输煤系统堵塞原因分析及对策

      输煤系统堵塞原因分析及对策林介团（广东粤华发电有限责任公司，广州
510730）

      摘要：火力发电厂输煤系统是电厂的重要组成部分，系统的正常运行非常
重要，输煤系统出现堵塞，会严重影响电厂的经济效益和安全运行，为此，针对
输煤系统燃煤堵塞的危害，分析输煤系统堵塞的原因并提出合理的解决对策，对
提高输煤系统的工作效率和电厂的安全运行具有重要的现实意义。

      关键词：输煤系统；燃煤；堵塞；对策中图分类号：TK223.25文献标志码
：B Causal Analysis of Coal Handling System Blockage and Countermeasures
Thereagainst LIN Jie.tuan （Guangdong Yuehua Power Co.。Ltd.，Guangzhou
510730，China ）

      Abstract：The coal handling system of thermal power plant is an
important part of the plant.and its trouble —free operation is of vital
importance.The blockage in the coal handling system will seriously impact
the economic benefits and safe operation of the plant.In view of the harm
of the coal blockage in the system.the reasons for the blockage are analyzed
and rational solutions are put forth，which are helpful to the improvement
on the efficiency of the coal handling system and the operational safety
of power plants. Key words：coal handling system；fuel coal ；blockage
；countermeasure火电厂输煤系统发生燃煤堵塞情况，轻则需经常疏通输煤通道，
工人劳动强度大，费时费力，降低输煤系统生产率；严重则损坏输煤设备，中断
上煤，影响生产。因此，输煤系统堵煤的危害应引起相关部门的高度重视。

      1 输煤系统堵煤原因分析1.1 堵煤的外部因素1.1.1 落煤管材质的影响由
于输煤通道使用的斜通管大多由普通碳钢制作，管道内壁易锈蚀，表面粗糙，造
成煤粉在其表面附集，尤其是煤的湿度在8 ％～12％时，更容易在管壁上黏结，
使输煤阻力增大。煤量稍大时产生瞬间的聚集就发生了堵塞。

      1.1.2 落煤管结构上的影响输煤管道在结构和形状设计上的影响。斜通管
和三通挡板的倾角过小，致使煤粉不易下滑，容易堵塞，斜通管的四角是死角，
容易挂煤，长期结团减小了输送管道的有效空间，产生瓶颈卡口，煤量一大就容
易造成堵塞。

      1.1.3 管壁内衬材料摩擦力的影响煤王卜（仓）内衬材料不同，燃煤与斗
（仓）之间的摩擦系数不同，阻力也不一样，大多数电厂采用煤斗（仓）内衬材
料，只考虑衬板耐磨性能，很少注意它跟燃煤之间的摩擦力。其实，输煤系统中
管路、煤斗的磨损属于冲击应力很低的擦伤性磨损。一般管道的耐磨衬板均由基
体支承，故对材料自身强度及韧性要求不高。因此，为了防止堵煤，要求首先是
衬板与燃煤摩擦系数小，其次才是耐磨性能好。

      所以，衬板材料的选择显得很重要。用不吸水和与燃煤摩擦阻力小的内衬
材料有利于燃煤的流动。

      煤斗（仓）结构形式等外在因素外，还有煤中黏结矿物、含水量、燃煤颗
粒等内在因素，这些内在因素会影响燃煤的流动性。

      1.2.1 煤的成分煤中含有一定量的黏土、高岭石、石英、长石黄铁矿等，
他们构成燃煤的灰分。其中黏土能吸收水分散成胶体粒子。呈糊状，具有黏结性。
而黏土对煤粉的黏结力主要由颗粒之间的万有引力、分子力场互相重叠而产生的
分子间引力、电离子交换使颗粒表面带电产生的静电引力等等各项作用力组成。
因此，黏土矿物含量的高低及性能对燃煤黏结性影响很大，含量偏岛时常常导致
燃煤黏结堵塞。

      1.2.2 燃煤含水量煤中黏土矿物只有吸收水后才会膨胀分散，产生黏结作
用，另外煤颗粒表面吸附水分后形成水化膜，产生虹吸作用而黏结，因此，水分
是燃煤产生黏结堵塞的必要条件。

      煤中的水包括外在水分和全水分两种，其中外在水分对煤的流动性影响最
大，水分过高给煤的运输、磨制带来一定困难，严重时会造成输煤系统堵塞，供
煤中断。正常情况下，发电用煤外在水分的质量分数应不大于8 ％。当外在水分
的质量分数在8 ％——12％之间时，落煤管、煤斗输煤系统可能发生堵塞现象，
降低筛分效率，不利于输送机的运行，并加速没备的锈蚀；当外在水分的质量分
数大于12％时，有可能导致输煤系统无法运行。煤中外在水分过大时，在输煤过
程中会产生自流，给输煤造成困难。严寒冬季，还会使来煤和存煤冻结，影响卸
煤和上煤。

