首页 公司简介 产品展示 新闻动态 资料下载 工程案例 联系我们
企业介绍
新闻动态  
技术文章  
可门港皮带清扫系统  
友情链接
中国华能
中国大唐
中国电投
新闻动态
中国输煤系统防堵优化措施
上海维灿实业有限公司   2012-10-19 14:28:35 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]

  伴随着中国经济的快速发展,电力在国民经济中一直扮演着极其重要的角色,尤其是火电行业和冶金、钢铁行业更是经济发展的不可或缺的动力所在。众所周知,火电和炼铁行业都是需要大量煤炭作为燃料支撑的,煤炭的需求量加上化工等其他行业的消耗按现在的市场分析每年可达35亿吨左右,如此巨大的煤炭市场造就了目前国内相关产业的火速跟进,如煤炭码头和储运中心、选煤及洗煤场、汽车和火车物流等等,再加上终端客户如电厂、钢铁厂及化工厂的储煤场,煤炭从矿井中一经运出就不可避免会遇到运输问题,这中间最重要的一种运输工具就是皮带机,不管在矿井中,还是在电厂的栈桥内,或是在钢铁厂的高炉旁以及江海边的码头上,皮带机是随处可见,皮带机在国内已经有200年的使用历史了,它是由胶带、驱动、托辊、钢架、清扫等许多辅助设备组成的一个运输系统,但本文重点要研究的不是皮带机的构成而是跟皮带机运输中相关联的转运站里面的问题,侧重于以用煤大户--电厂为例。
  皮带机在运输过程中不可能是一条直线,中途总是会遇到转弯和高度的变化,皮带机从码头或翻车机开始一直到锅炉顶端,各个电厂根据环境的不同皮带机的转弯或多或少,水平提升高度也稍有不同,但有一点是共同的,那就是只要皮带机有转弯或需要提升的地方必然会有一座方方正正的转运站的存在。转运站的高度各有不同,几米到十几米都有,内部的结构大同小异,煤从顶部的驱动滚筒落下,顺着方形的落煤管一路冲下到底部的另外一条皮带机上运往下一个转运站,但就是这根重要的落煤通道---落煤管却往往给广大的电厂带来的巨大的麻烦。

关键词:皮带机,  落煤管, 堵煤 , 改进措施

目    录
1  绪论......................................................
 1.1  国内堵煤现状....................................................
1.2  解决输送系统堵煤的意义.....................................
2  国内输煤系统堵煤现状及相关论述............................
  2.1  煤质的原因导致的堵煤...........................................
  2.2  落料管设计的不合理导致的堵煤...................................
  2.3  原煤仓设计的不合理导致的堵煤...................................
3  针对国内堵料现状提出的解决办法..........................
  3.1  减少煤炭的含水量以防止堵煤...................................
  3.2  采用有效先进的设备清理堵煤...................................
  3.3  从设计环节规避堵料的发生....................................
参考文献.................................................
致谢....................................................
 
