吝江,顧海鵬,王寧
(河北蔚州能源綜合開發(fā)有限公司,河北 張家口 075700)
近年來,我國(guó)對(duì)煤炭的需求量日益提升,雖然當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)開發(fā)了多類新能源,但人類對(duì)煤炭的需求量依然難以被新能源全部取代,因此,煤炭仍然是我國(guó)重要的基礎(chǔ)資源,也是火電廠的基礎(chǔ)燃料。在火電廠生產(chǎn)、運(yùn)行時(shí),要求工作人員借助輸煤皮帶機(jī),將燃煤從煤場(chǎng)運(yùn)輸至發(fā)電鍋爐房,為進(jìn)一步提高火電廠生產(chǎn)效率,要求有關(guān)人員不斷升級(jí)、改造煤炭輸送設(shè)備,同時(shí),針對(duì)輸送過程中存在的滯煤?jiǎn)栴}進(jìn)行詳細(xì)分析,并提出有效的解決方式,方能進(jìn)一步提高煤炭生產(chǎn)效能。
煤炭輸送設(shè)備是將燃煤從煤場(chǎng)輸送到發(fā)電鍋爐房的的運(yùn)輸設(shè)備。當(dāng)前,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,國(guó)民對(duì)火電廠的供電需求日益提升,這也對(duì)煤炭輸送設(shè)備的性能提出了更高的要求,只有提高燃煤的運(yùn)輸效率,才能夠保障火電廠穩(wěn)定供能。因此,有關(guān)部門需提高對(duì)煤炭輸送設(shè)備的重視,考慮燃煤運(yùn)輸過程中可能存在的各項(xiàng)問題,提高燃煤運(yùn)輸效率,縮短燃煤運(yùn)輸時(shí)間,從而進(jìn)一步提高火電廠的發(fā)電效率。在這一環(huán)節(jié)中,煤炭輸送設(shè)備的性能極為重要,而滯煤則是煤炭輸送設(shè)備常見的一類問題。一旦在輸送煤炭時(shí)發(fā)生滯煤現(xiàn)象,便會(huì)大大影響煤炭輸送設(shè)備的運(yùn)行功率,使其運(yùn)輸效率大幅度降低,進(jìn)而嚴(yán)重影響火電廠的生產(chǎn)效率。
滯煤指輸送設(shè)備在運(yùn)輸煤炭時(shí),在箕斗、定量斗、溜槽等位置的底端殘留積煤或煤渣,而這一現(xiàn)象常見于煤炭運(yùn)輸或電廠煤炭運(yùn)輸?shù)容斔驮O(shè)備的底端位置,不僅會(huì)嚴(yán)重影響煤炭的運(yùn)輸效率,還會(huì)影響煤炭運(yùn)輸過程的安全性。當(dāng)前,煤炭輸送時(shí)的滯煤情況往往采取人工清理方式,但人工清理的方式效率顯然較低,且現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境較為惡劣,也難以保障工作人員在清理時(shí)的人身安全。因此,有關(guān)部門必須認(rèn)真考慮滯煤?jiǎn)栴},分析設(shè)備出現(xiàn)滯煤現(xiàn)象的原因,并采取對(duì)應(yīng)的解決措施,以便進(jìn)一步提高火電廠的輸煤效率。
煤炭輸送設(shè)備由煤倉(cāng)、煤斗、煤炭溜槽、箕斗、定量斗這幾大部分組成。在運(yùn)輸煤炭的過程中,煤炭運(yùn)輸設(shè)備常發(fā)生滯煤?jiǎn)栴}的位置,多為各個(gè)部分的底部或內(nèi)壁,其中又以底部煤炭的滯煤、黏連等現(xiàn)象更為普遍,這與煤炭運(yùn)送設(shè)備在輸送煤炭時(shí)的裝卸方式有關(guān)。通常,煤炭裝卸方式有以下兩種:(1)逆流裝載方式。在該方式下,煤炭輸送設(shè)備裝卸煤炭的方向恰好相反。同時(shí),煤炭裝卸方向與煤炭在皮帶機(jī)中傳輸?shù)姆较虺蚀怪睜顟B(tài)。(2)順利裝載方式。順利裝載方式與逆流裝載方式的基本原理恰好相同。唯一不同的,是煤炭裝卸的方向完全一致。無論是上述任何一種裝卸方式,煤炭在輸送設(shè)備中的運(yùn)動(dòng)軌跡均垂直于卸煤方向,這樣可以讓煤炭恰好掉落在輸送設(shè)備的輸送皮帶之上。因此,煤炭輸送設(shè)備卸煤口底部,往往會(huì)添加一個(gè)傾斜面,要求該傾斜面可以與煤炭皮帶輸送機(jī)完美配合,從而保障煤炭能正好落在皮帶機(jī)上。而在這一環(huán)節(jié)中,垂直面與傾斜面的過渡段位置,便會(huì)產(chǎn)生滯煤現(xiàn)象,這會(huì)嚴(yán)重影響煤炭輸送設(shè)備整體的運(yùn)輸效率,也會(huì)影響火電廠的正常工作。
