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分析年掺烧煤泥九十万吨究竟怎么做到的

发布日期:2018-07-01   来源:矿道网   投稿者:朱先生   浏览次数:2257

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       煤泥是原煤洗选过程中产生的低热值燃料,由于煤泥成本价格低,掺烧煤泥一直是提高循环流化床机组盈利能力的重要手段,2014年内蒙古京泰发电有限责任公司掺烧煤泥量近90万吨,节约燃料费用八千多万元,其大比例掺烧煤泥工作为煤电联营和资源综合利用发挥了积极作用。

一、机组现状

内蒙古京泰发电有限责任公司位于鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇,现装机两台300MW循环流化床锅炉发电机组,两台机组分别于2010年2月和3月投产,系煤电联营、井口电站、循环经济型项目。

二、煤泥来源

锅炉燃煤为烟煤,直接来自内蒙古伊泰京粤酸刺沟煤矿。燃煤组成包括原煤、煤泥和末原煤。煤矿井下开采原煤经过破碎输送至专供厂用的原煤筒仓(1万吨储能),其煤质和粒径控制不稳定且矸石含量大。煤泥来自煤矿重介洗煤工艺,包含粗煤泥和细煤泥两个产品,细煤泥中常含有大量流失的磁性介质。末煤为酸刺沟矿选矸后破碎至13mm以下待洗选原煤,主要用于应急使用。

锅炉燃煤主要以原煤和煤泥大比例掺烧的方式运行。通过对酸刺沟煤泥的特性分析及当地地质结构特点了解(该地区主要以沙质土为主),煤泥经过露天晾晒水分在18%以下即可与原煤掺混使用,从2012年起,逐步实施输煤皮带煤泥掺烧。

输煤系统采用两级筛分两级破碎方式,系统设计输送能力为800吨/时,输送距离约1200米。锅炉给煤方式为炉前皮带称重给煤机直接给煤。

三、筛分系统的改造

1.早期设备存在的问题

早期筛分机采用双转式细筛机,大比例煤泥掺烧后,受细筛机筛分效率低、故障率高限制,大量煤泥进入细碎机,带来细碎机过载、锤头磨损加剧事件频繁发生。

输煤筛碎设备堵塞严重,故障率高;细筛设备筛分效率低下,细碎机锤头受进料偏流影响,锤头磨损加剧。为保证上煤量不得已调大细碎机锤头与破碎板间隙运行,导致入炉煤粒径偏离,两级分化严重,给燃烧调整带来系列问题。

输煤系统地煤斗、导料槽等部位粘煤、堵煤严重,影响正常上煤。

锅炉原煤仓粘煤、堵煤,给煤机频繁断煤。

给煤机发生皮带打滑,不出力。

给煤机出口落煤管积煤着火烧红。

锅炉给煤口开裂变形严重。

2.交叉筛改造

为保障锅炉对燃料的粒径要求和机组长周期运转,提高输煤系统的安全可靠性,在单机运行期间将输煤系统双转式细筛机更换为交叉筛。

细筛机改造后运行效果较好,混合煤控制原煤和煤泥掺混比例在1:3以下均可稳定运行,设备运转良好,筛分效率和粒径控制均较为满意。

上煤量可达700吨以上。减少了筛碎设备的故障率,细碎机锤头使用周期延长,保证了输煤系统的安全稳定运行。

改造前的双转筛(左图)和改造后的交叉筛(右图)

改造后的交叉筛

四、运行精细化管理

为防止输煤系统启动后地煤斗、#2皮带至#4皮带导料槽內积煤泥,瞬间对系统造成堵煤现象,采取以下措施:

