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1、CFB锅炉给煤系统的研究及改造作者:王玉峰 编辑: 发布时间:2007-08-2309:00:06 浏览次数:4 所需积分数:0 摘 要 本文主要依据徐州华美坑口环保热电有限公司两台260T/H循环流化床锅炉的给煤系统频繁堵煤的现象,结合流化床给煤系统的设计理念,对系统进行多处改进,提高了给煤系统的可靠性能,最终实现整台机组的优化运行。关键词 CFB锅炉 煤仓角度 堵煤 改造 优化运行1 概况公司锅炉采用的是由上海锅炉厂有限公司/上海天新热能工程公司和中科院热物理所共同研制、设计、制造的高温、高压、单锅筒、自然水循环、循环流
2、化床(CFB)锅炉,型号为SG—260/9.81—M255,燃烧方式为循环流化床燃烧。#1机组于2005年5月28日并网发电,#2机组也于同年12月28日投入商业运行。自机组试运行以来开始,给煤系统就暴露出了设计中的一系列问题。成为制约机组稳定运行的最大因素。2 现象1)大煤仓一侧的墙面坡度太小,煤不能正常下落到钢煤斗内,原煤仓出现严重的棚煤、堵煤、煤仓搭桥,特别是阴雨天,煤的表面水分较高时更加严重;2)炉前落煤管频繁堵塞;3)皮带给煤机出口下煤不畅,单台给煤量在5吨以上时,煤就会堆积在出口处,慢慢地将整个给煤机堵塞,造成整
3、台给煤机停运。只能维持65%负荷率,整台机组无法实现额定参数的运行。公司领导和有关技术人员多次就堵煤、棚煤问题组织讨论,并且也提出了加装振打器、加装疏松机等措施,但效果均不明显。如何解决问题,改善运行状况,提高机组的可靠性,对公司的可持续发展,具有重大的技术意义、经济和社会意义。3 堵煤和棚煤的原因分析1)在设计中过于考虑了原煤仓的容量,而忽略了煤仓四壁的倾角,造成倾角设计角度过小,煤下滑阻力较大,动力不足,煤仓四壁粘煤严重,特别是煤含水较大时,问题更加突出。同时煤仓容量较大,煤在煤仓的停留时间较长,使得煤的流动速度较慢,造
4、成煤的积压,相互粘结,产生棚煤搭桥,下煤困难。2)原设计落煤管的倾斜管段比较长,并且倾斜角度比较小,仅有40度,造成煤粒下落动力严重不足,仅有自重的一小部分,并且还要克服管壁的阻力。当煤的表面含水较大时,煤的粘滞力较大,情况更加严重。3)由于我公司锅炉给煤系完全依靠自身重力作用进入炉膛的。原设计中皮带给煤机出口的垂直管段比较短,煤的速度较小,动能不足,并且在该垂直管段上还设计有膨胀节,造成下煤不畅,在此堆积,很容易堵塞落煤管,运行中也多次出现在此堵煤。4 给煤系统的设计原则分析与研究1)经过多次考察和资料查阅,循环流化床(C
5、FB)锅炉给煤系统设计原则应尽可能的简单可靠,基本上具有如下几个类型:类型一:小型循环流化床(CFB)锅炉可选择螺旋输送机单级炉前给煤;类型二:中型循环流化床(CFB)锅炉可选择刮板给煤机单级炉前给煤;类型三:中大型循环流化床(CFB)锅炉可选择皮带秤给煤机单级炉前给煤或皮带给煤机单级炉前给煤,落煤管上设计锁气器。类型四:大型循环流化床(CFB)锅炉采用炉后墙多点给煤系统时,一级给煤机宜选皮带给煤机,二级给煤机宜选刮板给煤机;类型五:大型M布置的循环流化床(CFB)锅炉给煤系统为前后墙混合方式时,前墙为皮带秤给煤机单级炉前给
6、煤,炉后为二级多点给煤系统。类型六:大型H布置的分离器位于炉膛左右两侧的循环流化床(CFB)锅炉多点给煤系统可采用皮带给煤机,或在刮板多点给煤机前加皮带给煤机,以减小刮板给煤机的长度,提高可靠性。5 改造措施和技术应用1)原有的一级皮带秤给煤机基本未改动,仅在8m平台增加二级刮板给煤机。取消原设计中的倾斜落煤管,将其改为垂直管道,煤完全依靠自身重力下落,进入二级给煤机进口,经刮板给煤机直接进入炉膛。没有了管壁的阻力作用,下煤更加顺畅。(图1)2)在一级皮带给煤机的进煤端设置密封风,在二级刮板给煤机出口端设置播煤风和吹扫风,实
7、现煤在炉膛内的均匀播撒,并防止煤的局部堆积,同时用这三路风来隔离高温炉烟的反窜,保护皮带给煤机,也省去了快速关断阀或给料机锁气器的设计,简化了系统,使热工控制也更加简单。3)两级给煤机均采用变频调速装置,由一级皮带秤给煤机来实现煤的精确计量及均匀分配。考虑给煤机的检修和燃料的变化,二级刮板给煤机也留有100%的备用余量,同时可根据一级皮带给煤机给煤量的多少,灵活调控二级刮板给煤机的转速,以实现经济运行。4)系统采用上位机控制的程序控制方式,调节或操控更加简单,便于控制,并且设置了联锁开关来保证整个给煤系统的安全可靠运行。当二
8、级刮板给煤机出现过载或被异物卡住时,及时联锁跳闸上一级皮带给煤机,保证皮带给煤机的安全运行,也杜绝了堵煤的发生。图1 给煤系统改造示意图5)牺牲煤仓的部分容量来换取煤较高的流动速度,增大煤仓四壁的倾角,减少煤与仓壁之间的摩擦力(如图2)。加大煤仓出口的设计尺寸,并采用优化设计(如图3),原
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