滯煤現(xiàn)象在電廠煤炭運(yùn)輸過程中較為常見。當(dāng)出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí),在場(chǎng)工作人員必須認(rèn)真分析出現(xiàn)滯煤現(xiàn)象的原因,制定針對(duì)性的處理對(duì)策,以便及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)的滯煤?jiǎn)栴},才能提高煤炭運(yùn)輸?shù)男?,也能大大提高了礦場(chǎng)的安全性。
通常,若煤炭中的含粉煤量過高,便會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)輸時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的滯煤?jiǎn)栴}。煤炭顆粒的體積大小,主要由煤炭中的粉煤含量決定。當(dāng)煤炭中的粉煤含量較高時(shí),煤炭的顆粒物的體積便越小。而這類粉煤含量過高的煤炭,因其密度較小、顆粒物較為細(xì)密,導(dǎo)致其堅(jiān)固度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,在運(yùn)輸過程中更易碎裂。例如,褐煤炭或無煙煤炭等,都是粉煤含量相對(duì)較高、密度較小的煤炭種類。若運(yùn)輸?shù)拿禾款w粒體積較大,煤塊整體相對(duì)完整,堅(jiān)固度較高,在運(yùn)輸時(shí)便不易破碎,也不易出現(xiàn)散落煤渣。因此,大顆粒的煤炭在運(yùn)輸過程中,不易發(fā)生滯煤現(xiàn)象。反之,若在運(yùn)輸過程中煤炭顆粒體積較小,運(yùn)輸時(shí)因磕碰等原因產(chǎn)生的各類煤渣,便會(huì)滯留在運(yùn)輸設(shè)備中,這類細(xì)碎的煤渣積少成多,便會(huì)引起煤炭之間黏連、結(jié)塊。因此,煤炭輸送設(shè)備上,若存在大量粉煤或細(xì)小的粉狀煤灰,便極易引發(fā)滯煤?jiǎn)栴},會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)煤炭的運(yùn)輸工作。
若煤炭中含水量過高,則會(huì)導(dǎo)致煤炭在運(yùn)輸設(shè)備中的流動(dòng)性較差,這也是導(dǎo)致煤炭輸送設(shè)備出現(xiàn)滯煤?jiǎn)栴}的一大原因。含水量過高的煤炭在運(yùn)輸期間,若煤炭與煤炭之間發(fā)生碰撞,則會(huì)出現(xiàn)黏連等情況,繼而引發(fā)滯煤現(xiàn)象。煤炭含水量問題,要結(jié)合我國(guó)煤炭礦產(chǎn)資源分布情況分析?,F(xiàn)如今,在我國(guó)境內(nèi),已發(fā)現(xiàn)部分地下水資源中也暗藏著極為豐富的煤炭資源,此類煤炭礦自身含水量便極高。另外,為了響應(yīng)國(guó)家綠色環(huán)保、節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略號(hào)召,煤炭運(yùn)輸設(shè)備也應(yīng)該了技術(shù)改造與升級(jí),市場(chǎng)中出現(xiàn)了多類具有低碳、降塵等功能的輸送設(shè)備。因此,部分火電廠為了降低生產(chǎn)過程中的污染物排放量,在采購(gòu)時(shí),往往會(huì)選用合理的技術(shù)或更專業(yè)的運(yùn)輸設(shè)備,以降低在煤炭運(yùn)輸過程中,因細(xì)煤造成的污染物排放濃度超標(biāo)問題。此類能夠降塵的輸送設(shè)備,在運(yùn)輸煤炭時(shí),會(huì)對(duì)煤炭進(jìn)行揚(yáng)水、灑水處理,這會(huì)使本就富含一定水分的煤炭?jī)?nèi)部的水含量又進(jìn)一步提升。隨著煤炭含水量不斷提升,煤炭之間的黏連性及吸附力也持續(xù)增強(qiáng),便導(dǎo)致在運(yùn)輸時(shí),細(xì)煤黏附在運(yùn)輸設(shè)備中,在時(shí)間的累積下,會(huì)漸漸堵塞設(shè)備的輸送通道,從而提高了滯煤現(xiàn)象發(fā)生的概率。
