防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用研究

孟繁兴

华能伊敏煤电公司伊敏电厂    内蒙古自治区呼伦贝尔市   021134

摘要：火电厂输煤系统发生故障的概率较高，其中以堵煤故障最为常见。文章首先在煤炭种类、落煤筒等方面对堵煤原因进行分析，其次论述防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用方案，通过分析落煤筒工作原理、做好结构安装要点与电气控制设计，使得防堵落煤筒在输煤系统中获得高效应用，最后研究堵煤报警功能，确保落煤筒应用合理，预防输煤系统发生堵塞。

关键词：电厂；输煤系统；防堵落煤筒；应用

前言：现阶段，火力发电厂仍是我国主要的电力提供者，火电厂输煤系统直接关系到电厂的经济效益。在电厂输煤系统运用中，有时会出现堵煤故障，使得正常的生产流程中断。为解决上述问题，将防堵落煤筒应用在输煤系统中，并做好落煤筒工作原理、安装要点与电气控制分析，确保输煤系统稳定可靠运行。

1电厂输煤系统堵煤原因分析

1.1煤炭自身因素

首先是煤炭含水量问题。研究指出，煤炭种类对输煤系统稳定性造成影响[1]。当输送的煤炭含水量小、粘性不足时，则煤炭在落煤筒中的附着可能性较低。当煤炭的含水量较大，如含量＞8%时，在输送中易发生结团。

其次是煤炭种类的颗粒度问题。实践表明，当煤炭为块状时，则自身惯性较大，会增加煤炭在输送系统中的速度，因此具有较强的流动性；经过验证，当煤炭的粒度在5~50μm之间时，则容易造成结团积煤现象，对输煤系统的稳定运行造成不良影响。

最后是煤炭成分问题。当煤炭的成分中存在黏土时，则黏土可吸收水分子，形成胶体粒子，使得煤炭呈现出糊状，且具有较高的黏结性。此时，若黏土吸收的水分明显增多，则经常导致煤炭黏结，并堵塞落煤管。

1.2落煤筒因素

在输煤系统中，大部分落煤筒使用的材料为普通碳钢，并且以斜通管的方式连接。该种结构的落煤筒容易发生锈蚀问题，加之煤筒表面具有明显的粗糙感，使得大部分煤炭在上面附集。此时，若煤炭的湿度超过8%时，则容易出现管壁黏结现象。上述问题存在后，也会增加输煤系统压力，当输煤量较大时，则煤灰会在短时间内大量聚集，造成落煤筒堵塞。

对落煤筒的设计结构进行分析时，发现部分煤筒未能采取直通式设计方案，同时也未能考虑煤种、场地与其他因素对设计造成的影响。当系统需要输送中煤、煤泥或水分在8%~12%之间的煤种时，则容易在落煤筒弯折处发生黏煤，不利于落煤筒的合理高效使用。

1.3传统防堵措施弊端

为解决上述不良问题，部分人员选择在堵煤点位置开设清煤孔，并加装了操作平台，通过人工操作的方式，实现对黏结煤的及时处理。然而，上述措施增加了工作人员的劳动量，并且容易发生安全隐患与环境污染问题。此外，部分电厂选择在落煤管壁外侧加装振打装置，通过振打器对堵塞煤进行疏通，以确保输煤系统具有稳定性与连续性。然而，在实际应用中，针对煤泥较多且黏性较强的煤种而言，容易出现振打效果不理想。

2防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用策略

2.1工作原理与结构组成

通过上文分析可知，堵煤发生的主要原因是煤炭中水分含量较多。使用落煤筒能够促使煤炭中过多水分被蒸发，随后煤炭在自然环境下充分吸收水分，最后又通过蒸发，使得煤炭在反复膨胀与收缩中发生破裂，由此增加煤炭与煤粉的接触面积，此时，若未能对落煤筒进行改进，则增加煤粉黏结量，最终形成堵塞。研究表明，当燃煤进入落煤筒时，会在重力因素影响下，产生一定落差，此时粉煤在筒壁上不断吸附，造成落煤筒的有效容积变小。上述问题长期存在后，会造成煤炭流量减少，严重情况下会导致落煤筒完全堵塞，形成“断煤”现象。

