(zhuǎn)換。在控制方式的轉(zhuǎn)換中，則設(shè)計(jì)與安裝了SA2開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”與“手動(dòng)”兩種方式。功能實(shí)現(xiàn)思路如下：當(dāng)SA1被切換到“就地”位置時(shí)，SA2在“自動(dòng)”位置時(shí)，則撥輪驅(qū)動(dòng)裝置與輸送機(jī)為連鎖啟停關(guān)系；當(dāng)SA2在手動(dòng)位置上時(shí)，則只能通過(guò)人為操作控制箱的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的啟停操作。當(dāng)SA1切換到“遠(yuǎn)方”位置時(shí)，則SA2功能失效。此時(shí)，由輸煤系統(tǒng)根據(jù)控制箱接收到的信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，同時(shí)做好邏輯運(yùn)算，并完成驅(qū)動(dòng)裝置與輸送機(jī)之間的連鎖啟停。2.4上線堵煤報(bào)警功能目前，在輸煤系統(tǒng)中，撥輪驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)功率為3kW，額定電流值為6.3A，當(dāng)輸煤系統(tǒng)出現(xiàn)堵煤故障時(shí)，則積煤灰堵塞清堵?lián)茌喲b置，造成撥輪轉(zhuǎn)動(dòng)困難。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置跳閘，電源開(kāi)關(guān)則發(fā)揮輔助作用，將信號(hào)及時(shí)準(zhǔn)確輸送到后臺(tái)控制系統(tǒng)中[3]。然而，考慮到本次使用的電源開(kāi)關(guān)為電動(dòng)機(jī)斷路器，若裝置驅(qū)動(dòng)過(guò)載，則需要開(kāi)關(guān)部分有熱積累的過(guò)程，因此不會(huì)立即執(zhí)行跳閘操作，發(fā)生堵煤報(bào)警延時(shí)的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，建議使用EMD-FL-C-10電流監(jiān)視繼電器，并對(duì)過(guò)載電流值的大小進(jìn)行設(shè)定，將其作為觸點(diǎn)動(dòng)作或返回條件，確保堵煤報(bào)警功能優(yōu)化。結(jié)束語(yǔ)：綜上研究了防堵落煤筒在電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用，指出輸煤系統(tǒng)堵煤的原因與煤炭種類、落煤筒自身因素有關(guān)，在具體研究中，通過(guò)分析落煤筒工作原理、安裝要點(diǎn)、采取電氣控制方案，并上線堵煤報(bào)警功能，使得輸煤系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定良好，確保電廠高效運(yùn)行。Reference：[1]曹依瓊.試論電廠燃