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燃煤电厂原煤仓防堵煤设计研究
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摘要：近年全国经济形势持续下行,电网竞争日趋激烈。加之国家决定进一步降低工商业电价，以及煤价连年走高，企业利润被摊薄。为降低发电成本，完成公司全年盈利任务，决定在锅炉燃煤中大量掺配相对廉价的煤泥。其中煤泥掺烧比例最高可达到60%以上。大量掺烧煤泥造成原煤仓频繁断煤，严重影响机组稳定安全运行。
关键词：煤仓改造；防堵煤；设计
引言
燃煤电厂的动力煤来源广、品质复杂多变，有些原煤具有水份大、粘度高的显著特点。在原煤仓出料的过程中往往会有物料堵塞现象发生，严重影响设备的正常工作。特别是大型火力发电厂配置直吹式制粉系统的原煤仓，一旦发生原煤仓堵塞，发电机组就要被迫紧急降出力甩负荷，甚至出现锅炉燃烧不稳造成大量投油，更严重的会造成锅炉灭火、机组非计划停运。原煤仓的堵煤问题成为一个电力行业的难题。目前，防止堵煤的技术流派较多，各种防堵煤设备的应用也较广泛，但是使用效果均不尽如人意。
1锅炉煤仓堵煤影响因素
1.1原煤存放时间的影响
煤斗堵煤的表现形式主要是在煤斗的不同部位形成煤拱，根据成因不同可以分为压缩拱、楔形拱、黏结黏附拱和气压平衡拱等。影响原煤流动性的主要因素是煤的黏结性，通常与煤的水分有关。当煤含水较高时，在原煤斗及落煤管内就容易出现物料堆积、搭桥、粘壁的状况。锅炉停炉后，煤仓内有未用尽原煤在仓内长时间存放，由于煤仓密封不严，存煤与空气接触，吸附周围环境中的水分，会造成原煤在煤仓内结块。锅炉点火时，新上的原煤进入煤仓后出现架桥现象，无法正常进入给煤机，导致煤仓堵煤。公司二期两台660MW燃煤锅炉制粉系统分别带有六套原煤仓,不止一次出现过此类情况，不仅造成给煤机断煤，而且影响正常带负荷。因此，每次停炉时要增强计划性，需把煤仓内存煤燃烧完全后再停炉，避免因原煤存放时间过长造成煤仓堵煤。
1.2结构原因
目前，原煤仓下料仓段的常用结构型式有矩形截面斜锥式、圆锥式、矩形截面双曲线式、圆形截面双曲线式等，其结构各有特点，但都存在不同程度的堵煤问题。如锥型原煤仓，由于沿煤的流动方向流通截面积逐渐变小，挤压力变大，煤粒与仓壁、煤粒之间的摩擦力也逐渐增大，促使煤沿壁面流动的重力分力则不变，故随着煤的流动，锥形原煤仓内的等效流动动力越来越小。特别是在煤粒含水量较大、团聚性很强的情况下，煤在仓体内的输送过程中就容易发生结拱堵塞问题。而矩型截面原煤仓则由于斗壁四角附近原煤受“双面摩擦”和挤压的作用，易长期粘接在斗壁角落内，造成堵煤问题。此外，原煤仓出口尺寸及衬板结构等对堵煤问题也有重大影响。
1.3煤质的影响
国内有关研究表明，煤质含水率及粒径对煤的流动性影响较大，在一定范围内，煤的含水率越高，黏度越大，流动性越差，越容易黏结;煤的粒度越小，分布越不广，可压缩性越好，团聚能力增强，流动性变差。
2常用防堵方法
2.1仓壁振打器
仓壁振打器的破堵原理与人工击打相同，通过仓壁的震动使粘接在仓壁上的煤逐渐脱离，以达到破堵目的。其缺点是:由于仓壁振打器必须在结拱的位置才能发挥其作用，而原煤仓的结拱、堵塞位置是不确定的，随煤质等原因影响其位置不断变化，因此仓壁振打器的防堵效果不佳。此外，振动器易造成仓壁损坏。
2.2原煤仓采用流线型设计(双曲线)
目前新建原煤仓大都采用此技术。双曲线型煤斗随着煤向出口的流动，斗壁的倾角加大，促使煤沿壁面流动的重力分力逐渐变大，重力在对壁面的挤压力分力逐渐变小，与锥型煤斗相比，其等效流动动力随煤的流动下降较慢。从原理上来说，这种形式的煤斗堵塞几率相对较小。但是，在实践中，当煤的含水量增加到一定值(尤其掺烧煤泥)，其堵塞的几率会迅速增加，不能彻底解决原煤仓堵塞的问题。
2.3空气锤
空气锤在没通压缩气体的状态下，磁性锤头借助强性磁力紧紧地吸引在极板上，当电磁阀通电时，压缩空气(＞3kg/cm2)流入空气锤内，当压力大于磁引力时，锤头高速撞击基座，起冲击力传递给仓壁或直接敲击仓壁，产生振动，达到振落粉尘的目的，当电磁阀闭合排气后，锤头借助于弹簧的弹力返回，靠近极板时，磁力使锤头与极板又紧紧吸附在一起，锤头又恢复起始状态。这样就完成了一次冲击过程。该系统采用压缩空气作为动力源，节省电能，但防堵效果受限于空气锤安装的具体位置以及物料特性。
2.4针对该装置疏通能力，调整循环逻辑
清堵设备自动运行条件：1）给煤机运行；2）插板门打开；3）清堵设备无故障；4）有断煤信号。清堵设备自动运行时：断煤信号发生后延时5s，1#油缸运行连续两个行程；延时5s，2#油缸运行连续两个行程；延时5s，3#油缸运行连续两个行程；延时5s，4#油缸运行连续两个行程。在清堵过程中，一旦断煤信号消失，正在运行的油缸立即复位，不再进行下部动作，清堵
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