虾米形一体化技术在电厂原煤斗上的应用
郭健，李功强，张英杰，张伟
（河北建投任丘热电有限责任公司，河北任丘062550）
摘要：文中结合某350MW超临界机组正压直吹式制粉系统的技术特点及侧煤仓布置的实际情况，对矩形煤仓改为虾米形一体化原煤斗，解决了蓬煤堵煤问题，可为同类型煤场的类似的问题提供一定的借鉴.
关键词：原煤仓堵煤棚煤：技术改造；虾米形一体化原煤平
TheApplicationofSmallShrimpShapedIntegrationTechnology inPower Plant Coal Bunker
GUO Jian LI Gong qiang ZHANG Ying -jie ZHANG Wei(Hebei Renqiu Thermoelectric Co. Ltd. Renqiu 062550 Hebei Province China)
Abstract: In this paper bined with a 350MW supereritical units in positive pressure directblowing pulverizing system technical characteristics and side bunker arangement of the actualcoal blockage can provide a referenee for similar problems for the same type of coal. situation of rectangular bunker is changed for shrimp integrated raw coal hoppers to solve the Peng
Key words: Coal bunker coal; Coal plugging technology; Integration of small shrimp shaped coalhopper
0引言
1原煤仓堵煤原因
1.1结构不合理
某电厂350MW超临界机组锅炉均采用正压直吹式制粉系统，原煤仓采用侧煤仓设计布置，每台锅炉设置8座原煤仓，原煤仓采用矩形截面锥形原煤仓，出口处原煤仓侧壁与水平面的夹角最大为86.5°，最小为65.1°，在原煤仓出口处装设投产以来，由于原煤水份大、团聚性强、煤质煤种 原煤仓疏松机，原煤仓内壁贴有不锈钢衬板.自变化大，原煤仓堵煤、蓬煤问题，长期困扰着燃煤电厂轻则会造成下煤不畅、断煤，重则影响降负荷、甚至机组稳定性.针对该问题，对侧煤仓布置送的流畅性，增强直吹式制粉系统燃煤的稳定性， 的矩形原煤仓进行技术改造，以提高煤仓煤流输利用检修的机会对原煤仓进行了技术改造.
（1）原煤仓采用侧煤仓布置，原煤斗结构为偏心方锥体，上口大，下口小，原煤愈向下流动，面积愈小，对原煤颗粒形成挤压，增加了方锥形四个角摩擦系数，因面，斗壁四周附近原煤受“双面摩 擦”和挤压作用极易形成粘煤，且斗壁倾角设计不合理，造成煤流的等效流动动力越来越小，形成棚堵.
（2）由于原煤斗为矩形椎体形状，偏心结构，两侧仓壁受力不均匀，易压实，且其与影账节连接处形成拐角造成粘堵.
（3）原煤仓插板门，其轨道、轨道槽、边槽由于设计上存在缺陷，内部有扩容空间，其行程长，在四个边角位置形成死角，极易造成粘煤使落煤简通径变小，导致下煤不畅.
（4）原煤仓内壁安装的疏松装置，上部油缸
与采用嵌人式安装于煤仓内部，对煤流起阻碍作用，严重堵煤时，该处为蓬煤点：下部靶子安装于应关系的研究，并结合皮带给煤机相关参数，采用煤仓内部，当原煤仓粘煤时，启动疏松装置，上下电脑模拟原煤仓仓壁受力及流动动力分解变化，动作可起疏通作用：但同样占用较大空间，对煤流有阻碍作用，影响煤流流动；一旦故障其反作用更失去疏通作用，造成煤流不畅），加剧原煤仓粘堵.
1.2运行因素的影响
及衬板变形、不平整，粘煤更加严重，局部漏煤漏 给煤机断煤后，用大锤经常敲击斗壁，使仓壁粉严重.
1.3煤质的影响
原煤水份大、团聚性强、煤质煤种变化大，造成原煤斗棚煤、堵塞现象频繁发生.
