煤干燥系统整体优化

煤干燥系统整体优化

郭恩山

神华国华寿光发电有限责任公司

摘要：褐煤作为燃用煤一般都需要掺烧，因为其高水份高挥发分的特点，100%燃用褐煤对输煤及制粉系统带来诸如堵煤，自燃，爆炸等很多问题。神华国华（印尼）南苏成功使用蒸汽回转干燥机工艺对高水份褐煤进行一级干燥后作为燃用煤为褐煤提质领域带来新的一种新的理念。本文简略介绍公司煤干燥工艺，并详尽分析煤干燥系统的优化整改过程及其整改后的成效，以期为褐煤提质燃用工艺的发展带来新的启示。

关键词：褐煤；煤干燥系统；整改优化

1.引言

神华国华南苏发电公司是神华国华集团在海外投资的第一个火力发电公司，由于机组设计燃用煤种为印尼当地年轻的褐煤，其具有高挥发份（原煤100次化验结果得干燥无灰基挥发份Vadf=56.45%），高水份（原煤100次化验结果得原煤全水份平均值为60.16%），易燃易爆等特点，印电公司在建厂初期并没有完全依靠这种高水份高挥发份的褐煤作为电厂燃用煤的经验可以借鉴，因此印电公司为燃用这种煤种，特在输煤区域设置4台蒸汽回转干燥机对该种燃用煤进行干燥，以满足机组锅炉使用。此干燥机为兰州天华院是专门为国华印尼穆印煤电项目2×150MW发电工程燃用印尼高水分褐煤而设计生产的第一台出力为180吨设备，筒体长30m，通体内径4.2m,蒸汽管回转干燥系统主要由湿煤输送单元、煤粉计量分析单元、蒸汽管回转干燥单元、尾气处理单元、凝液回收单元、干煤输送单元、安全保护单元及干燥水分控制单元等组成。

2.系统主要设备改造

2.1湿煤仓改造

湿煤仓下部锥形段采用双曲线设计，高17m，直径9m，容积810立方米，存煤496吨。满足单台干燥机约6小时的耗煤量。

改造前：由于原煤湿度大易在湿煤仓壁板结，湿煤仓频繁发生棚煤、堵煤、结拱，每天平均断煤5小时以上，煤干燥机无法连续进煤。此外称重给煤机频繁断煤联锁断汽对煤干燥机关键部件造成损害，极大降低其使用寿命。干燥机投运初期湿煤仓防堵装置仅包括疏松装置，之后经过湿煤仓加装振打装置、电伴热装置，加上湿煤仓定时拉空清理，缓解了干燥机湿煤仓仓壁煤板结的问题，但是仍需要每天定期人工清仓3次，耗费时间较长，而且考虑到电伴热的能耗高、湿煤仓蓬煤堵煤处理时间还有改善空间，公司经过考察实验，用间歇运行的旋转煤斗替代电伴热，有效、经济的解决了湿煤仓堵煤问题。

改造效果：干燥机湿煤仓旋转料斗+振打装置改造已于2012年12月全部完成，旋转料斗和湿煤仓定期拉空清理，使得湿煤仓能保证稳定供煤，以下为#2干燥机湿煤仓改造前后干燥机月平均进煤量对比图，由图可见，湿煤仓的改造极大的提高了干燥机的出力。

2.2密闭皮带机改造

改造前：密闭皮带机内部高温密闭环境中运行，密闭皮带机出口堵煤，使得机体下腔体内积满煤，密闭皮带机主电机过载停机并联跳干燥机，而且密闭皮带机内积煤在高温环境中很容易爆燃烧损密闭皮带。加之密闭皮带机在高温环境工作下，皮带容易软化伸长，无法恢复，运行一段时间必须进行更换。经过干燥机设计厂家天华院于国华电力项目共同研究决定，将干燥机密闭皮带机改为螺旋输送机。

改造后：螺旋输送机比密闭皮带密封更好，其采用旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送，不存在皮带跑偏，皮带高温已损坏，皮带机易堵煤等问题，解决了煤干燥出力受限、扬尘污染、干燥机运行可靠性等问题,使煤干燥运行更稳定。

2.3入料螺旋和出料二级螺旋输送机改造

改造前：干燥机入口下煤筒由于褐煤湿粘时常堵煤，其清理难度较大，耗时较长，尤其在印尼长达六个月的雨季，干燥机入口堵煤时有发生；干燥机出口埋刮板输送机由于出力有限，干燥机大负荷运行时故障率较高，其出力直接影响着干燥机的进煤量大小，且埋刮板的故障易造成干燥机重车停车对干燥机主电机，盘车电机以及干燥机本体承重及传动装置带来损伤，为改善干燥机运行状况，印电公司对干燥机系统入口以及干燥机出口埋刮板输送机进行了改造。

