高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响论文_李伟

高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响论文_李伟

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摘要:煤炭过于潮湿,导致输煤、锅炉系统事故频发,尤其是落煤槽频繁堵塞、煤仓架桥等问题,已严重影响锅炉的稳定运行。本文主要探讨了高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响。

关键词:高水分煤炭 输煤系统 锅炉运行 影响

引言

在我国很多的电能都是属于火电,并且我国最重要的电力形式是燃煤发电, 可是目前电站锅炉在我国面临着很重要的燃煤紧缺问题,所以只能减少高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行状况造成的影响,并且需要对所需要的煤种进行充分的了解选择比较合适的入场煤、入炉煤、入炉方式等才能保障输煤系统及锅炉的安全运行。

一、输煤系统

起初,输煤系统只是将煤从卸料装置运到锅炉房供发电机组发电。单条带式输送机通过转运站连接起来形成燃料运输系统,作为燃煤在卸料装置和锅炉房之间运输的一种方式。输煤系统的运输主要是由带式输送机系统来完成的, 在来料点和锅炉之间,可以选择多运输路线,如果布置的不合理,就会使输煤线路过长,造成场地的浪费,所以合理的选择运输路线尤为重要。一般来说, 在输煤系统中,为了保证安全生产,必须储备一部分燃煤并且保持一定的数量和良好的状态,以便可以日常使用或应急使用,若煤炭水分过多将会对输煤系统造成较大的影响。

二、高水分煤炭对输煤系统的影响

在输煤过程中,中低水分的煤不易造成皮带滚筒黏煤、落煤管堵煤、原煤仓积煤,可保证制粉系统正常运行。而高水分(水分10%以上)的煤,极易造成皮带滚筒黏煤、落煤管堵煤,需要人工清理堵塞的落煤管,增加职工的劳动强度。水分严重超标时还会产生自流现象,影响输煤的正常进行。同时,高水分的煤不仅会使原煤仓四周积煤形成垂直筒状,影响锅炉燃煤供应。具体情况如下:

由于煤炭含水量高,流动性差,很容易粘壁,随后黏结成团产生收口,发生架桥情况,致使落煤槽堵塞。此时只有停止输煤,采用人工进行疏通。如果架桥堵煤发现不及时,架桥严重,疏通落煤槽的难度和时间将大大增加。煤炭潮湿,返程皮带就会粘煤,特别是凹槽内,粘煤更多,而且很难被清扫器或者空气排孔吹脱。如果清扫不及时,煤炭堆积,就会导致返程滚筒等粘煤,出现皮带跑偏或皮带拉断等严重事故。煤炭含水量越高,其黏性就越大,粉煤就容易黏结成团状。成团湿煤在碎煤机环锤的甩动下,有一部分就直接被抛洒到碎煤机入口管壁粘结起来,不断长大至堵塞整个碎煤机入口。一旦入口堵塞,来煤将很快堵死整个碎煤机入口管道,导致煤炭大量外溢堆积,输煤中断。

三、高水分煤炭对锅炉运行的影响

煤在炉内燃烧时,煤所含有的水分会充分影响可燃质的含量,并且煤的发热量会有所降低,还会因为水自身受到热蒸发将吸收大量的热量,从而可能导致炉膛内的温度下降,使煤粉燃烧不尽造成工厂的排烟量和用电率增加,也会有几率增加输煤系统的堵塞,使供电的稳定性也有所影响,水分含量比较高的煤一般会导致烟气中的水蒸气升高,并且使烟气中的三氧化硫更快的形成硫酸蒸气,让空气预热器的腐蚀不断加快, 导致出现烟囱的剥落和堵灰现象。在一般情况下水分含量在 8%以下的煤是比较安全的,然而水分含量超过 8%的时候会造成一定的影响,但是含水量在 12%-17%以上就可能会造成严重影响并且可能造成锅炉不能正常的运行。含水量的过大可能使着火受到推迟,使烟气的温度降低,造成燃烧不完全,可燃物的含量持续增加,使着火更难。

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燃烧过程中如果具有水分,不仅会降低发热量和可燃物质的含量,还会由于气化、蒸发等消耗大量热量,促使降低炉膛内部温度,使得煤粉很难着火,具有比较大的排烟量,增加用电量,此外还会提高堵塞输煤系统的概率。水分越高,会越容易导致仓内的煤形成板结,提高通风阻力,从而降低炉内温度,拥有比较靠后的炉内着火点,降低有效着火范围,缩短燃烧时间,提高化学以及机械的不完善损失,还会提高烟气量,使得不断提高烟热的损失,减少热效率,提高引风机的负荷,为腐蚀和低温受热提供一定基础和保证。

