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135MW煤矸石综合利用电厂CFB锅炉给料系统设计及其改造 |
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| 135MW煤矸石综合利用电厂CFB锅炉给料系统设计及其改造 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 20:00:47  |
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文章摘要：
摘要：循环流化床锅炉的给煤系统对锅炉的安全运行十分重要,尤其对于后墙给煤的锅炉更为重要,如何保证给煤系统的可靠性、各给煤点的给煤均匀性，进一步降低给煤系统的故障率有利于保证锅炉安全经济运行。本文就电厂后墙给煤的特点，对CFB锅炉的给煤设备和启动物料系统的设计、运行调整、系统改造等方面提出了具体的改造方案。 关键词：循环流化床锅炉 给煤系统 启动物料系统 改造
1 概述
阳泉煤业(集团)有限责任公司煤矸石综合利用电厂总装机容量为405MW（3×135MW），锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进Alstom公司技术生产的HG-480/13.7-L.MG21超高压中间再热、单汽包自然循环，高温绝热旋风分离器、平衡通风、回料阀给煤、半露天布置的循环流化床锅炉。与哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的CK135-13.24/535/535/0.981型汽轮机和哈尔滨电机厂有限责任公司生产的QF-135-2型发电机相匹配。
1．1给煤系统简介
设计燃用阳煤集团原煤、煤矸石、洗中煤的混煤，发热量18.1MJ/kg，满负荷时计算燃煤量78.23t/h，实际燃煤量81.74t/h。锅炉给煤系统分为两级，即一级皮带给煤机和二级埋刮板给煤机。给煤口布置在炉后返料斜腿上。具体布置见图一
1．1．1每台锅炉设计有煤仓2个，容积 470 m3/仓。
1．1．2每个下煤口下布置一台计量皮带给煤机。
1．1．3每台锅炉配出力为0～93t/h二级刮板式给煤机2台。
1．1．4每台刮板给煤机出口落煤管上安装一根Φ420×5密封风管，防止高温床料或热烟气返入落煤管中而引起给煤机烧损的事故。给煤口的密封风来源于二次风热风，总流量26700Nm3/h，占入炉总风量的5.75％。
1．1．5每台皮带给煤机入口落煤管安装一根Φ273×5密封风管，用于皮带给煤机的密封。密封风来源于一次冷风，总流量920Nm3/h，占入炉总风量的0.2％。
1．1．6每台刮板给煤机有两个落煤点，分别由一个与给煤机走向相同的电动插板门进行控制。
1．2煤质特点
1．2．1煤质特性
名 称
符 号
单 位
设计
煤种
校核
煤种1
校核
煤种2
收到基碳
Car
%
48.71
42.98
54.1
收到基氢
Har
%
2.25
1.96
2.26
收到基氧
Oar
%
3.69
4.36
3.09
收到基氮
Nar
%
0.79
0.73
0.85
收到基硫
Sar
%
1.84
1.89
1.79
收到基灰分
Aar
%
36.12
41.58
31.31
收到基水分
Mar
%
6.6
6.5
6.6
干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
14.05
15.84
12.22
低位发热量
Qnet.v.ar
MJ/kg
18.1
16.03
20.17
1．2．2质量流量
名 称
单位
设计煤种
校核
煤种1
校核
煤种2
负 荷
%
B-MCR
THA
75%额定
50%额定
B-MCR
B-MCR
计算燃料量
t/h
78.23
71.24
53.32
37.08
88.88
69.91
实际燃料量
t/h
81.76
74.48
56.02
39.24
92.81
73.12
石灰石
t/h
11.27
10.22
7.67
5.33
13.10
9.76
1．2．2给煤粒度分布
1.3启动物料系统
锅炉左侧布置有一台斗式提升机,提至29米标高后,由给料斜管落入容积为4立方米的物料仓。通过Φ159×4.5的管子从锅炉后墙12.993m标高位置给入锅炉，在此给料管中有七个压缩空气输送管子切向30°插入，以气力输送的形式将物料输送入锅炉。具体布置见图二
2 主要设备技术规范
2.1给煤机相关的技术参数如下：
2.1.1一级皮带计量给煤机技术参数表
序 号
项 目
数值（内容）
1
主驱动电机减速机型号
型号：SA97-65.45-9.2 功率： 9.2KW
电压： 380V 转速： 22r/min
2
清扫装置电机减速机
型号：SA97-89.6-5.5 功率： 5.5KW
电压： 380V 转速： 16r/min
3
设备型号
NJGC-30
4
设备数量
2台套
5
壳 体
圆桶型耐压壳体
6
壳体厚度
8mm厚
7
耐压等级
0.35MPa
8
计量精度
≤±0.5%
9
控制精度
≤±1.0%
10
控制方式
集散控制
11
调节方式
闭环调节
12
调速方式
变频无级调速
13
输 送 量
2.4-90t/h
14
给煤距离
30.66 m /29.06m
15
密封风压
与给煤机出口压差+500Pa
16
密封风风量
10.7m3/min
2.1.2二级刮板给煤机技术参数
设备名称:埋刮板给煤机
规格型号:RMSD80
最大输送能力: 93t/h
输送距离：给煤机入口至第一出口间距为：6.084米，第一出口至第二出口间距为：8.395米。
物料名称: 原煤
物料容重：1.03t/m3
2.2启动物料系统
2.2.1启动物料斗提机
型号：TB400-31
提升高度：31m
设计出力：5-10t/h
链斗速度：0.33m/s
传动形式：链传动
电动机型号：Y160M-4-11 11KW
张紧装置形式：重锤自动补偿方式
2.2.2启动物料仓
料仓几何容积：4立方米
料仓直径：1600?
