循環(huán)流化床鍋爐煤倉缺陷解決措施

1、循環(huán)流化床鍋爐煤倉缺陷解決措施 x省井神鹽業(yè)有限公司熱電分廠#5爐(ug-240/9.8-m6)系無錫華光鍋爐股份有限公司設(shè)計(jì)制造的高溫高壓循環(huán)流化床(cfb)鍋爐,鍋爐本體以外的輔助設(shè)備及管道由邯鄲華北冶建工程設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)。該爐于2021年8月完成調(diào)試并投入商業(yè)運(yùn)行,至2021年4月20日已經(jīng)運(yùn)行4500小時(shí),鍋爐本體運(yùn)行狀況良好。但是煤倉內(nèi)經(jīng)常會(huì)發(fā)生堵煤,倉壁掛煤等不正?，F(xiàn)象,不僅增加了運(yùn)行人員的工作量,更嚴(yán)重的是危及鍋爐機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。筆者針對(duì)煤倉的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行狀況詳細(xì)分析了煤倉存在缺陷、原因及詳細(xì)解決措施。 1、設(shè)備概況 1.1鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù) 1.1.1本體參數(shù) 額定蒸發(fā)量:240

2、t/h 額定蒸汽溫度:540 額定蒸汽壓力(表壓):9.81mpa 給水溫度:150 鍋爐排煙溫度:136 排污率:1% 空氣預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)溫度:20 鍋爐計(jì)算熱效率:90.59% 燃料消耗量:40.43t/h 石灰石消耗量:3.22t/h 一次熱風(fēng)溫度:205 二次熱風(fēng)溫度:205 一、二次風(fēng)量比:55:45 循環(huán)倍率:2530 鍋爐飛灰份額:70% 1.1.2 設(shè)計(jì)煤種 收到基低位發(fā)熱量qnet:18653kj/kg 收到基全水份mar:8.5% 空氣干燥基水份mad:2% 干燥無灰基揮發(fā)份vdaf:19.18% 收到基灰份aar:35.2% 收到基碳car:45.2% 收到基氫har:3.5

3、6% 收到基氧oar:5.6% 收到基氮nar0.94% 收到基硫sar1% 可磨系數(shù) hg:1.6i 煤的入爐粒度要求:粒度范圍010mm,50%切割粒徑d50=2mm。 1.2給煤系統(tǒng)概況 1.2.1煤倉結(jié)構(gòu)概況 燃煤倉為鋼制煤倉,共設(shè)計(jì)2臺(tái)200立方的煤倉,煤倉的前后倉壁與水平面的傾向角為60°,每臺(tái)煤倉從下部分叉后變成2個(gè)小煤斗接入兩臺(tái)給煤機(jī),每臺(tái)煤倉下部的小煤斗的夾角為60°。煤倉內(nèi)部敷設(shè)了耐磨微晶板。小煤斗為方形錐體,小煤斗與給煤機(jī)連接管為內(nèi)經(jīng)800mm的有縫鋼管,該連接管高度為1200mm,在連接管上方安裝了電液插板門。煤倉的形狀示意圖如下所列: 實(shí)物圖如下:

4、 1.2.2給煤流程 原煤經(jīng)齒輥破裂機(jī)破裂后通過皮帶輸送至#5爐成品煤倉。正常狀況下煤倉內(nèi)的燃煤靠自重經(jīng)煤倉下部的連接管上的電液插板門落至4臺(tái)全封閉稱重皮帶給煤機(jī)進(jìn)口處,經(jīng)給煤機(jī)輸送至鍋爐水冷壁前墻落煤管下落至爐膛燃燒室內(nèi)燃燒,給了防止?fàn)t膛的煙氣反竄,在給煤機(jī)的下口設(shè)置了電動(dòng)快關(guān)閥,在給煤機(jī)內(nèi)引入一次冷風(fēng)作為給煤機(jī)的密封風(fēng)。 2、煤倉存在缺陷及原因分析 2.1缺陷現(xiàn)象 運(yùn)行煤倉經(jīng)常出現(xiàn)的堵煤、斷煤、倉壁掛煤的現(xiàn)象如下圖所示: 2.1.1煤倉小煤斗至給煤機(jī)連接管經(jīng)常發(fā)生堵煤,給煤機(jī)下煤量極不正常。在原煤水份在9%以上時(shí),此處堵煤特別嚴(yán)重,采取的方法是在4臺(tái)連接管管上各開啟了300×20