 
1  绪论
1.1 国内堵煤现状
  随着经济的高速发展,300MW以上的火力发电机组一个接一个在祖国大地竖起,“发展经济 电力先行”得到了很好的体现,作为火电企业的煤炭输送的核心—皮带机在日夜运行的发电工作中起到了极其关键的作用,皮带机一旦出现问题,整个发电机组就像人的血管出现状况是一样的,是致命的。皮带机出现严重问题有很多种,其中,原煤仓和落煤管的堵煤无疑是最主要的原因之一,而原煤仓和转运站里面的落煤管堵煤无疑就像血管的栓塞一样可怕,尤其在我国的南方,只要是每年的3-7月的雨季到来,在多雨潮湿季节出现输煤系统频繁堵煤,这种严重的堵煤情况几乎每个小时都在上演,这给相关的电厂的顺利生产带来了非常大的麻烦和经济损失,比如,我所调查的广东北部的一个电厂,在雨季时他们对双路碎煤机采取轮流不间断运行的情况下,仍然避免不了堵煤的出现,平均每两个小时就得派专人去捅煤,否则整个落煤管就有可能会被堵死甚至导致原煤仓断煤停机,对此种严重堵煤情况的反复出现,究其原因除了系统设计、煤仓结构形式等外因外,本人认为主要还有煤质原因是关键,比如含水量、粘结矿物、燃煤颗粒及煤仓内衬材料等因素有关。南方由于雨季导致煤湿发生粘连从而导致堵煤的发生,那么在干燥的北方也同样会发生堵煤的出现,原因同样是输煤通道的设计缺陷和煤质含粉量太高。堵煤的危害已经被电厂或冶金化工行业诟病已久,但在不能彻底改变传统设计缺陷和煤质的情况下我们能做到两全其美吗?这也是本文要阐述的重点。
1.2  解决输送系统堵煤的意义
  不管在南方还是北方,堵煤时时发生,但作为中国经济建设的动力源的火电企业却必须想方设法排除障碍全力发电,由于电煤价格的持续上升给电力企业增加了很大的成本负担,在任何电厂的总成本中,煤炭的成本无疑是雄踞榜首的,所以煤炭的价格也是电厂的上层最关心的敏感话题。作为大型终端用户的电厂按理说可以对上游的煤矿企业有话语权,但现实是煤炭从源头开始就形成了卖方市场,尽管国家一再协调电煤联合,但收效甚微,煤炭供应商依然是我行我素,因为他们的煤质好,而且不愁销路;因为他们可以坐在家里就可以收钱。
  在这种情况下,广大被逼无奈的电力企业只有自己想办法,于是,那些小煤矿的煤虽然热值不够且煤粉很大却因为价格便宜也就顺理成章有了销路,同时质量很差且很湿的进口煤如印尼煤就趁虚而入。位于上海宝山的华能石洞口电厂不仅在上海而且在长三角也是名声赫赫的,该厂甚至是华能集团的模范企业,但也是被煤炭价格给逼得没办法只好采用好煤和差煤混合的办法维持正常运行,正是因为电厂为了节约成本去购买质次价廉的褐煤、印尼煤等,从而成了堵煤经常发生的罪魁祸首。堵煤发生的时候电厂的输煤检修部门是如临大敌的,几乎是24小时轮流值日,一旦报警立刻到位打水、钢钎捅。同样在广东某电厂有次警报失灵竟然原煤仓缺煤导致锅炉停机,如果重新点火启动一次的花费大概在50万,再加上那些24小时值班的检修工人的加班费以及设备的维护费,尤其是工人在用钢钎捅煤时一不小心还会出现伤害的危险从而给企业及个人都会造成损失,这样一年下来也是一笔可观的开销,在上网电价不许抬高但火电企业必须从大局出发务必满负荷发电的形式下,作为发电企业的成本控制就显得尤为重要。节约成本可以从多方面多渠道进行,消除输煤系统的堵煤无疑是一个极其有用的方案,堵煤消除了,就像人的血管或肠胃畅通一样会让人感觉神经气爽没有后顾之忧,在消除隐患以后,火电企业也可以 把更多的精力放在开源节流上,既满足了国家的经济建设需要又为企业创造了经济效益,这种一举多得的事情正是写作本文、形成措施的意义所在,当然,本文所提供的方案和设备不能说是万能的,但在借鉴前人以及相关领域相关行业的专业技术人员的研究基础上得以发挥延伸并能解决火电企业的实际问题就是我们的最大成就!
2 国内输煤系统堵煤现状原因分析及相关论述
    在解决堵煤的问题上,国内外一直都有个人或机构在研究,但是因为国外的设计规范和运行环境跟国内还是有比较大的差别,所以,本文所述还是立足国内利用国外技术解决本土问题,本人经过了大量的实地考察和现场交流对于国内输煤系统的堵煤现象进行了总结,尤其是借鉴很多专业技术人员的研究结果,他们的技术观点也给本人以很好的引导,有些竟然是高度的一致。关于国内火力发电厂堵煤的原因经过总结有如下几种:
2.1 煤质的原因导致的堵煤
主要分为含量过高和粘结矿物杂质含量过多。中南工业大学隆威先生(2007年)在《火电厂输煤系统堵塞原因分析及治理措施》中对于煤质中矿物成分导致堵煤原因就有准确分析,他以湖南耒阳电厂和广东沙角B厂为例来说明水分含量和粘土矿物对于堵煤的影响,两地年均降雨量分别为1336mm和1374mm,日最大降雨量分别为109mm和297mm;耒阳电厂设有存煤量为3.6万t的干煤棚,沙角B厂不设干煤棚,从外部条件来看,耒阳电厂明显优于沙角B厂。但由于两厂所用燃煤不同,耒阳电厂用本地小两厂所用燃煤不同,耒阳电厂用本地小窑煤,煤炭中粘土类外来矿物含量多,粒度细(小于2mm的粉煤达70%);沙角B厂用山西大同烟煤,燃煤粒度较粗(小于2mm粉煤仅40%左右),尤其是煤中粘结矿物含量少,末阳电厂经常出现严重堵煤现象,而抄角B厂运行正常。为什么粘结矿物多就容易出现堵煤现象呢?以下图为例:
 
