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摘要:针对循环流化床锅炉炉前給煤系统堵塞问题,国内各电厂一直在研究,也取得了很好的成果。本文主要结合某350MW超临界循环流化床锅炉炉前給煤系统运行实际情况,简单阐述了该机组炉前給煤系统防堵综合治理技术,该技术值得在循环流化床锅炉炉前給煤系统防堵治理方面推广。
关键词:循环流化床锅炉;給煤;堵塞
近几年循环流化床技术在国内取得了飞速的发展,截止2019年12月底已投产350MW级以上超临界循环流化床机组已达40台,高参数大容量循环流化床锅炉对炉前给煤系统的持续稳定运行性能要求更高。遇有煤种水分大或煤泥含量高时,炉前给煤系统存在煤仓棚煤、落煤管堵煤、给煤皮带上煤层厚度不均、给煤量波动大等现象,无法达到持续稳定均匀给煤的要求,对锅炉燃烧产生很大影响,投入大量人力进行疏通,严重时需降负荷运行或投油助燃,运行人员的操作量增加,炉内结焦、SO2和NOx排放波动大容易超标。
某350MW超临界循环流化床锅炉主要从以下方面进行解决炉前給煤系统堵塞问题。
一、煤仓棚煤问题
针对煤仓棚煤问题,该公司在设计期间,通过调研和以往经验总结,设计了中心给料机,即在原煤仓下部与皮带给煤机之间安装中心给料机及缓冲仓。中心给料机通过刮刀自下而上逐步输送煤料,按照先进先出的原则将煤仓的存煤输送至缓冲仓,这样就不会在煤仓形成仅局部下煤的情况,有效解决了煤仓棚煤等现象;曲柄刮刀设计止翘结构,防止长期运行导致刮刀上翘变形,无法长期运行。因煤仓底部安装中心给料机,将传统的煤仓下部结构由锥形变成圆台,可提高煤仓的有效容积;且缓冲仓的有效密封作用,可最大程度的烧空煤仓中的存煤。通过设置中心给料机改变了常规煤仓的形状,极大地缩小了原煤斗上下口尺寸的比例,同等煤仓容积下,可降低煤仓层高度,节约建筑成本。且缓冲仓存煤后具有密封功能,防止炉膛热烟气和给煤机密封风反窜至煤仓,因此可在机组停运期间最大程度的烧空煤仓存煤,便于煤仓清理和设备检修。
中心给料机上部接口煤斗尺寸:Ф3350mm,标高为31750mm,下部接口给煤机入口尺寸:1500mm×800mm,标高为29550。上下部接口高度为2200mm。曲柄输送器壳体底盘与煤流接触的部位采用优质耐磨钢板HARDOX.HB400,厚度不小于3mm,其它与煤流接触的所有零部件材料全部采用内衬不锈钢材料,厚度不小于3mm。曲柄刮刀采用原装瑞典HARDOX.HB400进口材料。曲柄与外壳采用凹凸槽模式,曲柄前端探入到壳体内部,防止变形、弯曲、上翘等。
为保证中心给料机与称重给煤机给煤量的匹配,在中心给料机下部设置一座缓冲仓,并安装料位计,因给煤层厚度均匀,因此可以通过逻辑设定保持缓冲仓的料位恒定,只需调整中心给料机和称重给煤机转速便可以控制给煤量。机组负荷变化时,给煤量自动进行调整,此时中心给料机和称重给煤机将根据负荷指令自动调整变频器开度,保持中间料位控制仓的料位恒定,使中心给料机和称重给煤机出力能够根据机组负荷进行自动匹配。
二、給煤斜管堵煤问题
炉前給煤管堵煤问题,对所有循环流化床锅炉几乎都存在。根据某350MW超临界循环流化床机组设计期间和投产后优化情况总结,对该部分堵煤治理主要采用播煤烘干风。
考虑到煤粉在50℃以上时表面水分开始蒸发,在給煤斜管底板自下而上,分3段设置播煤烘干风,风源取自一次热风,温度260℃。热风并联分别先进入給煤斜管底板设置的加热风盒,通过对給煤斜管底板进行加热,对内部煤炭起到烘干水份的作用,避免粘结;然后热风从风盒出口的喷嘴进入給煤斜管内部,起到吹扫助推和混合烘干的效果。
通过几年的运行实践证明,该技术尤其对給煤斜管顶部落煤点位置防堵效果最明显,但要在机组检修期间,检查该处底板,防止給煤斜管底板磨穿,煤炭进入风盒,导致燃烧事故的发生。
三、炉前持续稳定给煤系统流程图
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1.缓冲锥;2.曲柄刮刀;3.驱动电机(2台);4.底盘;5.中间料位控制仓;6.润滑油系统来油;7.料位计;8.称重给煤机;9.气动闸板门;10.圆形金属膨胀节;11.非金属补偿器;12.加热夹层;13.一次热风;14.炉膛。
四、结论
某350MW超临界循环流化床锅炉,在设计和生产过程中,根据炉前給煤系统堵塞位置,采取分段式对症下药,解决了煤仓棚煤和落煤管堵煤的问题,保证了给煤机皮带上的煤层厚度一致,利于给煤机称重系统精确测量,实现了炉前给煤系统的安全稳定运行,达到了持续精准给煤的目的。
作者简介
张全生(1982-),男,汉族,高级工程师,毕业于长沙理工大学热能与动力工程专业,现主要从事从事电厂生产技术工作。