【锅炉圈】循环流化床锅炉给煤机多点给煤遇到的问题和对策

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循环流化床锅炉给煤机多点给煤系统出现的问题, 既有系统和设备设计本身先天不足的因素, 也有 对系统运行方式选择不当的原因。配煤口设计不能满足均匀给煤需要是主要原因之一。提出了相应的解决方 法和正确的系统运行方式。

2003 年, 国内一批100~ 135MW等级的循环流化床锅炉投入了商业运行, 2004 年, 还会有一批同等级的循环流化床锅炉投运。从这些循环流化床锅炉投产以来的运行情况看, 锅炉本体的设计与运行情况良好, 基本可以达到预期的设计要求。但辅机系统的运行情况不容乐观, 问题集中表现在给煤不畅和排渣系统堵塞上。二者是造成锅炉事故停炉的主要原因, 也是循环流化床电站系统设计所遇到的难题, 需要设计制造和运行各方认真对待。随着循环流化床锅炉的大型化, W型密相燃烧区的引入, 采用给煤机多点给煤是一个需要面对的实际问题, 需要尽快采取对策。

给煤机多点给煤系统出现的问题：

给煤机多点给煤系统设计主要应用在循环流化床锅炉侧墙给煤方式与炉后给煤方式以及前后墙混合给煤方式中, 以便简化布置和均匀给煤。炉侧返料和给煤的循环流化床锅炉, 采用一级给煤机多点给煤的给煤系统。江西分宜电厂循环流化床锅炉的4 个高温旋风分离器布置在炉膛左右两侧, 2 台刮板给煤机分别布置在炉膛左右两侧, 每台给煤机有2 个给煤口, 煤由给煤机给煤口送出后经冲板煤量计、旋转给料阀进入回料斜管与高温物料混合后进入炉膛燃烧。炉后返料和给煤的循环流化床锅炉采用二级给煤机多点给煤的给煤系统。开封电厂炉后给煤系统设计为二级刮板给煤机给煤。原煤仓的煤经过一级刮板给煤机送到二级刮板给煤机; 二级刮板给煤机将煤沿程分别送到2个位于下级的星形给料机, 刮板给煤机的2个落煤口分别位于刮板给煤机中部和端部, 落煤口为全宽度开口; 煤经星形给料机进入返料管与高温物料混合后进入炉膛燃烧, 星形给料机下部设计了快速关断阀, 用于需要时切断给煤系统与炉膛之间的联系。星形给料机承担着控制给煤量和封锁高温炉烟的任务。新乡火电厂也采用二级给煤机多点给煤的炉后给煤系统, 不同的是一级给煤机采用皮带输送机。新安、蓝光等电厂也采用同样的炉后给煤系统。从循环流化床锅炉投产以来的运行情况看, 给煤机多点给煤系统出现的问题主要表现在以下几个方面:

1) 一级刮板给煤机断链、漂链、堵煤、粘煤 和向回刮带严重。开封电厂的给煤为埋刮板式二级给煤方式, 其中一级刮板给煤机长27. 70m, 且有2. 9的上倾角。在运行中易断链;

2) 各点煤量分配失衡; 有的中间点给煤多, 长期受挤压结块堵塞中间落煤口; 有的中间落煤 口下煤少, 端点落煤口却因给煤太多无法及时排出, 造成煤往回带送, 使给煤机头部堵塞引起跳闸;

3) 星形给料机粘煤, 长时间运转后变成了一个圆柱, 造成通道堵塞;

4) 星形给料机叶片经常被异物卡住造成断链;

5) 星形给料机轴套经常窜入细煤, 造成摩擦发热烧坏;

6) 快速关断阀积灰严重, 需要时难以起作用。去年中国北方的雨季使循环流化床锅炉普遍出现的堵煤问题显得非常突出。各循环流化床电站的工程技术人员根据各自机组出现的问题对系统进行了处理。

处理方式主要有: 

1) 刮板给煤机内刮板靠近链条处加限位钢筋, 限制漂链。

2) 改造星形给料机, 将轴套移出阀体外部与煤分离; 减少星形给料机叶片数目, 由原来的 10片减少到5片; 增加对叶片的清扫风, 清除粘煤。

3) 但大多数循环流化床电站采取的措施是, 取消星形给料机和快速关断阀, 相应增加密封冷却风封堵断煤时可能出现的高温烟气反串。

4) 在给煤机落煤口下增加插杆门。通过插拔插杆控制去星形给料机的煤量。

5) 对中间落煤口下煤少的情况则采取增加弹性扰动装置处理方式, 并增加中部密封风保证 下煤畅通。因为冲板煤量计的通流面积过小, 经常发生堵煤, 因此取消冲板煤量计装置。

