防堵落煤筒在電廠輸煤系統中的應用研究

Summary：火電廠輸煤系統發生故障的概率較高，其中以堵煤故障最為常見。文章首先在煤炭種類、落煤筒等方面對堵煤原因進行分析，其次論述防堵落煤筒在電廠輸煤系統中的應用方案，通過分析落煤筒工作原理、做好結構安裝要點與電氣控制設計，使得防堵落煤筒在輸煤系統中獲得高效應用，最后研究堵煤報警功能，確保落煤筒應用合理，預防輸煤系統發生堵塞。Keys：電廠；輸煤系統；防堵落煤筒；應用前言：現階段，火力發電廠仍是我國主要的電力提供者，火電廠輸煤系統直接關系到電廠的經濟效益。在電廠輸煤系統運用中，有時會出現堵煤故障，使得正常的生產流程中斷。為解決上述問題，將防堵落煤筒應用在輸煤系統中，并做好落煤筒工作原理、安裝要點與電氣控制分析，確保輸煤系統穩定可靠運行。1電廠輸煤系統堵煤原因分析1.1煤炭自身因素首先是煤炭含水量問題。研究指出，煤炭種類對輸煤系統穩定性造成影響[1]。當輸送的煤炭含水量小、粘性不足時，則煤炭在落煤筒中的附著可能性較低。當煤炭的含水量較大，如含量＞8%時，在輸送中易發生結團。其次是煤炭種類的顆粒度問題。實踐表明，當煤炭為塊狀時，則自身慣性較大，會增加煤炭在輸送系統中的速度，因此具有較強的流動性；經過驗證，當煤炭的粒度在5~50μm之間時，則容易造成結團積煤現象，對輸煤系統的穩定運行造成不良影響。最后是煤炭成分問題。當煤炭的成分中存在黏土時，則黏土可吸收水分子，形成膠體粒子，使得煤炭呈現出糊狀，且具有較高的黏結性。此時，若黏土吸收的水分明顯增多，則經常導致煤炭黏結，并堵塞落煤管。1.2落煤筒因素在輸煤系統中，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。該種結構的落煤筒容易發生銹蝕問題，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，若煤炭的濕度超過8%時，則容易出現管壁黏結現象。上述問題存在后，也會增加輸煤系統壓力，當輸煤量較大時，則煤灰會在短時間內大量聚集，造成落煤筒堵塞。對落煤筒的設計結構進行分析時，發現部分煤筒未能采取直通式設計方案，同時也未能考慮煤種、場地與其他因素對設計造成的影響。當系統需要輸送中煤、煤泥或水分在8%~12%之間的煤種時，則容易在落煤筒彎折處發生黏煤，不利于落煤筒的合理高效使用。1.3傳統防堵措施弊端為解決上述不良問題，部分人員選擇在堵煤點位置開設清煤孔，并加裝了操作平臺，通過人工操作的方式，實現對黏結煤的及時處理。然而，上述措施增加了工作人員的勞動量，并且容易發生安全隱患與環境污染問題。此外，部分電廠選擇在落煤管壁外側加裝振打裝置，通過振打器對堵塞煤進行疏通，以確保輸煤系統具有穩定性與連續性。然而，在實際應用中，針對煤泥較多且黏性較強的煤種而言，容易出現振打效果不理想。2防堵落煤筒在電廠輸煤系統中的應用策略2.1工作原理與結構組成通過上文分析可知，堵煤發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多水分被蒸發，隨后煤炭在自然環境下充分吸收水分，最后又通過蒸發，使得煤炭在反復膨脹與收縮中發生破裂，由此增加煤炭與煤粉的接觸面積，此時，若未能對落煤筒進行改進，則增加煤粉黏結量，最終形成堵塞。研究表明，當燃煤進入落煤筒時，會在重力因素影響下，產生一定落差，此時粉煤在筒壁上不斷吸附，造成落煤筒的有效容積變小。上述問題長期存在后，會造成煤炭流量減少，嚴重情況下會導致落煤筒完全堵塞，形成“斷煤”現象。防堵落煤筒由矩形入口、豎立板、斜邊板、驅動機構、收塵口、撥輪等部分組成，其中在輸煤與防堵處理中起到關鍵作用的部分是防堵撥輪，該部分被安裝在落煤筒結構內側，并且連接有外部驅動裝置[2]。