  在成煤、采掘及运输过程中,煤中都会混人一些矿物质,他们构成煤的灰分。其中在成煤过程中混人的称内在矿物质,他们包裹于煤中不易吸水分散,基本无粘结作用f在采运过程中混入的为外来矿物质,他们分散混合于煤中,其中粘结矿物有粘结作用 分析表明,煤中主要矿物成分为粘土、石英、长石、黄铁矿、绿矾及石膏等,其中粘土类矿物能吸水分散成胶体粒子,呈浆糊状,有粘结作用,因此煤中的粘土矿物属牯结矿物。常见的粘土矿物有蒙脱石(Mo)、高岭石(Ka)、伊利石(I)及埃洛石(Ha)4太类,其成分主要为含水铝硅酸盐,呈层片状结构,层问吸水后膨胀分散成微小胶体粒子,因此有较强的粘结性。吸水膨胀性Mo类可达(5~12)倍,其余粘土为(1~2)倍;吸水分散性Mo类达(100~1 50)mg当量/100 g土,其余粘土为(10~40)mg 当量/100 g土;比表面积MO类达(300~500)rrt ,其余牯土为(50~100)m /g。由此可知,M0类粘土具有很强的粘结性。目前,国内尤其是南方的电力企业为了节约成本从印尼、越南等国进口燃烧值低且矿物质含量奇高的所谓褐煤,再加上途中的雨淋无端增加煤质的全水份,最终在实际运行中产生严重的堵煤现象也就不奇怪了。
  广东粤华发电有限公司的林介团(2008年)所写的《输煤系统堵塞原因分析及对策》也对此有过准确分析,他指出堵煤的原因除了输煤系统结构及衬板不合理之外,煤中粘土矿物在合适水分的作用下会散成胶体粒子,呈糊状,具有黏接性。而黏土对煤粉的粘接力主要由颗粒之间的万有引力、烦呢子力场相互重叠而产生的分子间引力、电离子交换使颗粒表面带电产生的静电引力等各项作用力组成。因此,黏土矿物含量的高低及性能对燃煤黏结性影响很大,含量偏高时常常导致燃煤黏结堵塞,具体堵煤机理主要分为黏接堵煤机理和静力拱煤堵煤机理,黏结堵煤是由于黏结矿物在水分作用下,对煤粉产生黏结作用所致,主要矛盾是黏结力。产生黏结堵塞的原因是煤中含有较多的矿物,燃煤颗粒度分布较细及含水量适合。水分含量多的煤,经过反复蒸发,使水分散发,然后煤又重新吸收水分,会使煤产生反复的膨胀和收缩并产生碎裂,从而扩大了煤和煤粉的接触面,只能更加了黏结的机会。燃煤进入煤斗( 仓)时,在落差产生冲击作用下,粉煤黏结吸附在仓壁上并不断增厚,致使煤仓间有效容积变小,煤流量越来越小,仓壁上黏聚的煤粉越来越厚,直至最后煤仓全部堵塞造成断煤。静力拱堵煤是指机械强度较高、颗粒较粗的燃煤在煤仓停止放料而静置时,由于进仓燃煤的冲击力和上部煤的压力作用,使仓底燃煤颗粒之间互相咬合架桥,摩擦阻力增大,逐渐形成静力拱而失去流动性。静力拱堵煤容易发生于煤仓或自卸煤场的地沟中,落煤斗里的燃煤由于是流动性质,所以出现静力拱的情况较少。以上充分说明了煤质对输煤系统堵塞有很大的影响,究其原因罪魁祸首就是煤质中的矿物粉含量太高遇水粘连构成堵煤的元凶。近年来我们就煤质对电厂输煤系统堵塞的作用原理进行了分析研究,提出了因煤质不同而引起煤仓粘结堵塞和静力拱堵塞的作用机理,并分别采用不同的治理措施,经电厂实际应用取得了良好的效果。具体解决方案后文会有详细介绍。
2.2  落料管设计的不合理导致的堵煤
