高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响

刘应官

（云南水富云天化有限公司，云南 水富 657800）

·经验交流·

高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响

刘应官

（云南水富云天化有限公司，云南 水富 657800）

分析了煤炭潮湿时输煤系统及锅炉运行最易发生事故的部位及其具体原因，并逐一进行深入剖析，并提出了一些行之有效的具体措施和解决办法。

煤炭；水分；燃煤锅炉

近几年来，水富云天化有限公司供热车间的循环流化床燃煤锅炉因煤炭潮湿导致输煤、锅炉系统事故频发，尤其是落煤槽频繁堵塞、煤仓架桥等问题，已严重影响锅炉的稳定运行。

供热装置原始设计为2台75 t/h的1＃、2＃循环流化床锅炉，配套一个1＃干煤棚，一套单皮带输煤系统，一台环锤碎煤机。随着公司的扩改发展，陆续再建了2台75 t/h的3＃、4＃循环流化床锅炉，完全替代了原来合成车间的天然气快装锅炉，随同建成了2＃、3＃、4＃干煤棚和新增了一台锤头式碎煤机。

1＃煤棚为平时进煤车辆的卸煤和行车上煤的场所，只具有3 d左右的最大储煤缓冲时间，只能应对一两天的短期停煤和供煤波动。水分含量很高的季戊四醇污泥和制气滤饼，也是放在此煤棚进行短时间的晾干后掺混使用。

2＃、3＃、4＃煤棚为供热车间的干煤储煤场所，主要作用是储存足够的干煤炭，以保证锅炉在每年春节煤矿停产后的煤炭供应，同时夏天雷雨季节和湿煤掺混使用。考虑到储煤的资金积压和煤炭存储的损耗、自燃等安全隐患，煤棚储煤应有一个合理的安全存储量。用于生产蒸汽的小型循环流化床锅炉，煤炭使用量本身不大，供应厂家大都是小型煤矿，小型煤矿一般每年春节都放假，年前停工，年后要在农历十五以后才会逐渐开工。要恢复正常供煤，基本需要近一个月的时间。在这一时期，锅炉耗煤至少需要3万t，加之，运输道路阻断等外部异常因素影响，实际存煤至少要4万t以上才合理。另外，还要考虑每年6月初到9月底的夏天雨季储煤问题。在南方地区，由于夏季多雨，各家煤矿基本没有水分指标合格（含水量≤7%）的煤炭供应，来煤必须掺混存储的干煤才能使用。所以每年在6月雨季之前，几个煤棚都要存到最满（经专业技术人员实测约为5.4万t）。即使这样，偶尔还有将煤仓所存干煤全部用完而雨季未过，被迫大量使用湿煤的情况发生。

1 对输煤系统的影响

1.1 1＃皮带输送机入口落煤槽频繁堵塞

每年雨季，每天入厂的湿煤炭，在1＃煤棚卸煤后，经过推土机的简单掺混、堆码，被行车抓到两个落煤槽，通过其下的振动给料机控制输煤量，再经过皮带输送机、碎煤机等输送到煤仓供锅炉使用。输煤流程见图1。由于煤炭含水量高，流动性差，很容易粘壁，随后黏结成团产生收口，发生架桥情况，致使落煤槽堵塞。此时只有停止输煤，采用人工进行疏通。如果架桥堵煤发现不及时，架桥严重，疏通落煤槽的难度和时间将大大增加。煤炭越湿、越细，黏结性就越强，堵塞就越频繁。每年一到雨季，疏通落煤槽的次数就大大增加，严重的时候整天输煤都不能正常运行。

1.2 1＃皮带输送机头部滚筒处返程皮带粘煤严重

从振动给料机来的湿煤通过1＃皮带输送机的输送，从其头部滚筒处落到三通挡板，一路是直接落到老碎煤机入口，另一路是通过短皮带后到新碎煤机入口。由于1＃皮带输送机坡度较大（其倾角为25.5°），使用的是带斜纹凹槽的花纹皮带。如果煤炭潮湿，返程皮带就会粘煤，特别是凹槽内，粘煤更多，而且很难被清扫器或者空气排孔吹脱。每年夏季，雷雨频繁，入厂来煤都很潮湿，皮带粘煤严重。返带煤炭洒落地面，夏季湿煤的洒落量最多时达到几吨，如果清扫不及时，煤炭堆积，就会导致返程滚筒等粘煤，出现皮带跑偏或皮带拉断等严重事故。