當黏性煤滑入出口并進入到下一級輸送系統時，則理論上原煤只會在傾斜板處黏結。此時，被安裝在落煤筒內部的撥輪會發生轉動，然后將黏性煤泥清除出去，由此避免出現堵塞問題。在實際應用環節，相關人員需要考慮構件磨損問題，當原煤流動方向與豎向板一致時，則構件磨損的程度可忽略不計；而在物料落在底板位置時，則會形成一定的夾角，造成構件出現較大程度磨損。通過上述分析可知，相關人員在選擇物料位置時，應避開“易磨損沖刷角”。在實際安裝中，也需要重點關注防堵撥輪傾斜底板的安裝質量，并以法蘭連接落煤筒的主體部分。當法蘭發生損壞后，應及時對其進行更換，由此充分發揮落煤筒的使用價值。2.2安裝要點說明在實際安裝環節，相關人員應首先取消落煤管上部分的單彎頭，并拔除轉向管，使用防堵落煤管取代傳統落煤管。在系統改造與構建設備安裝過程中，需要將清堵撥輪上面的煤粉灰顆粒進行清理，并將撥輪及時撥動到下一段落煤筒中，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能，而且有利于減少煤炭輸送過程產生的煙塵，對落實環境保護理念產生深遠影響。在實際安裝中，有關人員在清堵撥輪底部煤流沖擊部分設置有耐磨魚鱗裝置，由此增加了底板的實際使用壽命。此外，在對三防管的安裝與使用中，設計人員充分考慮三防管內部結構，考慮三防管對整體結構產生的磨損效果，并研究可靠預防措施，使得撥輪底板的使用壽命的延長，確保設備使用壽命達到滿意標準。2.3優化電氣控制設計與安裝防堵落煤筒的重要部件是帶有驅動裝置的清堵撥輪，通過對撥輪驅動裝置電氣結構的合理設計與安裝，能夠提升電氣系統控制效率，確保燃料輸煤系統運行穩定良好。通過對驅動裝置的手動啟停設計，做好上級帶式輸送機的連鎖啟停，能夠最大限度發揮電氣控制系統功能，實現對清堵撥輪的準確控制，預防落煤筒發生堵塞。在電氣控制裝置的設計與安裝中，為確保系統運行安全性，提升防堵落煤筒應用性能，要求相關人員對電氣控制裝置進行優化，重點做好控制功能調整工作。在本次設計與安裝中，將與驅動裝置配套的電氣控制箱安裝在轉運站0層位置上，并配備有2臺驅動裝置。通過設計轉換開關SAI實現“就地”和“遠方”控制模塊的轉換。在控制方式的轉換中，則設計與安裝了SA2開關，實現“自動”與“手動”兩種方式。功能實現思路如下：當SA1被切換到“就地”位置時，SA2在“自動”位置時，則撥輪驅動裝置與輸送機為連鎖啟停關系；當SA2在手動位置上時，則只能通過人為操作控制箱的方式，實現對驅動裝置的啟停操作。當SA1切換到“遠方”位置時，則SA2功能失效。此時，由輸煤系統根據控制箱接收到的信號進行遠程控制，同時做好邏輯運算，并完成驅動裝置與輸送機之間的連鎖啟停。2.4上線堵煤報警功能目前，在輸煤系統中，撥輪驅動裝置的馬達功率為3kW，額定電流值為6.3A，當輸煤系統出現堵煤故障時，則積煤灰堵塞清堵撥輪裝置，造成撥輪轉動困難。此時，驅動裝置跳閘，電源開關則發揮輔助作用，將信號及時準確輸送到后臺控制系統中[3]。然而，考慮到本次使用的電源開關為電動機斷路器，若裝置驅動過載，則需要開關部分有熱積累的過程，因此不會立即執行跳閘操作，發生堵煤報警延時的問題。為解決上述問題，建議使用EMD-FL-C-10電流監視繼電器，并對過載電流值的大小進行設定，將其作為觸點動作或返回條件，確保堵煤報警功能優化。結束語：綜上研究了防堵落煤筒在電廠輸煤系統中的應用，指出輸煤系統堵煤的原因與煤炭種類、落煤筒自身因素有關，在具體研究中，通過分析落煤筒工作原理、安裝要點、采取電氣控制方案，并上線堵煤報警功能，使得輸煤系統運行穩定良好，確保電廠高效運行。Reference：[1]曹依瓊.試論電廠燃