中间储仓式煤粉仓中煤粉清理方案

李宏亮

郑州市郑东新区热电有限公司，河南郑州 451464

0 引言

随着中国经济的高速发展，电能消耗的持续增加，新建电厂数量也在增长。原来的200MW和300MW大多采用中间储仓式制粉系统，在中国当前发电机组中数量上占有很大的比例。在当前煤价偏高，电厂普遍亏损的情况下，机组的大小修往往不能按时停运检修。如果在此情况下，机组由于故障非计划停运没有再启动直接转大修的比较多，煤粉仓里面存有大量的煤粉。一个大修期一般二个月左右，即使不检修煤粉仓，但由于大量煤粉的存在，往往会引起煤粉自燃，存在很大的安全隐患。如何将煤粉仓里面的积粉清理出来成了一个难题？

1 概述

郑东新区热电有限公司2×200MW供热机组采用东方锅炉厂670t/h自然循环锅炉，每台锅炉配备16台喷燃器，分四层布置，每层4只喷燃器。1、3层采用一个煤粉仓供燃烧所需要的煤粉，2、4层采用另外一个煤粉仓供燃烧所需要的煤粉，通过调整给粉机转速来控制燃烧的强弱。两个煤粉仓共有四套制粉系统，正常两运两备。

2 问题分析

在2010年8月，#1机组故障停机，由于郑东新区热电有限公司担负着郑东新区、郑州新区近1000万平方米的供热面积的供热任务，机组按运行时间必须进行大修。由于停机突然，没有进行降粉处理导致#1炉煤两个粉仓里面近300吨经过磨煤机磨制的煤粉，当时运行人员在停机时按规程规定及时封闭煤粉仓，但由于系统存在漏风，3天后通过在线监测发现煤粉仓内温度上升较快,个别温度测点达到了摄氏90℃，经过在粉仓上面实地检查，煤粉仓内温度确实正在上升。经过分析决定尽快将#1炉煤粉仓内煤粉清理出来，以免烧坏煤粉仓，也可以对煤粉仓进行一次检查和清理。

3 处理措施

方法一：

根据排粉机运行时产生很大的负压、干燥的煤粉具有很好的流动性这一原理，在正运行的#2炉A排粉机风管上开一圆孔，直径180mm，在开口处焊接一直经180mm，壁厚2cm的钢管，购买直径185mm的夹钢丝透明塑料软管进行抽粉。检修人员将#1炉一给粉机下粉短节卸掉做一个180mm的钢管接头，将软塑料管套在接头上面用铁丝固定好，用给粉机下粉电机控制转速，用下粉插板控制下粉量，雇三个临时工进行监护操作。根据测算每小时下粉近1吨。为了减少运行排粉机叶轮的磨损损失，检修及时用一旧排粉机叶轮更换原来运行的新叶轮，#2炉运行人员及时调整燃烧，充分利用#1煤粉仓内煤粉，减少损失及污染。在开始的24小时进展比较顺利，由于煤粉在管内流动，几乎没有煤粉飞扬污染现象。随着煤粉的流动及氧量的增加，煤粉仓温度开始急剧上升，原来抽粉使用的塑料管在高温煤粉的烧烤下开始变形，后来临时工发现部分塑料管融化燃烧起来，赶紧联系运行人员停止给粉机运行，关闭下粉插板。抽粉宣告失败，原因在于没有充分考虑煤粉的自燃速度及塑料管承受不了高温导致清理失败。此种方法仅适合于挥发分低不易自燃的煤种。

方法二：

由于煤粉自燃煤粉仓内温度到达摄氏150℃以上，必须将煤粉仓内煤粉清理出来，否则就会造成煤粉仓烧坏的危险。公司技术人员经过研究，采用消防水冲走煤粉的措施。这需要制作一个铁制容器以便煤粉有足够的空间与水充分混合，在铁桶下面开一180mm的孔，检修人员在孔上焊接一直径180mmd钢管，在钢管上接上185mm的塑料软管。为了便于观察，决定仍用185mm的透明塑料夹钢丝软管将其一端穿过砖墙通过打焦孔排放到#1炉里面，用捞渣机将沉积的煤粉捞到渣仓内达到一定数量后放到地面上，经过自然干燥后用铲车运到原煤存放地点回收利用。试运行初期效果不错比原来抽粉效率提高一倍，但由于煤粉极细，污染比较严重，采用铁桶放在给粉机下方，用消防水冲洗必须解决污染问题。经过比较采用浸水帆布包裹在下粉处，一方面避免了污染，另一方面湿的帆布不会被下落的高温煤粉烧坏。经过4小时运行后运行人员发现塑料管内水变得很清，判断煤粉没有随水流走。关闭下粉插板，停止给粉机发现由于下粉量较大造成消防水无法及时将下落的煤粉冲走造成了堵塞。通过多次试验，效果不很理想，运行人员在下粉插板关的太小时煤粉下落不通畅，有时需不断用锤子敲打，工作量太大。由于给粉机设置最小转速在300转/分钟，即使在最低转速，煤粉仍然有自流现象，无法控制流量，工作不能连续进行。如果发现晚还会造成给粉机卡死，严重影响清粉速度。

在热工人员的帮助下，人为将给粉机变频器转速调整到50转/min，再次进行试验，原来采用一根消防水管冲粉时，煤粉易在铁桶内部分沉积导致容积越来越小最后造成堵塞。这次试验时采用两根消防水管进行对角放置，让煤粉与水形成旋流。通过试验，证明此种方法切实可行，用下粉插板控制下粉量，给粉机转速固定在50转/min，煤粉均匀的下流，到最后煤粉仓内煤粉较少时才用铁锤敲打煤粉仓，助其下粉。为了提供效率，我们做了两个铁桶同时进行冲粉。

经过20天的努力，#1炉两个煤粉仓内煤粉基本清理完毕，避免了由于煤粉自燃造成设备更大的损坏。由于煤粉密度小，一部分进入捞渣机内的煤粉随水流飘走了一部分，最后经过测算，此次回收煤粉250t左右，考虑有一部分煤粉自燃造成热值降低，总体回收燃煤近200t，按市场价原煤800元计算，挽回经济损失16万元。在开始清粉前，通过对几家愿意承揽此工作的包工队伍询价，最低要价10万元，两下相加此次粉仓清理为公司节约近26万元。如果不清理，即使煤粉仓不被烧坏，但自燃后的煤粉烧成灰烬，热值大大减少，并且煤灰流动性极差，势必造成再次启动锅炉时导致下粉不畅，耽搁启动时间，造成大量燃油浪费，并且环保压力也非常大，长时间启动环保部门也不允许。

4 结论

以上方法清理煤粉仓内煤粉，投资小，安全性高，并且防止了设备损坏，挽回部分经济损失，为机组大修节约了时间。通过对煤粉仓的清理，彻底解决基建期煤粉仓内遗留物造成给粉机频繁卡塞，尤其在燃烧发热量比较低煤时由于给粉机停运造成灭火的潜在危险，总体价值很难估量。

[1]刘鹤年.流体力学.2版.武汉大学出版社，2006，3.

[2]王寒栋.泵与风机.机械工业出版社，2009，1.