改造后：干燥机入口加装入料螺旋输送机，干燥机入口堵煤现象完全解决，干燥机出口埋刮板输送机改为螺旋输送机，出力得到提升，干燥机后皮带切换更为便捷安全，检修量大大减小，干燥机故障、定检时间缩短，为干燥机安全稳定运行提供了可靠保障。

3.运行方式的改变

干燥机系统的改造使得干燥机运行趋于稳定，而干燥机如果始终按照原定干燥煤直接上仓的运行方式运行，则受限于干燥机的进汽量存在阈值，干燥机出力仍然受限，只能低负荷运行。因此公司基于干燥机系统整体的成功改造，尝试改变原来干燥机的运行方式。

3.1干燥机运行方式调整

调整前干燥机加热蒸汽进汽和进煤比例调节控制在1:4左右，调整后控制在1:6-1:10之间，出煤水份控制在52%左右；

3.2上煤方式调整

干燥煤在干煤棚晾晒10小时左右，通过进一步对干燥煤表面水汽的蒸发，使得干燥热值提高，干燥煤在上至锅炉制粉系统后通过磨煤机进一步干燥后吹入炉膛燃烧，燃烧效果非常理想，通过近一年的生产实践，4台干燥机能100%保证机组高负荷长期运行。以上两点煤干燥运行方式调整解决了很多煤干燥系统运行的安全隐患并大大提高了干燥机的可靠性和经济性：

4.干燥机后期综合改进

通过干燥机系统改造以及运行方式改变，考虑干燥机整体运行经济性，对其附属除尘设备以及含煤废水处理系统也进行了改进。已完成的改造项目主要包括：

4.1干燥机除尘系统改造

改造前：干燥机每台除尘器对应一台补水泵补水，且为防止除尘器排污管道堵塞保证干燥机排放烟气清洁，很多情况下只靠补水泵很难维持干燥机除尘器水位，致使煤干燥烟囱冒黑烟，不得已同时使用除尘器补水电磁阀，消防水、干燥机引风机冷却水同时向除尘器补水，生产了大量含煤废水，对干燥机经济运行非常不利。

改造后：干燥机出煤水份的提升使干燥机烟气系统粉尘含量大大降低，干燥机除尘器所需补水量下降60%-70%，根据现场实际情况，充分考虑利用电厂资源，拆除原有补水泵，引风机由原来的每台干燥机对应一台引风机运行调整为两台干燥机共用一台引风机，4台干燥机运行时仅需要两台引风机运行，减少了8台水泵，5台煤水提升泵，两台引风机运行，引风机功率280KW,煤干燥除尘器补水泵功率均为22KW，一年节省工业用电7410960度；将干燥机除尘器补水电磁阀改为补水电调门，将引风机冷却水回水管道直接接入除尘器水室，因此干燥机正常运行时两台除尘器补水由引风机冷却水回水提供，两台除尘器补水由除尘器补水电调门（循环回用水）控制，这两部分水都属于回用水，大大节省了水资源，增加了干燥机运行的经济性，达到了节能降耗的效果。

4.2含煤废水改造

改造前：干燥机系统改造前生产现场积粉非常严重，每天由干燥机除尘器排放的含煤废水以及冲洗输煤栈桥产生的含煤废水非常多，7台煤水泵不间断运行才能保证含煤废水排至场外煤水池。

改造后：经过改造后含煤废水总量大大降低，新建的含煤废水处理池面积约为之前煤水处理池的1/50,两台泵间歇式运行就能将新建的含煤废水池内煤水加药后输送至厂外三个沉煤池，处理后的含煤废水悬浮物含量、PH均达到废水排放标准，且处理含煤废水所用的混凝剂助凝剂总量大大减少。

4.3输煤区域除尘设备改造

改造前：输煤现场扬尘严重，干燥机之后新加一台转运站冲击式水式除尘器，干燥机之后8条皮带运行时需投运干雾抑尘进行除尘，但生产现场扬尘依然比较严重，而且由于干雾抑尘投运过多，上往原煤仓内的干燥煤水份增加很多。

改造后：所有干雾抑尘停用，转运站水力除尘器停用，干煤棚安装防尘网，仅使用干燥机系统除尘器，就能满足生产现场清洁无污染。

5.总结

印电公司成功使用水份超过60%的褐煤作为燃用原煤在火力发电相关领域内为高水分褐煤的开发使用提供了一个新的平台，而且随着印电干燥机系统不断的改进优化，在煤燃用领域成功掌握了成熟的褐煤干燥提质工艺，具有很好的应用前景，是我国在褐煤燃用领域投资的一次成功尝试，具有相当的参考价值，为褐煤的进一步开发利用做出了重要的贡献。