2虾米形一体化技术
经研究表明，影响原煤流动性的因素主要煤仓的结构及原煤的水份、压力、粘度等，随着原煤外水分的增加，动态安息角增大，流动性变差；在原煤仓的设计中，不同水分、压力、粘度的原煤滑落质量所要求的原煤斗倾斜角度不一样，越是水份大、粘度大、团聚性强的原煤，其安息角越大，流 动性越差，这样原煤滑落质量所对应的煤斗的倾斜角度要求越大，要求的截面收缩率越小，同时要求原煤斗在结构上尽量减少煤流流动存在的阻力，提高原煤滑落的动力，然而在煤斗的实际建设中，煤斗设计往往受安装空间与布置方式的限制， 不可能将煤斗的倾斜角度设计成极限大，因此在原煤仓的设计改造中，只有消除现行原煤仓线形结构上的缺陷，能够适应复杂、不均匀特性的原煤赖粒的流动性变化，才能有效防止堵煤，才能适应原煤颗粒有效流动与最佳流态运行的需要.
2.1虾米形一体化防堵煤斗的设计原理
虾米形一体化防堵煤斗（简称“虾米形煤斗”）的外形结构曲线为虾米曲线.虾米曲线是一种线形优化后的新型曲线，其线型曲线既不形成固定的焦点，而且曲线上的动点也不与左右固定的点的距离差形成常数，其截面收缩率变化为 一条呈下降趋势的曲折线.
虾米形煤斗利用流体颗粒离散与最速下降曲究，根据水分、粘度、压力对原煤颗粒流动性影响
丰的分析，通过煤流动态安息角与煤仓外形结构对将煤流棚堵转变为可预见过程.
大（如疏松装置耙子弯曲变形，连接部件断裂，会圆台组合拼接面成，并结合经验数据，对虾米曲线 在制作过程中，虾米曲线的煤斗采用不等高煤斗各节段的截面收缩率、仓壁倾角及高度进行优化设计.各节段的高度、截面收缩率不等值，且仓壁倾角的不断变化，煤斗壁受压点综合受力方向不断变化，原煤颗粒滑动安息角不断变化，这样，煤斗越往下安息角越小，摩擦力越小，阻力越 少，流动过程中的压力拱分布的高度越小，压力分散，煤流向下滑动流速越来越大：同时，仓壁原煤颗粒滑动动力随曲线延伸倾角的变化面变化，下滑动动力不断增加，等效流动性不断增强，煤流的下部流速能满足上部原煤颗粒重新排列挤压与应 力分散的需要，煤流水平截面流速优化，煤流流态形成整体流与管状流混合最优流态.
2.2仓壁振打气锤
虾米形煤斗在煤斗结拱的临界点下方加装仓壁振打气锤，其冲击力大于该段煤斗区域的平衡摩擦力，能够有效地助流、破拱、防堵、清堵.
仓整振打气锤摸拟人工大锤击打原理，采用气动、低振击频率、大振幅（1.5m），以及在结构上（前进、返回、缓冲）纯气路设计，无缓冲损耗配件，无气体压力损失，振击动量强（2000kgm/），疏通效率高，且振击频率、振击动量可任意设 定调整，提高了仓壁振打气锤的冲击效果、有效使用寿命与安全性.通过对称横纵向多层错位安装以及运行时的自下而上程序动作，使其整体产生旋切式面向扩散冲击波，清堵作用更强.
2.3双向液压插板门（给煤机上闸板门）
代原插板门，其来用隐形轨道、轨道槽、全通径及 在虾米形煤斗下部设计有双向液压插板门替双向模合式插板设计，行程短、推力大、开闭灵活自如、密封性能良好：门体圆形通径与落煤斗等同，原煤不会卡阻堵塞.
2.4插入式不锈钢密封膨胀节
虾米形煤斗下部出口处配置一个插人式不锈钢密封膨胀节，膨胀时不会形成沟槽，具有良好的
性、黏性、形变等级、滑动、膨胀及流动性变化的研2.5煤流整形装置
虾米形煤斗出口端、给煤机皮带上方安装煤
流整形装置，形成一个合理的导料槽区域，消除出料口处裙边档板洒煤及煤流形态频繁变化现象，使煤流动态自然成形，煤流形态更加规则、稳定、造，使煤流输出合理.均称、便于调整，符合输送胶带运行煤流.