      而全水分包括内在水分和结晶水。内在水分存在于煤的毛细管中。结晶水
是与煤中矿物质相结合的水分，如硫酸钙（CaSO. 。2H！O ）、高岭土（AL2QSiO.2H
：O ）中的结晶水。全水分对制粉系统的干燥出力和对干燥介质的选择起着决定
性作用。

      1.2.3 燃煤粒度大小煤的粒度越小，吸水能力就越强，越易被黏土黏结成
团，可压缩性也越大，同时细粉之间的分子间引力也大，因此易堵塞煤。反之，
燃煤粒度越粗，其弹性变形越大，相互之间不易吸附而黏结，但粗粒煤在压力作
用下互相咬合，使内摩擦力增大。可能形成静力拱。

      2 输煤系统堵煤的机理2.1 黏结堵煤的机理黏结堵煤是由于煤中黏结矿物
在水分作用下。

      对煤粉产生黏结作用所致。主要矛盾足黏结力。产生黏结堵塞的原因是煤
中含有较多的矿物，燃煤颗粒度分布较细及含水量合适。水分含量多的煤，经过
反复蒸发，使水分散发。然后煤又重新吸收水分，会使煤产生反复的膨胀和收缩
并产生碎裂。从而扩大了煤和煤粉的接触面，增加了黏结的机会。

      燃煤进入煤斗（仓）时，在落差产生冲击作用下，粉煤黏结吸附在仓壁上
并不断增厚，致使煤仓间有效容积变小，煤流量越来越小，仓壁上黏聚的煤粉越
来越厚，直至最后煤仓全部堵塞造成断煤。

      2.2 静力拱煤堵煤的机理静力拱堵煤是指机械强度较高、颗粒较粗的燃煤
在煤仓停止放料而静置时。由于进仓燃煤的冲击力和上部煤的压力作用，使仓底
燃煤颗粒之问互相咬合架桥，摩擦阻力增大，逐渐形成静力拱而失去流动性。静
力拱堵煤容易发生于煤仓或自卸煤场的地沟中，落煤斗情况较少。

      3 输煤系统堵煤治理对策3.1 黏结堵煤治理对策黏结堵煤治理对策主要有
以下几点：a ）建干煤棚，加强煤质监督，严格控制进厂燃煤水的质量分数在8
％～1 2 ％的敏感区域外。

      b ）采用煤场混煤。煤质和煤种的变化对燃煤输煤系统影响很大，主要表
现在煤的灰分、水分、颗粒度等衡量煤质的特性指标上。混煤就是通过精确的采
样、计量和在线等检测系统，把几种煤均匀混合掺配，使其达到一定的规格，在
保证锅炉燃烧技术要求的情况下，最大限度提高燃煤粒度组成，减少黏结矿物相
对量，保证电厂输煤系统的正常运行。

      c ）降低煤转运落差。因粉煤及黏结矿物含量高，可压缩性大，故应尽量
降低转运落差，如取消三通落煤管，改用犁煤器或伸缩头胶带机，调节进仓燃煤
落点位于仓中心，避免其直接冲击仓壁而黏附于仓壁，形成黏结堵仓。

      点：a ）设置振打装置。在三通管、斜管或直管的外壁设置振打电机，通
过机械振动将煤振下。

      b ）合理选用及布置内衬材料。在斜通管、三通挡板等部位的内壁敷设高
分子耐磨或不锈钢衬板，以减少煤粉的附集、黏结。煤流冲击范围、内衬材料宜
用高锰钢，高锰钢加热到一定温度并经过水中粹火以后，具有较高的强度和韧性，
适应于足够大的冲击载荷；对于其他范围，宜用不锈钢板，因不锈钢板自身的硬
度较低，耐磨性较差，但它与物料的摩擦系数比一般钢材低30％，滑动性好，故
对煤的阻力小，利于煤的流动；超耐磨陶瓷、超高分子聚乙烯制作的内衬材料也
适用于煤斗及落煤管，但由于安装及更换不便，一般较少使用。根据煤质和煤管
结构的具体情况，选用合适的内衬材料，可保证电厂输煤系统的安全畅通运行。

      c ）输煤管道整体改用不锈钢的材料制作。虽然能减少煤粉在壁面的附集，
但改造工程量大，费用高。

      d ）空气炮法。对于易堵煤且难于清理的落煤斗、落煤管、原煤仓及煤沟，
加装空气炮，用现场的压缩空气，通过插入在原煤中的空气瞬间释放，利用气体
膨胀做功来破碎介质，使原煤的流动性大大提高，很好地预防输煤系统的堵塞。

      4 结语输煤系统发生堵煤的情况不同，堵煤的原因、方式也不一样，相应
的预防或治理措施也各异。在电厂设计或改造前，应充分考虑输煤系统的布置和
煤管、仓、沟的结构形式，对所用燃煤煤质进行合理、系统的成分分析和物理力
学性能试验，结合煤质试验结果，分析对输煤系统的影响，作为确定输煤系统设
计改造方案的依据，降低堵煤发生的概率。

      参考文献：E1] 邓金福。燃料设备运行与检修EM].北京：中国电力出版社。
2004. [2] 陈昭。输煤机械I-M]. 哈尔滨：哈尔滨电力学校出版社，1991.