料仓高度：3000?
出口阀门型号：GZ943F-150?
3 系统特点
3．1给煤系统
3．1．1皮带计量给煤机可以计量单个给煤口给煤量，并且其密封的特点，可以保证一次冷风在给煤机内形成一定的压力，避免锅炉内的热烟气对皮带给煤机的烧损。皮带计量给煤机比埋刮板给煤机的运行可靠性好，不易出现机械故障。需要注意的是：皮带计量给煤机主要应注意给煤口不宜正压，否则高温烟气反窜可能烧毁皮带。
3．1．2煤仓布置在主厂房除氧煤仓间内，采用二级给煤。第一级给煤机采用称重式皮带给煤机；第二级给煤机采用埋刮式，将煤横向输送到回料阀返料斜腿上部，通过旋转给料阀依靠重力下落到返料管。这一系统中，由于给煤进入回料管处是正压，因此给煤系统均处于正压，应通有一定压力的风，以维持压力稳定。刮板给煤机的特点是：采用埋刮板给煤机，系统简单，造价低，但存在可靠性和调节灵活性差等问题。另外，由于给煤经过的环节比较多，特别是刮板输送机的机械设备维护量较大，出现了较多的故障，影响锅炉的运行可靠性。
我厂在试运期间因刮板给煤机机头堵煤造成一条给煤线跳闸，影响了机组带负荷的稳定性，造成了解负荷的波动，并且堵煤故障人工处理比较困难。
3．1．3刮板给煤机出料口与给煤方向同向，使插板门的开度不各种工况下调整两个落煤点的给煤量都很困难，第一个落煤点的煤量太大，第二个落煤点在整个给煤量小时甚至见不到煤，不利于设备的稳定运行。
3．2启动物料系统
启动物料系统提高了启动床料的填加速度，大大降低了人员的劳动强度。另外，在锅炉运行中循环物料不足的情况下，可以在运行中给锅炉补充床料。
缺陷：在我厂锅炉启动前增加床料时，气力输送使进渣输送管道多处磨损泄漏，大量物料落于九米运转层，不能保证系统的稳定性。
4 系统的改造与运行安全措施
4．1给煤系统
4．1．1针对刮板给煤机的出料口与给煤方向同向，使插板门的开度不各种工况下调整两个落煤点的给煤量都很困难的问题，我们采取两种措施：1）将电动插板门的开关方向调整为与给煤机的给煤方向垂直，这样使得煤在通过第一个给煤口时不会全部落入第一个口，导致第二个给煤口见不到煤。2）将第一个电动插板门由半开、全开门改为分五个阀位的电动门，使门的开度可以随给煤情况调节，使两个口的给煤量更加均匀。下阶段，计划将这个门改造为调节门，将更有利于我们的给煤调节。
4．1．2要求刮板给煤机的运转频率高于封闭式皮带计量给煤机的运行频率，确保计量给煤机不会发生堵煤事故。另外，刮板给煤机的运转中，必须保证第二个给煤口在全开位置，避免刮板给煤机的堵煤事故。
4．1．3启动物料系统的输送方式的调整，因其输送管道磨损的问题，认为气力输送可靠性差、故障多。根据后墙给煤的特点和启动物料输送系统的布置特点改造如下：启动物料仓安装于锅炉25m标高处，且安装于锅炉K2和K3轴之间，这与锅炉左侧给煤线非常接近。将物料仓出料管直接接到左侧刮板给煤机机尾，使启动物料的输送变得更可靠、系统更简单。并且在运行中加循环物料都非常安全、方便。
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