煤仓防堵技术在掺烧煤泥电厂的应用电煤价格不断攀升，煤质下降，为降低生产成本采用掺烧劣质煤，燃煤偏离设计煤种，输煤系统负担增加，堵煤现象频繁，锅炉燃烧波动，助燃油增加，严重影响了企业的正常运行。本文分析了原煤仓堵仓原因和机理，引入主动清堵和防堵相结合的理念，针对鹤煤集团热电厂掺烧煤泥出现的堵仓问题，制定了科学高效的清堵方案，从根本上解决了锅炉掺烧和原煤仓堵塞问题，对解决锅炉稳燃和劣质煤掺烧出现的问题具有十分显著的效果。关键词：涡旋煤仓防堵掺烧煤泥应用
一、前言由于煤炭市场的变化，电煤煤质严重偏离设计煤种，原煤仓堵煤情况频繁发生，尤其是雨季或冬季，煤仓堵煤现象更加严重。通过对全国煤电企业的调研，超过85% 的电厂原煤仓存在堵塞现象，为了稳燃电厂不得不降低负荷，或者投入大量的助燃油，同时，还要安排工人24 小时值守，随时堵塞，电厂花费大量人力物力，搭建煤棚，安装空气炮，震打机和液压刮板疏松装置，在人工清堵原煤仓时，还可能出现人员伤亡事故，由于这些方法均属于被动式清堵，不能从根本上解决堵塞问题。电厂为降低成本掺烧劣质煤种，因煤仓堵塞造成的燃烧问题愈发严重，安全稳定生产不断受到困扰，生产成本居高不下，寻找一种经济可靠地原煤仓防堵方法称为第一要务。根据仓体物料流动原理，料仓靠近中心的流速快，远离中心的方向流速慢。方形仓体的仓壁夹角处流速最慢，甚至滞留，粘接结拱更易形成。原料水份、灰份偏大使仓壁内摩擦力增大、粘度增加，从而增加了原料的动安息角，造成原料粘仓、挂壁结拱的发生，也是料仓堵塞的主要原因。如图1、图2 所示。2 / 6 图1 蓬料图2 挂壁结拱此
外，仓体的形状和直径以及仓壁材料也是影响堵塞的主要原因，一般来说双曲线圆仓堵塞轻一些，方仓和水泥仓堵塞较为严重。堵煤机理见图3 图3 原煤仓落煤管堵煤部位目前，发电厂大多采取加空气炮、振壁器、内衬不锈钢或陶瓷片等被动防堵方式防堵，实践证明耗资不少，效果却不佳，因此，针对不同煤仓，选择一种适应性强、稳定高效的煤仓疏堵方式对该电厂来说至关重要。内置涡旋式原煤仓清堵机采用主动式清堵防堵原理，具有结构简单、安装方便、适合各种煤质等突出优点，近几年在多家电厂得到应用，取得了十分明显的清堵、防堵效果，得到用户的一致好评和信赖。
二、鹤煤热电厂概况1、系统概况鹤壁煤电公司热电厂装机容量2×135MW，每台机组配置 2 台由江苏赛摩拉姆技术有限公司生产的10-57 型耐压式计量给煤机，给煤机设有皮带防跑偏报警、堵煤报警、断煤报警、断链报警和腔内超温报警功能。(1) 设备配置运输皮带规格环形裙边胶带，带宽：800mm 带速：0.48m/s 3 / 6 流量8——80t/h 驱动电机功率3kw 清扫电机驱动功率 1.1kw 给料中心距4011mm 计量精度≤±0.5% 控制方式变频调速(2) 系统设计原煤仓落煤管至下部电动闸板门区域为不锈钢圆锥形煤斗，闸板门内径670mm，下部落煤管为600×600 mm 方形管，给煤机进料口上部有600×600mm 法兰口径，进入给煤机皮带缩小为宽约450mm 长方形口，占用带宽约450mm。2、改前状况自投产以来，机组燃煤严重偏离设计煤种，原煤仓堵煤情况频繁发生。尤其是2011 年5 月以后，电厂为降低原煤成本，实施了掺烧煤泥试验（掺烧煤泥比例不超过30%），落煤管堵煤现象更加严重，甚至出现给煤机皮
带打滑、跑偏、空转现象。电厂通过空气炮、振动器和加压缩空气吹扫等办法，仍不能满足安全生产的需要。机组负荷波动较大，造成大量投油和考核电量。此外，频繁的断煤，运行人员操作难度增加，维护人员劳动强度加大，机组的安全生产无法保证。
3、堵煤原因分析
（1）原煤仓落煤管频繁堵煤结拱。由于掺烧煤种远远偏离设计煤种，煤质水分较大，仓壁内部容易粘结，形成滞留和结拱现象。（2）闸板门粘煤现象严重。由于闸板门为方形结构，运行中四角易存积煤，积煤多后形成粘滞块，造成下煤通道缩小，影响下煤速度和流量（见图3）。（3）给煤机入煤口堵塞。根据局部视图（见图4）可以发现，给煤机进煤口为600×600mm 方形落煤口，到皮带上部挡煤板宽度约为450mm。根据带式输送机落煤管设计要求，考虑到电厂原煤颗粒度、煤泥粘度和给煤机容量存在富余度，为防止落煤中心偏移造成皮带跑偏问题，皮带落煤口宽度应适当加大。4 / 6 图3 给煤机设计示意图图4 给煤机落煤口示意图4、解决方案针对电厂原煤仓落煤管堵煤区域和特点，
我们提出以下综合性方案：
