大唐鲁北发电有限责任公司虾米曲线原煤仓应用

大唐鲁北发电有限责任公司虾米曲线原煤仓应用

刘志伟

大唐鲁北发电厂 山东滨州无棣县 251900

摘要:针对于煤种颗粒在原煤仓板结、堵塞的现象，阐述了煤种及其配煤掺烧混合物在原煤仓中的流动特性、受力情况，并结合目前火电厂普遍采用的圆锥型结构特点，分析了原煤在原煤仓内部形成蓬煤、板结的原因，研发了具有多项专利技术的虾米曲线型原煤仓，并在多数火电厂原煤仓上推广应用，完全解决了困扰火电厂堵煤棚煤的技术难题，而且经济效益巨大。

关键词:原煤仓虾米曲线、堵煤、棚煤、流动

鲁北电厂原煤仓是锅炉制粉系统的重要设备，在机组发电、运营生产中起着储煤、配煤、输煤的作用，对生产的连续、稳定等方面至关重要的作用。自配煤掺烧以来，煤种煤质发生了极大的改变，原煤仓的堵煤、蓬煤，大面积板结的问题大量存在，锥型原煤仓的设计也逐步改变，但无论哪种形式的原煤仓，其收口型式的设计都存在一些问题，煤质稍有偏差就产生堵煤。煤仓内蓬煤无法处理后，致使公司大量生产人员被迫组织清理，机组经常改变负荷，锅炉燃烧不稳。同时由于蓬煤。轻微堵煤时要保证下煤，不得不使用人工锤打仓壁，造成仓壁严重变形，堵塞严重时甚至将 仓壁切割孔洞，实施疏通。且人工疏通效率低下，劳动强度大，危险系数高,严重危及人身安全。

1原煤仓蓬煤、堵煤的原因

大唐鲁北发电责任公司煤仓为圆锥型，顶部存煤区域为直线型。原煤仓的顶部层直径大，当煤种流动到原煤仓下部锥型断面时,由于截面积缩小，每层容纳面积逐渐减小，并随之 产生摩擦阻力，这些阻力都沿着燃料流动的 方向逐渐增大，在排出口处达到最大值，原煤仓的上部煤在煤斗中流动中由于阻力较小，煤质流动较快，因而产生一种压力来压实下面的煤,使流动更加困难，煤流在靠近煤仓壁处，特别是在原煤仓侧面的夹角处，摩擦阻力更大，所以燃料层在煤斗内的微粒流动形成下面速度大，越向上面流动速度越小，呈现整体流状态。但影响原煤仓堵塞最 根本的原因，是物料本身的特性与原煤斗几 何形状.对燃料流动的适应性随着煤的煤质 自身成分和季节变化因素影响，尤其近几年来配煤掺烧的影响。使煤仓贮煤的水分普遍增加。燃料煤的粘结性变强、流动性变差，当它在重力作用下，原煤从煤仓口排出时.煤质流的形状是与卸料口尺寸大致 相当的柱状体图在这个柱状体内，燃料受重 力作用而产生的剪切力.必须大于使燃料停滞的物料内摩擦力才能流动，而剪切力与物料对煤仓壁的摩擦、物料内摩擦以及煤仓，原煤仓锥角有关，当这些因素确定后，剪切力的分布取决于燃料重力在煤斗内剪切力，导致煤仓内大面积板结。

2虾米曲线型原煤仓应用

2.1设计理念

解决原煤仓堵煤、蓬煤的关键问题.即确保煤在原煤仓中的整体流动。虾米曲线型是一种线型优化后的新型双曲线，双曲线型原煤仓的截面收缩率变化为一条直线，虾米型原煤仓截面收缩率变化为一条曲线，其虾米弯曲结构及截面收缩变化更符合流体力学特征，更适应煤种的复杂变化，同时原煤仓倾角沿煤仓壁纵向规律是按虾米弯曲的轨迹变化，原煤仓壁倾角，越接近下口越大，原煤向下流动时，截面积虽有所减小, 但由于原煤仓壁倾角增加，所以煤种自上而下运动力增加，且所受阻力基本不变，即使到了岀口处，阻力也不大，使煤在原煤仓中呈均匀的整体流动，从而起到防止煤流堵塞的作，在仓壁处此加装仓壁振打气锤, 当仓壁振打气锤的冲击力大于该段区域的平衡摩擦力，即冲击应力大于物料的结拱摩擦力时，就能有效地助流、破拱、预防和清除蓬煤现象。

2.2 上、下直径、初始倾斜角的确定

虾米曲线型原煤仓的上口直径等于原煤仓直径，下口直径根据卸料框架的净断面尺寸而定，当框架为方形或矩形时，其下口直径应取短边的长度；初始侦斜角应略大于原煤的动态，安息角一般取52 ~ 55°。

为了防止原煤仓给煤机上部及下部落煤管的蓬煤、堵煤问题，在采用虾米曲线原煤仓的同时，还增设了气动双向插板门、不锈钢密封膨胀节、仓壁振打气锤和断煤信号采集装置等辅助设备。

3虾米曲线型原煤仓的应用

3.1使用虾米曲线型原煤仓

将锥型煤仓改为虾米曲线型原煤仓， 由于其虾米弯结构及截面收缩变化符合流体力学 的特征，从结构上消除了可能产生蓬煤、堵煤的问题，经过调研大唐系统及华能、国电等多家单位，效果很好。

3.2使用新型闸板门

原来的液压闸板门在运行中，其轨道、边槽会造成粘壁堵煤，新装双向插板门采用隐形轨道、轨道槽、全通径及双向楔合式插板设计，行程短、开闭灵活自如、不会藏煤，并避免了闸板门自身粘煤的问题。

3.3采用具有专利技术的补偿器

原来的膨胀节在收缩时会在上下结合处拉开一段距离，形成一个圆周型沟槽，容易堵煤；而改装后的插入式膨胀节由于使用的是插入式，所以即使在收缩时也不会形成沟槽，所以不会藏煤，很好的避免了膨胀节处堵煤的问题。

3.4采用不锈钢板材

将仓壁材质改为lCrl7Mn6Ni5N,所有焊口打磨抛光，使原煤和仓壁之间的摩擦力降低到最小，长期运行后磨成镜面时，摩擦力接近零。

3.5外部辅助外振疏通装置

在原煤仓外部加装6套仓壁振打气锤和一套断煤信号采集装置，再断煤时发出信号，启动振打气锤，对原煤仓进行疏通，使原煤恢复流 动，实现仓内无障碍疏通

参考文献：

【1】张安国 电站锅炉煤粉制备设备 中国电力出版社2011

【2】岑可法等 大型电站锅炉安全及优化运行技术 中国电力出版社 2002

【3】东北电力试验研究院 《电站锅炉性能试验》 2002