通常,煤炭輸送設(shè)備的溜槽多為正方形或長(zhǎng)方形等棱角分明的形狀,因此溜槽四角極易出現(xiàn)滯煤?jiǎn)栴}。煤炭在設(shè)備傳輸過程中,或煤炭與煤炭間發(fā)生碰撞時(shí),會(huì)產(chǎn)生許多細(xì)碎煤渣,這類煤渣便會(huì)滯留在溜槽的四角位置,隨后,在設(shè)備持續(xù)運(yùn)行的過程中,煤渣越積越厚,繼而引發(fā)滯煤?jiǎn)栴}。此外,在煤炭傳輸設(shè)備運(yùn)行過程中,若煤炭的垂直落差值較小,一旦下方皮帶機(jī)不能及時(shí)將煤炭輸送至前方,便會(huì)導(dǎo)致上方滯留的煤炭無法自然落入落煤斗中,越積越多,繼而嚴(yán)重影響煤炭運(yùn)輸進(jìn)程。最后。煤炭輸送設(shè)備多以鋼質(zhì)材料為主,其表面較為粗糙,在輸送煤炭時(shí),較為粗糙的表面會(huì)加大煤炭與設(shè)備表面之間的摩擦力,一旦遇到含水量較高的煤炭,過大的摩擦力會(huì)導(dǎo)致此類煤炭無法運(yùn)輸或難以移動(dòng),不易下落到落煤斗中,這一情況持續(xù)累加,便會(huì)出現(xiàn)滯煤現(xiàn)象。此外,較為粗糙的表面,也會(huì)提高煤炭在輸送設(shè)備表面留下煤渣的可能性,引發(fā)嚴(yán)重的滯煤?jiǎn)栴}。
煤炭輸送設(shè)備中的直棱角是造成滯煤現(xiàn)象的主要原因之一,而此類直棱角分布于煤炭輸送設(shè)備中的各個(gè)位置,包括但不限于溜槽、定量斗、箕斗定等各類設(shè)備。這類設(shè)備自身形狀及其截面均以長(zhǎng)方形或正方形為主,為了改善直棱角引起的滯煤現(xiàn)象,工作人員可以對(duì)此類直棱角進(jìn)行圓角化處理。例如,施工人員可以將加工過后的圓弧狀鋼板,焊接在直棱角兩側(cè)板面上,讓煤炭運(yùn)輸設(shè)備中的各個(gè)直棱角變成光滑的連續(xù)曲面形態(tài),以避免因直棱角導(dǎo)致的滯煤?jiǎn)栴}。這類直棱角圓角化處理,雖然可以將滯煤?jiǎn)栴}控制在合理的范圍內(nèi),但此類設(shè)備改造,會(huì)在一定程度上影響煤炭輸送設(shè)備的截面積及其有效容積,導(dǎo)致在單位時(shí)間范圍內(nèi)煤炭輸送設(shè)備的運(yùn)煤數(shù)量降低。為解決這一問題,工作人員可以增加煤炭輸送設(shè)備截面尺寸或整體高度,以降低直棱角圓角化處理對(duì)煤炭輸送設(shè)備容積的影響。
工作人員還可以將進(jìn)煤設(shè)備的形狀及傾斜角進(jìn)行改造,使用曲線煤斗,便可以在一定程度上降低滯煤現(xiàn)象發(fā)生的概率。又或者在溜槽與定量斗底部區(qū)域,增加傾斜角度,提高設(shè)備垂直落差值,讓煤塊自由掉落,或在煤炭輸送設(shè)備內(nèi)壁,加裝高分子聚乙烯板材等新材料,進(jìn)一步降低輸送設(shè)備內(nèi)壁的摩擦力,便可以有效提高煤炭的輸送效果,降低因摩擦力引起的滯煤?jiǎn)栴}。
工作人員可以在煤炭輸送設(shè)備中安裝滯煤處理裝置,使煤炭輸送設(shè)備自身具有滯煤處理功能,從而提高煤炭的運(yùn)行效率。首先,在煤炭輸送設(shè)備的傳送帶位置、溜槽位置和落煤斗位置,加設(shè)高頻抖動(dòng)裝置。在裝置開啟時(shí),溜槽內(nèi)或各部位的滯留煤渣會(huì)在抖動(dòng)時(shí)自由掉落,以降低滯煤對(duì)煤炭輸送設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的影響。其次,工作人員也可以增添“通風(fēng)裝置”,如在經(jīng)常滯煤的位置,加裝全自動(dòng)風(fēng)機(jī),利用風(fēng)的勢(shì)能推動(dòng)滯留煤塊。這時(shí),要求工作人員根據(jù)滯留煤塊的密度、體積、數(shù)量,決定自動(dòng)通風(fēng)裝置的檔位,以便快速解決滯煤?jiǎn)栴}。此類“通風(fēng)裝置”也可以用更加高級(jí)的“空氣炮”替代,“通風(fēng)裝置”與“空氣炮”的作用原理,均是通過局部的外部作用力推動(dòng)滯煤或滯留煤渣移動(dòng),借助外部激振,使因黏連而滯留在輸送設(shè)備內(nèi)壁的煤渣或煤炭自動(dòng)脫落。通常此類“空氣炮”會(huì)加裝在煤炭輸送設(shè)備中固定位置,例如,煤斗或定量斗。