（1）落煤管闸板门上部安装WX 型内置涡旋式煤仓清堵机。可保证对闸板门上部2 米以上区域落煤管清堵防堵，疏堵率可达100%。
（2）改进闸板门下部结构。由方形连接改为圆形法兰连接（见图9），避免相邻侧面产生的粘堵现象。
（3）改进给煤机入煤口。采用可调挡板式落煤斗，适当扩大皮带上部落煤口截面。按设计规范和目前掺烧煤质，单台给煤机正常输送量应
在（50-65）t/h，考虑给煤机富余量，实际需要落煤口截面应该不少于0.28m2，另考虑到落煤的不均匀性和中心偏差，沿皮带走向采用500×（500-650）mm 的矩形入煤斗，落煤口截面在（0.25-0.325）m2 范围可调，煤层输送厚度不变。
三、WX型内置涡旋式煤仓清堵机简介1、原理及构造WX 型内置涡旋式煤仓清堵机根据电厂原煤仓设计特点，按照物料流动原理和实际倾角进行三维设计，将外部动力巧妙地传递到煤仓内部，通过特殊材质和工艺制造的内置涡旋刮刀有效分离煤粒和仓壁，变被动解堵为主动防堵，使煤仓堵塞问题迎刃而解，见图5。运行过程：PLC 控制柜接到断煤信号后（信号采自给煤机断煤或堵煤报警信号），自动（或手动）启动清堵机，旋转部套在驱动马达带动下转动，带动仓内的旋转涡刀沿仓壁缓慢移动，三维反作用设计能确保刮刀受力始终向仓壁紧贴，使粉煤与仓壁相对分离并向中心涡动，煤粉始终处于整体涡旋流动状态。作用原理见图6 5 / 6 图4 WX 型内置涡旋式煤仓清堵机外形图6 原理说明2、功能特点
（1）独有涡轮旋转煤仓分离技术，涡旋刮刀采用合金钢锻件制造，高强耐磨，三维变截面流线设计，使粉煤同时向心和向下双向涡动，下煤连续顺畅。
（2）进口耐磨密封件，三重密封，杜绝渗漏或跑粉现象。
（3）双轴承回转支撑结构，间隙小，运转噪音低，平稳可靠。
（4）减速机动力冗余度大，采用变频控制，有效清除异物卡堵，节省电力。
（5）PLC 自动控制，具有自动、手动、报警、故障记忆和维护提
示等功能。
（6）结构紧凑合理，安装和拆卸维修方便，可根据用户需求灵活扩展功能和作用区域，最大限度地清除煤仓堵塞，特别适合老电厂改造。四、改造效果鹤壁煤电公司热电厂首台原煤仓清堵改造于2011 年11 月底完工，采用内置涡旋清堵防堵方式，对给煤机入料口向上2800mm 区域进行了改造，投运后彻底解决了该台机组的原煤仓堵煤和皮带打滑跑偏问题，锅炉燃烧稳定，节油效果明显。在此基础上，电厂于2012 年2 月又进行了其它3 台改造。改造效果见图7、图8。图7 整体改造效果图图8 现场PLC 控制柜6 / 6 实施改造后，电厂取得了以下效果：（1）变被动解堵为主动清堵防堵。原煤仓落煤管清堵区域增大，疏堵率100%，彻底免去了人工敲仓和清仓的麻烦，减少生产投入和维护费用。（2）锅炉燃烧稳定，节约助燃用油。不仅减少了机组的负荷波动，而且2012 年上半年以来未再出现投油助燃情况，对比2011 年5 月至12 月间机组助燃用油达400 吨，以此推算，仅上半年节约燃油达300 余吨，降低生产成本200 多万元。（3）改造后，电厂不再受制于煤种的变化。在选用燃料为次中煤的同时，又掺烧了50%煤泥量，燃煤成本较改造前降低了30%以上，企业运营成本明显降低。（4）系统封闭严密，文明生产水平明显提高。改造后不仅运行维护人员劳动强度降低，而且减少了开仓清堵问题，现场工作环境明显改善。下表是电厂6 月20 日提供的原煤仓清堵改造前后变化情况对比调查调查内容安装前安装后1、掺烧煤泥量掺烧30%情况下堵仓频繁掺烧50%情况下不再堵仓2、堵仓次数自2011 年5 月实施煤泥掺烧至11 月底，平均每月断煤42 次，非计划停运3 次改造
后给煤机仅出现2 次煤量减小，机组因燃料问题非停为0。3、疏通仓人数每班需6-8 人24 小时值守没有堵煤现象，每班留1 人记录4、稳燃情况2011 年 5 月至11 月底实施掺烧期间，因燃料供给问题，机组被迫投入助燃用油达400 多吨今年截至6 月20 日，未出现投油助燃情况5、发电负荷变化机组经常被迫减带负荷无类似情况发生五、结论WX 系列内置涡旋式煤仓清堵机自推出以来，已在12MW、135MW、600MW、660MW 等机组近百台给煤机上得到成功应用，不仅清堵效率高，设备可靠，适合大中小型机组安装使用和各种形状煤仓改造，对电厂锅炉稳定燃烧、劣质煤掺烧具有独特的功效，节能降耗效果十分显著。
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