原因分析：

给煤机多点给煤系统出现的问题, 既有系统设计本身先天不足的因素, 也有对系统运行方式选择不当的原因, 还有前级系统和外围的原因。配煤口设计不能满足均匀给煤需要是主要原因之一。从系统本身设计来看, 采用刮板给煤机的给煤设计因为设备成本低, 可以降低造价, 同时, 刮板给煤机运行平稳。但如何保证沿程分别位于刮板给煤机中部和端部的2个落煤口的给煤均匀性在设计上欠考虑, 中部落煤口开口为全宽度开口的方式显然将给煤调配控制的任务交给了下一级控制。这是违反一般串级物料输送系统的控制设计理念的。落煤口的给煤分配严重不均匀, 在下煤过多的落煤口处, 二级给煤机与位于第三级的星形给料机之间容量配合出现问题, 煤长期受挤压结块容易堵塞通道。星形给料机粘煤堵塞通道的问题, 除了二级给煤机与位于第三级的星形给料机之间配合不当和自身结构布置的原因外, 星形给料机没有清扫设计也是一个重要原因。快速关断阀积灰严重, 难于起作用的根本原因是设计时将快速关断阀布置成水平方式, 缺乏相应的清扫设计; 且快速关断阀与被控制区无空间余量。另外, 由于从原煤仓到出( 给) 煤点的距离大, 选用刮板给煤机作一级给煤机距离略显太长, 由于受开采、运输、雨季的影响, 原煤的水分增加, 在实际运行时, 常出现粘结, 增加了输送阻力, 造成断链或跳闸。从选择的系统运行方式看, 目前的系统运行方式需要调整。给煤系统的每条线路本身为串级物料输送, 需要进行程序控制, 上下位机之间输送量要协调, 并留有余量。前级原煤运输系统上的除铁装置不足、无细木分离装置设计, 使异物进入给煤系统造成卡涩。煤场防雨设计不足, 如无干煤棚或干煤棚太小, 过湿的原煤进入系统往往使系统发生堵塞。

解决方法：

循环流化床锅炉炉膛的燃烧区为正压。设计的给煤系统既要保证煤的连续供给, 又要防止 燃烧区的高温烟气反窜。解决给煤系统出现问题的方法为: 封闭式皮带输送机作为一级给煤机, 增加运行可靠性, 降低维护费用。二级给煤机用埋刮板式给煤机, 埋刮板式给煤机底部或下部侧向开落煤口; 埋刮板给煤机落煤口处设计插板门调节落煤口的大小, 插板门位于埋刮板式给煤机的底板上或箱体上; 在开口区与非开口区间沿宽度方向设置隔离叶轮。落煤 口处设计密封风和脉冲清扫风。采用底部固定开口时, 开口的大小、长度和宽度适当。发挥给料阀主要的隔离高温炉烟作用; 给料阀可以是星形的旋转给料阀, 也可以是叶轮给料阀, 其截面相对落煤管而言要有余量。给料阀内设计脉冲清扫风, 必要时对非受煤叶片进行清理。在有布置空间的条件下, 可以采用双级重力式锁气器代替给料阀,锁气器的受煤侧设计清扫风。快速关断阀处增加密封清扫风设计; 快速关断阀采取向下倾斜式, 这样可以防止积灰。给料阀密封风和脉冲清扫风的设计可以有多种方式。风由空心轴端供入后沿径向清扫或 由空心叶片供入清扫都是可行的。循环流化床电站给煤系统设计需要系统考虑。在煤场及早清除异物, 在前级原煤运输系统上设计适当的除铁装置和细木分离装置, 对于防止给煤系统的堵塞有明显效果。多点给煤的给煤量应该通过调节具有配煤功能的二级埋刮板式给煤机转速进行控制, 一级给煤机输送速度相应与二级埋刮板给煤机转速同步调节。主要起隔离高温炉烟作用的给料阀则不但应与二级埋刮板式给煤机转速同步调节, 还要在输送能力上略大于此时运行的二级埋刮板式给煤机。为了给煤系统的安全运行, 各级之间的连锁 保护设计是必要的。连锁保护的设计应该是, 近炉侧的阀门和输送机先投入, 然后投入二级给煤 机, 最后投入一级给煤机。系统停止的顺序与之相反。运行控制方式为上位控制, 带配煤功能的给煤机控制给煤量, 一级给煤机与给料阀与之同步调节。

结论：

随着循环流化床锅炉的大型化, 采用给煤机多点给煤是一个需要面对的实际问题。目前投运的循环流化床锅炉给煤机多点给煤遇到的配 煤问题是给煤机多点给煤口设计考虑不周引起 的; 而给煤系统问题有设备因素、设计因素, 也与运行方式有关。在分析基础上提出解决多点给煤系统问题的方法和系统正确运行的方式。

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素材来源网络，刘亮亮搜集整理！

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