每次停止上煤泥前必须将地煤斗内煤泥拉空。

每次停止上煤前15分钟上筒仓原煤。

停止配煤泥前20分钟联系维护单位清理#2皮带机头部落煤管,在系统停止时必须将导料槽內煤泥拉空。

为保证细筛机、细碎机安全稳定运行,停煤后及时联系维护单位清理细筛机、细碎机内积煤。

针对输煤设备容易发生堵煤及异常情况,进行系统逻辑优化,保证了输煤系统设备的安全。

五、给煤系统优化治理

(1)原煤仓空气炮优化改造

在掺烧煤泥前,原煤水分低,在原煤仓不存在堵煤现象,给煤系统运行稳定;掺烧煤泥运行后,由于煤泥的高持水性、高黏性,频繁发生原煤仓棚煤、出口堵煤,给煤机运行极不稳定,有时甚至出现单侧四台给煤机同时断煤,严重影响机组稳定运行。

通过对原煤仓堵煤的了解,主要问题有:

1.原煤仓安装空气炮存在死角,特别是锥段部位难于有效覆盖。

2.煤仓空气炮动作顺序不一致。

3.未能实现空气炮的自动控制。

采取措施:

1.对原煤仓容易发生棚煤的锥斗段给煤机入口闸板上位置加装空气炮。

2.重新梳理原煤仓空气炮接线,确保其动作顺序由下而上相互一致,达到有效疏通。

3.采集给煤机煤流信号实现空气炮的自动控制。

加强生产管理:

1.高度重视给煤系统缺陷,将原煤仓空气炮等缺陷等同主要辅机缺陷,及时发现及时处理,保证缺陷处理质量。

2.发现有轻度棚煤情况,在低负荷期间降低煤仓煤位运行,并停止煤泥掺配,结合空气炮吹扫处理。

3.在每年4、5月份进行原煤仓彻底清理,防止下煤不畅影响夏季大负荷运行。

4.定期试验原煤仓空气炮,一方面对上部煤层边角区进行松动;另外利于及时发现缺陷并予以消除。

(2)落煤管积煤治理

由于煤泥的高粘结性,在落煤管转折处逐步堆积,随时间增加便会像滚雪球似的越来越大,直至堵塞落煤管,积煤受高温气体烘烤后板结,硬度高,难于清理。

煤泥受高温烟气加热后极易发生燃烧,多次发生落煤管烧红。

积煤前

积煤后

落煤管转折处积煤烧红

针对给煤机出口落煤管拐弯转折处频繁发生堵塞甚至烧红问题,通过在每根落煤管转折处增加两台空气炮,并根据掺烧煤泥干湿程度通过PLC时间设定控制空气炮动作周期,保证落煤管中短时积煤能及时进行疏散,有效避免落煤管中积煤着火烧红。

(3)给煤口变形治理

煤泥粒度细,入炉煤在给煤口处便发生燃烧,给煤口因播煤风量未改变冷却不足,运行温度升高,同时受给煤机断煤扰动,该区域温度场极不稳定,给煤口开裂变形严重,引起附近耐磨可塑料开裂甚至脱落。

给煤口采用整体铸造耐热钢后仍未能有效解决膨胀变形问题。

给煤口开裂变形

采取措施:

1.通过现场了解,主要问题是解决燃烧提前,其次是控制较为稳定的温度场。

2.结合现场实际,在每根落煤管根部增加两路高压冷却风进行在线吹扫,风源取自高压流化风母管。改造运行5个月后停炉检查,给煤口基本保持原样,开裂变形问题得到较好控制。

(4)给煤机皮带打滑治理

给煤机皮带打滑后,操作台盘面显示给煤量不变,参数上表现为断煤侧床温下降、烟气含氧量上升,如发现不及时机前压力下降后总给煤量不断增大。

常规处理方式为维护人员直接调紧皮带;由此带来给煤机计量不准。

采取对给煤机主动轮裹胶解决皮带打滑问题。

六、总结

煤泥具有粒度细、微粒含量多;持水性强,水分含量高;灰分含量高,发热量较低及黏性较大等特点。由于这些特性,导致了煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难。尤其在堆存时,其形态极不稳定,遇水即流失,风干即飞扬。结果不但浪费了宝贵的煤炭资源,而且造成了严重的环境污染 。

合理利用煤泥,扬长避短。首先在系统设备上需要作相应的改造优化完善;其次,更为重要的是需要结合系统运行特点进行精细化管理。如此,煤泥将变废为宝,给企业产生良好经济效益。

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