防堵落煤筒由矩形入口、竖立板、斜边板、驱动机构、收尘口、拨轮等部分组成，其中在输煤与防堵处理中起到关键作用的部分是防堵拨轮，该部分被安装在落煤筒结构内侧，并且连接有外部驱动装置[2]。当黏性煤滑入出口并进入到下一级输送系统时，则理论上原煤只会在倾斜板处黏结。此时，被安装在落煤筒内部的拨轮会发生转动，然后将黏性煤泥清除出去，由此避免出现堵塞问题。在实际应用环节，相关人员需要考虑构件磨损问题，当原煤流动方向与竖向板一致时，则构件磨损的程度可忽略不计；而在物料落在底板位置时，则会形成一定的夹角，造成构件出现较大程度磨损。通过上述分析可知，相关人员在选择物料位置时，应避开“易磨损冲刷角”。在实际安装中，也需要重点关注防堵拨轮倾斜底板的安装质量，并以法兰连接落煤筒的主体部分。当法兰发生损坏后，应及时对其进行更换，由此充分发挥落煤筒的使用价值。

2.2安装要点说明

在实际安装环节，相关人员应首先取消落煤管上部分的单弯头，并拔除转向管，使用防堵落煤管取代传统落煤管。在系统改造与构建设备安装过程中，需要将清堵拨轮上面的煤粉灰颗粒进行清理，并将拨轮及时拨动到下一段落煤筒中，最大程度减少煤粉颗粒在落煤管中的堆积，不仅能够消耗物流携带的动能，而且有利于减少煤炭输送过程产生的烟尘，对落实环境保护理念产生深远影响。在实际安装中，有关人员在清堵拨轮底部煤流冲击部分设置有耐磨鱼鳞装置，由此增加了底板的实际使用寿命。此外，在对三防管的安装与使用中，设计人员充分考虑三防管内部结构，考虑三防管对整体结构产生的磨损效果，并研究可靠预防措施，使得拨轮底板的使用寿命的延长，确保设备使用寿命达到满意标准。

2.3优化电气控制设计与安装

防堵落煤筒的重要部件是带有驱动装置的清堵拨轮，通过对拨轮驱动装置电气结构的合理设计与安装，能够提升电气系统控制效率，确保燃料输煤系统运行稳定良好。通过对驱动装置的手动启停设计，做好上级带式输送机的连锁启停，能够最大限度发挥电气控制系统功能，实现对清堵拨轮的准确控制，预防落煤筒发生堵塞。

在电气控制装置的设计与安装中，为确保系统运行安全性，提升防堵落煤筒应用性能，要求相关人员对电气控制装置进行优化，重点做好控制功能调整工作。在本次设计与安装中，将与驱动装置配套的电气控制箱安装在转运站0层位置上，并配备有2台驱动装置。通过设计转换开关SAI实现“就地”和“远方”控制模块的转换。在控制方式的转换中，则设计与安装了SA2开关，实现“自动”与“手动”两种方式。功能实现思路如下：当SA1被切换到“就地”位置时，SA2在“自动”位置时，则拨轮驱动装置与输送机为连锁启停关系；当SA2在手动位置上时，则只能通过人为操作控制箱的方式，实现对驱动装置的启停操作。当SA1切换到“远方”位置时，则SA2功能失效。此时，由输煤系统根据控制箱接收到的信号进行远程控制，同时做好逻辑运算，并完成驱动装置与输送机之间的连锁启停。

2.4上线堵煤报警功能

目前，在输煤系统中，拨轮驱动装置的马达功率为3kW，额定电流值为6.3A，当输煤系统出现堵煤故障时，则积煤灰堵塞清堵拨轮装置，造成拨轮转动困难。此时，驱动装置跳闸，电源开关则发挥辅助作用，将信号及时准确输送到后台控制系统中[3]。然而，考虑到本次使用的电源开关为电动机断路器，若装置驱动过载，则需要开关部分有热积累的过程，因此不会立即执行跳闸操作，发生堵煤报警延时的问题。为解决上述问题，建议使用EMD-FL-C-10电流监视继电器，并对过载电流值的大小进行设定，将其作为触点动作或返回条件，确保堵煤报警功能优化。

结束语：综上研究了防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用，指出输煤系统堵煤的原因与煤炭种类、落煤筒自身因素有关，在具体研究中，通过分析落煤筒工作原理、安装要点、采取电气控制方案，并上线堵煤报警功能，使得输煤系统运行稳定良好，确保电厂高效运行。

参考文献：

[1]曹依琼.试论电厂燃料输煤系统运行安全管理[J].技术与市场,2022,29(03):193-194.

[2]柴向东,张孟昆,程通京.国华台山电厂输煤系统工艺流程优化及完善[J].能源与环境,2021(01):40-42.

[3]马宁,张孝民.防堵落煤筒在电厂输煤系统中的应用[J].煤炭科技,2020,41(06):90-93.