2.6断煤信号采集装置
置，能防水、防尘、防干扰，防冲击，且灵敏度高，能 虾米形煤斗配置一套可靠的断煤信号采集装够及时采集并传输断煤信号程序启动气动推力源振器.
2.7人孔门及观察孔
门下方安装观察孔，密封性能良好，门体自身不 在虾米形煤斗适当位置安装人孔门，在插板挂煤.
3虾米形一体化技术的实施
根据存在的问题及虾米形一体化技术的特点，对原煤仓及附属系统进行了改造，主要包括：
（1）将原煤斗给煤机上方约6.80m拆除（包括插板门、煤仓内原煤疏松机、膨胀节及原斗上的 法兰），将其改为不锈钢虾米形煤斗，其横截面为圆形或类圆形，厚度为10±0.5mm，约10节，为便于与上部方锥原煤仓连接，第一节为方圆节，上口尺寸为约2800mm×2600mm，第二节以下为虾米形煤斗，给煤机人口约d640mm，焊接成形，整体安装.
（2）将原插板门更换为新的双向液压插板门，并下移至给煤机上方约800mm处.
（3）将原膨账节更换为不堵煤的插人式不锈钢密封膨涨，安装在给煤机上约100mm.
打气锤及其附属系统.以解决低、中、高位蓬煤问 （4）在改造后的原煤斗外部加装8套仓壁振题，振打频率、振打动量根据需要可由用户自行设定（PLC模块控制）.当发生蓬煤时，由断煤信号采集装置发出指令，下、中、上气锤程序控制自下面上振打，使原煤恢复流动，实现仓内无障碍疏通.
（5）安装1套断煤信号采集装置，在断煤时发出信号，启动仓壁振打气锤，对原煤斗进行振击疏通.
（）（）设置检修用人孔门.
（7）在双向插板门上方安装检查孔、下方安
装观察孔.
4实施效果分析
5结束语
（8）原煤斗出口进行煤流整形出口端优化改
（1）经过两个雨季潮湿燃煤的多次考验证明，虾米形一体化技术能解决原煤斗因原煤水份大、团聚性强、煤质煤种变化大等原因造成原煤斗 棚煤、粘壁、堵煤、断流等问题.
（2）改造后，降低了原煤斗棚煤、堵塞频率，从而降低了因为人工疏松导致的原煤的泄漏、降低了锅炉厂房内的煤粉浓度，从面改善了厂房内的卫生环境.
（3）大大提高了制粉系统的供煤的可靠性，保证制粉系统安全稳定的运行，尤其是降低了给煤机的停运时间、启动次数，使机组的能处于安全稳定的运行状态，更好的适应电网负荷的要求.
（4）减少了制粉系统的维护量，仅仅人工成本每年每台机组可节约备检修费与人工费用约 18万元（6人工：900工日，费用：200元/工日，900x200=6万元）.
（5）每年可节省因为断煤蓬煤而消耗的燃油约300：，约210万元；减少因为制粉系统影响机组负荷的考核约500万元.
（6）可适应各种煤质，通过掺烧经济煤种，单台机组每年可节省燃料成本3000-5000万元，经济效益显著.
虾米形煤斗的虾米曲线结构及截面收缩率变化符合煤流运动的规律，原煤经过虾米弯时，原煤颗粒运动平衡状态被打破，压力方向改变，原煤颗 粒移动，压力分散，阻力减少，动力增大，流速增大，煤流流态优化，原煤颗粒等效流动性不断增强，从而达到防止堵煤棚煤目的，并能更好解决粘性大、团聚性强、水份大原煤及造成棚堵现象，取得了较好的效果和经济效益.
参考文献
[1]董成波，张善来，杨星利，等.电站锅炉原煤含堵爆的原图分析及预肪措施[J].科技责讯，2012 36：[2]赵海港，原煤仓堵爆原因分析及改造全国第八届 130 133.电站锅炉专业技术交流年会论文集，2013.