煤炭一旦潮湿,进入到煤仓后,很容易粘结在斜坡面的仓壁上。即使有表面光滑的高分子材料内衬板,夏季湿煤的粘壁现象依然非常严重。由于潮湿煤炭粘结在煤仓的两个斜坡面,这就使得煤仓的有效储煤空间明显减小。在煤仓料位较低时,煤仓内储煤自重减轻,仅依靠自重下煤的储煤仓这时就很容易发生煤炭架桥现象。煤炭越湿,架桥现象就发生得越频繁。由于煤炭潮湿,煤中的细煤粉就很容易在给煤机刮板的挤压下,积存板结在给煤机底板上。如果持续输送湿煤,底板的煤粉层就会越积越厚,越积越高。当底板被垫高到给煤机内中桥时,就会导致给煤机卡死,过载跳车,严重时还会发生给煤机刮板链拉断损坏给煤机的事故。如果煤炭太潮湿,在落煤管的折流板上就会粘结积累,发生落煤管堵塞。由于入炉膛的4 根料腿是倾斜布置的,且管径较小,湿煤在仅依靠重力滑向炉膛的过程中,也会因为潮湿粘结,流通不畅堵塞料腿。

四、解决措施

1、合理配置煤炭水分

在输煤过程中,要避免煤 “越干越好” 的错误想法,煤干水分小不会堵煤、 输煤顺利是好事,但严重超标的粉尘给职工身体健康、 现场清洁环保带来的危害也是不容忽视的。

因此,在输煤过程中要干湿搭配,水分适中,既不人为增加劳动强度,又能自觉注意自我保健,这才是理想的配煤方法。

2、交叉卸煤及合理掺混

在卸煤环节,运输干煤和运输湿煤的车辆间隔排列,交叉卸煤,可以起到一定的混煤效果。在收完煤后,工程车先横向推一层干煤覆盖在当天新进的湿煤上面,然后再纵向推煤,将煤收堆在落煤槽前面以供行车抓取。再次,行车在上煤抓煤时,采取分散间隔抓点的取煤方式,这样就避免将相对成堆的整车湿煤连续集中的抓到后工段造成输煤堵塞。

3、严格控制入煤水分

煤炭水分在 6% 以下时,基本就不需要掺混就可以使用。根据经验,水分超过 10% 的煤炭,很难进行掺混使用,因为煤场的掺混都是相对粗略的, 所以,煤炭检验人员应及时检验入厂煤炭水分,对于水分超标的湿煤拒绝接收。

4、加强技术改造与保护

输煤皮带是发电厂生产发电过程中十分重要的组成设备,它的质量好坏直接关系着电厂发电的效率及电能产出的功率,一旦输煤皮带由于煤炭水分过大而出现问题,将直接导致煤炭资源无法输送到指定的位置,从而影响电能的产生。因此,管理人员要做好对输煤皮带的保护工作,一旦发现异常要及时停止作业。针对煤仓斜坡面粘煤架桥严重,先后实施了在犁煤器顶端加装分煤调节挡块、煤仓内壁加装光滑的高分子材料聚合板、煤仓锥部落煤口增开清煤孔、 煤仓的倾斜面加装液压自控疏松机等一系列技改措施,逐步缓解甚至解决了潮湿煤炭给输煤和锅炉运行带来的一系列问题。

结语

本文主要分析了高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响,并由此探讨了解决该问题的相关措施,以供参考。

参考文献

[1]刘钊. 云南复杂煤质对火电厂生产运行的影响研究[D].昆明理工大学,2014.

[2]周晓东. 火电厂输煤系统程控技术改造方案的研究[D].华北电力大学,2014.

[3]闫瑞东. 褐煤干燥对电站锅炉运行经济性影响的研究[D].华北电力大学,2014.

[4]仝营. 基于流体网络方法的电站锅炉热力系统建模与性能分析预测研究[D].浙江大学,2014.

[5]陈剑锋. 面向输煤控制系统的智能编程软件设计与应用[D].华东理工大学,2014.

论文作者:李伟

论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿

论文发表时间:2016/4/29

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