图1 供热输煤系统流程图Figure.1 Flowchart of heating coal handling system

1.3 环锤式碎煤机入口落煤管堵塞

煤炭含水量越高，其黏性就越大，粉煤就容易黏结成团状。成团湿煤在碎煤机环锤的甩动下，有一部分就直接被抛洒到碎煤机入口管壁粘结起来，不断长大至堵塞整个碎煤机入口。一旦入口堵塞，来煤将很快堵死整个碎煤机入口管道，导致煤炭大量外溢堆积，输煤中断。如果发现得晚，堆煤太多，清理输煤通道时间相应越长，严重时可能导致煤仓拉空，锅炉断煤停车。

1.4 环锤式碎煤机频繁堵料

环锤式碎煤机环锤体积大，基乎占满整个碎煤机腔体，环锤组之间间隙小，走煤、吞煤能力差，煤炭一旦潮湿，就很容易堆积。当堆煤成团粘壁严重时，就架桥堵塞落煤管。锤头式碎煤机锤头本身体积小，锤臂长，所以每组锤头间间隔大，走煤、吞煤能力强，很难发生煤炭堆积堵塞的情况。每年夏季，煤炭潮湿，环锤式碎煤机入口极易堵塞。由于堵塞后碎煤机和落煤管清理困难，所以为了输煤安全，被迫运行锤头式碎煤机。锤头式碎煤机锤头体积小，重量轻，又极易磨损，每次新换锤头使用1个月左右煤粒就明显变大，导致入炉煤粒超标。锤头式碎煤机锤头的频繁更换导致生产成本明显增高。

2 对锅炉运行的影响

2.1 煤仓频繁架桥断煤

每台锅炉都配置有两个煤仓，主体仓筒是钢筋混泥土浇筑的四棱倒锥体，北面仓壁均为斜坡面，只有对面和另一个相邻面是90°仓壁。为减轻斜坡仓壁粘结煤层，仓内壁四面均安装一层15 mm厚，表面光滑的高分子聚合内衬板。煤仓上口（南北向）5 500*5 000 mm，下口（南北向）1600*1000 mm，有效容积为85 m3，可满足锅炉满负荷运行8 h左右。正常生产期间，两个煤仓输出一致。当检修或者煤仓出料故障时可单独供煤。

煤炭一旦潮湿，进入到煤仓后，很容易粘结在斜坡面的仓壁上。即使有表面光滑的高分子材料内衬板，夏季湿煤的粘壁现象依然非常严重。由于潮湿煤炭粘结在煤仓的两个斜坡面，这就使得煤仓的有效储煤空间明显减小（见图2）。正常可以使用8 h的煤仓储量，由于斜坡面的积煤无法使用，导致使用时间大幅缩短到5～6 h，无法满足锅炉的正常用煤，因此煤仓经常在夏季被拉空，危及锅炉的正常运行。

图2 煤仓粘结积煤示意图Figure.2 Diagram of coal bunker adhesive product coal

煤炭潮湿，黏度大，在煤仓料位较低时，煤仓内储煤自重减轻，仅依靠自重下煤的储煤仓这时就很容易发生煤炭架桥现象。煤炭越湿，架桥现象就发生得越频繁。2014年以前，公司每年都会发生多次煤仓架桥断煤的事故。

2.2 给煤机底板积煤堵料或断链损坏

供热锅炉使用的是双侧两级的埋刮板式给煤机输煤，煤仓内储煤分别通过两侧的一级、二级给煤机并行输送到锅炉北侧的4根落煤管后进入炉膛燃烧。由于煤炭潮湿，煤中的细煤粉就很容易在给煤机刮板的挤压下，积存板结在给煤机底板上。如果持续输送湿煤，底板的煤粉层就会越积越厚，越积越高。当底板被垫高到给煤机内中桥时，就会导致给煤机卡死，过载跳车，严重时还会发生给煤机刮板链拉断损坏给煤机的事故。

