CFB锅炉给煤系统的研究及改造

1、谢谢观赏CFB锅炉给煤系统的研究及改造作者：王玉峰编辑：发布时间：2007-08-23 09:00:06 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、循环流化床（CFB锅炉，型号为SG-260/9.81 M255燃烧方式为 循

2、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

3、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

4、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（CFB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

5、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，

6、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 12 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

7、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 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)，原设计的尺寸为400X 400 mm现改造为580 x 600 mm6) 煤仓内衬采用UHMW-P超高分子聚乙烯板衬里，以减少摩擦系数，

8、减少煤的下滑阻力。50006实施效果分析至2006年4月，我公司给煤系统技术改造全部完成，并正式移交生 产。经历生产运行的考验，该改造是十分成功的，取得了较好的效果：(1) 原煤仓棚煤、断煤、煤仓搭桥问题得到了彻底解决，即使在雨 季,煤的表面水份含量较大时,煤仓下煤依然很顺畅，达到了预期的效果;(2) 炉前给煤系统堵煤问题也得到了较好的解决，在以后的运行中再也没有出现堵煤问题，并经过了徐州电力试验中心的测试。测试中采用 了发热量为3000大卡左右、含水量10%勺低热值煤种，并且分别测试了锅 炉负荷在35MW 40 MW、48 MW、55 MW、60 MW五个工况点时，锅炉给 煤系统的可靠性。在

9、测试中，将#1、#3给煤机退出运行，逐步加大#2和 #4给煤机的给煤量，单台给煤机的给煤量分别为16T、19T、23T、25T，经过长时间的运行均未发生任何堵煤、断煤问题，测试结果达到了设计要求，各方面的性能也取得比较理想的效果；(3) 安全性、可靠性也得到了大幅的提高，锅炉的运行也更加稳定， 运行调整也更加简单方便。(4) 同时也提高了我公司的自动化水平，改造前锅炉“燃烧系统自动”由于堵煤、断煤根本不能投入，改造后“燃烧系统自动”投入效果很 明显，大大减轻了运行人员的劳动强度，提高了锅炉自动的投入率，全厂 的自动化水平也上了新的台阶。在同类型的电厂中我公司的自动化程度达 到了比较先进的水平；

10、（5）由于运行的稳定可靠性的大幅提高，使得设备的维护工作量减 少。7 结语长时间的运行表明，我公司给煤系统的技术改造各项性能都达到了设 计的要求，并取得了比较理想的效果：（1）彻底解决炉前给煤系统严重的堵煤问题，保证了锅炉的正常用 煤，并且在有一台给煤机出现故障时也能保证锅炉的正常运行；（2）彻底解决了原煤仓的棚煤、断煤问题，即使在雨季，煤的表面 水份含量较大时，煤仓依然下煤顺畅；（3）同时也提高了我公司的自动化水平，改造前锅炉“燃烧系统自 动”由于堵煤、断煤根本不能投入，改造后“燃烧系统自动”投入效果很 明显，大大减轻了运行人员的劳动强度，提高了锅炉自动的投入率，全厂 的自动化水平也上了新的台阶。在同类型的电厂中我公司的自动化程度