  因为煤质的原因造成的堵煤已经成了不争的事实,除了这个重要的因素以外还有多个原因,其中输煤系统的落煤管或煤仓设计结构不合理也是一个极其重要的原因,黑龙江电力勘察设计研究院杨海山、林传荣、高明园(2003年)所著《火力发电厂输煤系统落煤管设计存在的问题及解决措施》指出:火力发电厂输煤系统在燃煤转运过程中,经常出现因落煤点不正引起胶带运输机跑偏的问题。经分析计算,提出目前在设计选用落煤管截面尺寸时可采用缩小落煤管截面并改变其出口形状,可以使转运煤流尽量趋于受料胶带机中心线,可以从根本上解决因落煤点不正引起的跑偏问题,在火 力 发 电厂燃煤运输过程中,因卸车卸船、储存、筛分破碎等各种工艺要求及厂区布置条件等限制,需要经过多次转运,才能将合格的燃煤送人原煤仓中。而作为胶带运输机三类部件的落煤管是完成运煤系统转运过程的核心部件,该部件的布置通常由电力设计院设计。落煤管设计布置不合理,将会造成火力发电厂胶带运输机运行跑偏、撒煤等不良后果,以及产生诱导空气量过大、粉尘跑冒形成污染等一系列让人头疼的问题。更为严重的现实情况是目前国内各大设计院设计的落煤管几乎100%是方形的,而且虽有曲线但转弯部分没有任何过渡,由此产生了许多角度,尤其是四个边角往往成为最关键的堵煤死角,如果燃煤中出现流动黏煤,条件合适的话,在死角处迅速就会形成堆积,如果清理不及时几个小时就有可能会逐渐把落煤管堵死。所以,落煤管的设计改革是势在必行,现在国内已经有电厂开始尝试使用国外技术的内六边形的落煤管,实际使用效果非常显著,后面文中会有详细介绍。
2.3  原煤仓设计不合理导致的堵煤
  除了落煤管设计的不合理导致堵煤以外,还有一个极容易堵煤的地方就是火电厂的原煤仓,原煤仓是火力发电厂的重要设备,是燃煤进入锅炉的最后储存设备,体积庞大经常会发生空仓、堵煤情况。河南质量工程职业学院、河南第一火电建设公司、中电投姚孟发电有限责任公司的工程师常英丽、常亚丽、赵水平(2007年)合著的《火力发电厂原煤仓存在问题及改造方案》中提到:因原煤仓设计不合理,不管是圆锥形还是倒梯形的原煤仓一直都存在下煤不畅的问题,空仓、堵煤经常发生,严重影响机组的安全稳定运行及带负荷能力。因此,对原煤仓结构或外部设备进行改造具有重要意义。
2.4 我国输送行业堵料现状
  长期以来,造成堵煤的原因有多重原因,前面已经已经有表述,首先,是煤质的问题,以褐煤为例,此煤种属于干燥煤,但煤自身的粉尘含量非常大,在皮带机输送过程中煤粉会随着空气的流动向周围飘散,电厂为了减少粉尘改善环境于是就采用水喷淋,这样煤粉反而变得湿而粘,进到落煤管里自然就会导致堵煤;还有的是进口的煤,运煤的船在海上难免遇到风浪和雨水,没还没运到电厂就已经开始粘结了,据有的电厂检验结果,其中全水含量高的可达40%,下面的表中数据是笔者所调研的一个南方的电厂燃料班组正常的化验结果


上海维灿实业有限公司 版权所有 严禁复制 2012 邮编:201615
地址:上海市松江区沪松公路1399弄88号1415 电话:86-021-67809190 传真:86-021-37009309 邮箱:winsome72@163.com
网站备案号:沪ICP备16018232号 网站制作|网站设计上海频道 沪公网安备 31011702001689号

鐐瑰嚮杩欓噷缁欐垜鍙戞秷鎭