煤炭含水量較高,便極易引發(fā)黏連情況。因此,降低煤炭含水量,可以從源頭解決一部分滯煤的問題。但在實(shí)際作業(yè)時(shí),煤炭?jī)?nèi)部含水量極難掌控,另外,在煤場(chǎng)取到燃煤后,應(yīng)立即運(yùn)輸至發(fā)電鍋爐房,若想通過降低煤炭?jī)?nèi)部含水量的方法降低滯煤概率,便需要在極短的時(shí)間內(nèi)完成。而當(dāng)前并不存在足以在短時(shí)間內(nèi)降低煤炭自有含水量的方法。從這一角度看,要降低煤炭含水量,可以從煤炭運(yùn)輸時(shí)“灑水”這項(xiàng)工作入手。為降低煤炭運(yùn)輸過程中存在的環(huán)境污染問題,工作人員會(huì)在運(yùn)輸時(shí)適當(dāng)灑水,達(dá)到控制揚(yáng)塵污染的目的,在此期間,工作人員可以根據(jù)該煤礦中煤炭的平均含水量,計(jì)算出最合適的灑水量,并通過實(shí)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證,最終得出既不會(huì)污染空氣或塵土,又不會(huì)不易黏連發(fā)生滯煤現(xiàn)象的灑水量,并將運(yùn)輸灑水量嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi),從而達(dá)到有效處理滯煤?jiǎn)栴}的目的。
為改變火電廠滯煤?jiǎn)栴}現(xiàn)狀,提高電廠節(jié)能、減排工作效率,電廠應(yīng)加大資金投入力度,購(gòu)買更先進(jìn)的輸送設(shè)備。通常,火電廠燃煤運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣,設(shè)備在此環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行,必然會(huì)損耗其使用壽命或影響設(shè)備性能。因此,單位應(yīng)設(shè)立設(shè)備檢修小組,定期對(duì)煤炭輸送設(shè)備進(jìn)行維護(hù)及保養(yǎng)工作,并檢查煤炭輸送設(shè)備的運(yùn)行情況。
在檢修過程中,若發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸設(shè)備存在故障,應(yīng)及時(shí)處理或更換,從根本上解決因煤炭輸送設(shè)備導(dǎo)致滯煤現(xiàn)象的問題。與此同時(shí),在行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)新技術(shù)或新儀器時(shí),應(yīng)積極學(xué)習(xí),在條件允許的情況下,及時(shí)更換新技術(shù)或新元件,進(jìn)一步提高煤炭輸送效率。
在火電廠運(yùn)輸煤炭的過程中,應(yīng)強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)管理工作質(zhì)量,要求在輸送設(shè)備運(yùn)輸煤炭時(shí),有專業(yè)技術(shù)人員從旁監(jiān)督,以便掌握煤炭輸送設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況。高質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)管理工作,可以保障在煤炭輸送設(shè)備異常運(yùn)行或存在滯煤現(xiàn)象時(shí),能第一時(shí)間被察覺,從而采取對(duì)應(yīng)的措施,妥善處理滯煤?jiǎn)栴}。除此以外,單位還應(yīng)鼓勵(lì)員工積極、主動(dòng)地學(xué)習(xí)新知識(shí),掌握新技能,勇于開拓思維,嘗試尋找更新穎、更高效的滯煤處理方案。
隨著科技的不斷進(jìn)步,火電廠也引進(jìn)了各類先進(jìn)的科技設(shè)備及技術(shù)手段,但受煤炭輸送設(shè)備影響,依然會(huì)存在滯煤現(xiàn)象,嚴(yán)重影響煤炭生產(chǎn)效率。因此,有關(guān)人員必須認(rèn)真分析煤炭輸送設(shè)備的滯煤?jiǎn)栴},并結(jié)合輸煤設(shè)備的實(shí)際情況,適當(dāng)降低煤炭含水量,升級(jí)改造煤炭輸送設(shè)備,加大對(duì)煤炭輸送環(huán)節(jié)的資金投入力度,以解決煤炭輸送過程中的滯煤?jiǎn)栴},進(jìn)一步提高煤炭生產(chǎn)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。