2.3 落煤管严重堵塞

从两侧二级给煤机输送来的煤炭，经过落煤管内的折流板缓冲落煤冲击后，进入到回送装置内与返灰混合，分别再分两路，通过4根倾斜料腿进入到炉膛燃烧区内燃烧。如果煤炭太潮湿，在落煤管的折流板上就会粘结积累，发生落煤管堵塞。由于入炉膛的4根料腿是倾斜布置的，且管径较小，湿煤在仅依靠重力滑向炉膛的过程中，也会因为潮湿粘结，流通不畅堵塞料腿。如果一侧落煤管堵塞，操作人员判断错误就会增大另一侧湿煤的输送量，则很容易导致另一侧落煤管堵塞，一旦两侧落煤管堵死，就会直接导致锅炉断煤熄火。

3 采取的措施

3.1 交叉卸煤及合理掺混

虽然，目前有4个干煤棚，储煤量达到近5万t，可用的储备干煤量达到近4万t。但如果出现煤路运输中断、或者煤矿发生事故造成停产的情况，这些干储煤将在1个多月的时间就会被耗尽。通常，夏天的雨季都会持续4个月以上，剩下的两个多月的时间完全使用湿煤，这样的境况必须全力避免。所以，必须对干、湿煤炭合理掺混使用。首先，在卸煤环节，运输干煤和运输湿煤的车辆间隔排列，交叉卸煤，可以起到一定的混煤效果。其次，在收完煤后，工程车先从2＃、3＃煤棚横向推一层干煤覆盖在当天新进的湿煤上面，然后再纵向推煤，将煤收堆在落煤槽前面以供行车抓取。再次，行车在上煤抓煤时，采取分散间隔抓点的取煤方式，这样就避免将相对成堆的整车湿煤连续集中的抓到后工段造成输煤堵塞。

3.2 严格控制入煤水分

煤炭水分在6%以下时，基本就不需要掺混就可以使用。根据经验，水分超过10%的煤炭，很难进行掺混使用，因为煤场的掺混都是相对粗略的，所以，煤炭检验人员应及时检验入厂煤炭水分，对于水分超标的湿煤拒绝接收。

3.3 雨季使用锤头式碎煤机

每年夏天6月到9月这4个月时间，主要使用不易发生堵煤的锤头式碎煤机。权衡堵煤造成的不安全因素和锤头磨损更换的经济成本因素等，仅在夏天雨季使用锤头式碎煤机是安全、经济合理的。

3.4 进行技改

针对1＃皮带输送机粘煤返带严重问题，实施了空气排孔吹掉返带煤粉、开孔清理堵塞积煤防止返带的技改。针对煤仓斜坡面粘煤架桥严重，先后实施了在犁煤器顶端加装分煤调节挡块、煤仓内壁加装光滑的高分子材料聚合板、煤仓锥部落煤口增开清煤孔、煤仓的倾斜面加装液压自控疏松机等一系列技改措施，逐步缓解甚至解决了潮湿煤炭给输煤和锅炉运行带来的一系列问题。

［1］辽宁电力工业局.锅炉运行［M］.北京：中国电力出版社，2006.

［2］黄天江.供热装置工艺手册［Z］.云南水富云天化有限公司，2014.

Effects of High Moisture Coal on Coal Handling System and Boiler Operation

LIU Ying-guan
（Yunnan Shuifu Yuntianhua Ltd.，Shuifu 657800，China）

The most accident-prone parts and specific reasons of coal handling systems and boiler run with wet coal were analyzed，some specicfic measures and effective solutions were put forward

coal；water；coal-fired boiler

TQ547

A

1004-275X（2015）04-0060-03

12.3969/j.issn.1004-275X.2015.04.017

收稿：2015-06-04

刘应官（1971-），男，主要从事工艺技术管理工作。