循环流化床锅炉给煤系统改造应用与分析

循环流化床锅炉给煤系统改造应用与分析

【摘要】循环流化床锅炉给煤系统稳定运行是保证机组正常出力的关键，本文通过改造实例，系统介绍了传统给煤系统的缺点及原因分析，通过对给煤系统的改造解决了堵塞、窜烟、结焦等缺陷；对循环流化床锅炉机组稳定运行，提供了良好的理论依据和实际指导意义。

【关键词】一级给煤二级给煤锁气器翻板门

1 概述

循环流化床锅炉具有燃烧效率高、煤种适应性强、负荷调节范围大、氮氧化物和二氧化硫排放物低等优点，近年来，在我国热电行业得到了迅速的推广使用。但由于煤种适应广的特点，给煤系统的选型、布置、性能优劣成为机组安全、经济运行的一大瓶颈。目前国内大、中型循环流化床锅炉普遍采用刮板给煤机二级给煤和皮带秤给煤机一级给煤系统[1]，但两种给煤方式都有各自的缺陷及安全隐患。

2 给煤方式缺点分析

徐州华美坑口环保热电有限公司两台260t/h高温高压循环流化床锅炉，燃料供给主要为周边煤矿的水分高、粘性大、发热量低的劣质煤及洗中煤，给煤方式采用炉前皮带、刮板二级给煤，如图1所示[2][3]。

（1）给煤机刮板磨损严重、系统事故率高。从实际运行情况看，刮板一年更换一次，维修费用、工作量大。因燃用煤质较差，底板积煤后易浮，刮板易卡链、断链，特别是夏季，需大量人员长时间清理堵煤，影响机组稳定运行。（2）系统密封差，环境污染严重。刮板给煤机长期运行后因磨损等原因变形严重，密封风携带煤粉从观察孔、膨胀缝等部位露出，造成周围环境大量集煤。（3）系统存在窜烟、返火。由于系统未设计快关阀、锁气器，在煤仓堵煤、空仓时易造成炉内烟气反窜，曾发生多次立管膨胀节烧坏事故，皮带给煤机皮带也因高温而严重老化。

3 给煤方式改造

取消二级给煤系统的埋刮板机构，采用一级给煤，对落煤管进行防磨、防反窜、防堵塞处理，运行安全、稳定，效果良好。

3.1 输送流程

煤仓→皮带给煤机→U型截面给煤斜管→翻板式锁气器→插板门→密封式炉膛落煤斜管→炉膛（如图2所示）。

3.2 运行情况及效果分析

（1）炉膛热烟气反窜情况。炉前给煤管上加装重锤式翻板锁气器（翻板门），翻板锁气器阀体腔室内部由旋转平板隔开，隔板通过门杆轴固定，门杆轴引到阀体腔室外部，门杆由臂杆连接在重锤作用下使阀体内隔板旋转，达到内部腔室的通与断。当隔板上部煤量达到一定量大于重锤侧作用时，隔板打开，煤通过锁气器，反之隔板关闭，达到锁气目的。（2）落煤斜管堵煤情况。延长给煤机能够保证落煤斜管倾角达到75°以上，足以使煤能顺利沿斜管下落进入炉膛。采取U型截面斜管能够提供较大流通面积，减少边角，避免边角挂煤堵管。两道吹扫滑动冷风能够在斜管底部形成气垫，减少落煤点、落煤管磨损，同时可以增强煤的下落动能，并且可以对落煤管冷却及对炉膛热烟气密封保护皮带给煤机。U型给煤管布置两个风盒，上部风盒吹扫落煤点沿底部吹扫形成气垫、给煤下落增加动能，下部风盒沿底部吹扫，使燃煤不与管壁接触，并给燃煤提供下落的动力，使燃煤顺畅入炉。上端端安装膨胀节，U型斜管安装角度约为75°，为整体悬吊结构。（3）效果分析。本系统取消了事故率较高的刮板给煤机，设计增加了新型给煤管，可有效地解决普通斜管堵煤的问题。为解决煤仓烧空或设备检修炉内返烟的问题，落煤斜管底部增加了翻板式锁气器与插板门。为消除炉膛落煤斜管堵煤的缺陷，设计制造出密封式落煤斜管，密封式落煤斜管可初步阻挡了炉内烟气的外窜。在皮带给煤机下方安装了膨胀节，已解决锅炉膨胀的问题。插板门主要用于系统检修隔离设备。密封式炉膛落煤斜管的的结构是落煤管四周增加一定的环形风，工作原理是高压一次风经过喷嘴将压力能转化为速度能，此时在混合室中形成一定的负压区，将锅炉烟气收集混合后在扩压喷管中将速度能再次转化为稍高于炉膛压力的压力能，作为播煤风喷入炉膛内部参与燃烧。

4 结论

通过对一级给煤系统的创新研究与应用，成功解决了循环流化床锅炉传统给煤系统存在的缺陷，且系统简单，操作方便，解决了炉内返烟、堵煤等关键性问题。输送效率高，特别适合输送含水率高的洗中煤、煤泥等劣质煤，燃料适应性更广，对大型循环流化床机组洗中煤掺烧有一定的指导意义。

参考文献：

[1]国家电力公司东北公司.电力工程师手册[M].北京：中国电力出版社，2004.1.

[2]湖北省电力勘测设计院编著.初步设计报告书[M].武汉：湖北省电力勘测设计院，2003.10

[3]华美热电.锅炉运行规程[M].徐州：徐州华美坑口环保热电有限公司，2007.5.