5、0mm的方門,每班支配了四名民工用鋼筋捅搗疏通,在捅搗過程中給煤機(jī)內(nèi)的密封風(fēng)外竄,造成細(xì)煤粉外噴,影響環(huán)境衛(wèi)生,堵煤嚴(yán)重時(shí)人工用大錘敲打連接管,這樣才能臨時(shí)保證給煤機(jī)的正常給煤。不但增加了工作量,更嚴(yán)重的是威逼到鍋爐的正常運(yùn)行。2021年12月17日下午,因堵煤嚴(yán)重,在疏通的過程中密封風(fēng)漏風(fēng),造成爐膛內(nèi)的熱煙氣上竄,1臺(tái)給煤機(jī)被燒毀的事故,僅檢修費(fèi)用就達(dá)6萬元。 2.1.2煤倉前后壁掛煤嚴(yán)重。在鍋爐運(yùn)行中,從煤倉的上部向下觀看煤倉,看到煤倉的前后墻極煤倉中間的兩小煤斗分叉上部,集聚了厚厚的煤層,只有中間部位形成大約800mm原洞的煤粒在流淌,造成了煤倉的實(shí)際容積大大變小,縮短了煤倉的上煤時(shí)間。

6、假如上煤時(shí)間縮短,煤倉中間形成空洞,由于流化床鍋爐燃燒方式為正壓燃燒方式,爐膛內(nèi)的高溫?zé)釤煔鉄釙?huì)順著給煤機(jī)下煤管、給煤機(jī)機(jī)、煤倉空洞上竄,形成煙氣通廊,數(shù)分鐘內(nèi)即可造成給煤機(jī)燒毀事故。為避免上述事故發(fā)生,每班專配了4人輪番在煤倉內(nèi)疏通清理倉壁內(nèi)的掛煤及積煤。煤倉內(nèi)工作環(huán)境惡劣,存在人身安全事故隱患。 2.2缺陷原因 設(shè)計(jì)中沒有考慮到流化床鍋爐用煤粒徑小的特別性,煤倉設(shè)計(jì)還是根據(jù)鏈條爐煤倉的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,因而加大了流化床鍋爐用煤煤倉內(nèi)的煤粒之間,煤粒與倉壁之間的摩擦力和擠壓力,煤的流淌性大大降低,便造成了堵煤和掛煤的缺陷。 2.2.1壁倉掛煤原因。 現(xiàn)煤倉前后墻與水平面的傾斜角只有60°

7、;,雖然內(nèi)壁敷設(shè)了滑動(dòng)性能良好的微晶板材,但是掛煤仍舊嚴(yán)重。煤粒間的黏著力以單個(gè)煤粒的粘附力為基礎(chǔ),隨著煤顆粒度的削減,單位質(zhì)量的表面積增大,煤粒間黏著力增加,使煤粒的流淌性變差。據(jù)有關(guān)單位試驗(yàn)表面,流化床使用的粒徑在0-10mm,水份在8%的成品煤只有在傾斜角度在70°以上的滑板上流淌性能良好。該煤倉傾斜角的問題是造成倉壁掛煤的主要原因。 2.2.2小煤斗及連接管堵煤原因。 從小煤斗至給煤機(jī)這段位置是堵煤和搭橋的主要位置。究其原因有如下幾條。(1)小煤斗設(shè)計(jì)成的方錐體,其內(nèi)壁四角處受上方煤層的壓力較小,形成流淌死角,形成積煤,積煤由于中間內(nèi)流淌的煤形成一定的摩擦力,影響了中間下煤。

8、(2)小煤斗與連接管內(nèi)壁過渡不平滑,限制煤層流淌。(3)煤斗下部與給煤機(jī)的連接管有1.2米,由于距離過高、分散了上部煤倉及煤斗內(nèi)原煤重力,只接受了正上方800范圍內(nèi)原煤的自身一部分重力的壓力。(4)煤倉下部?jī)芍恍∶憾废喑傻?0°夾角處也分散了煤倉上部原煤壓力,且阻礙了煤層流淌。 3、解決措施 針對(duì)煤倉上述缺陷,需從煤倉設(shè)備改造、運(yùn)行操作上和煤倉管理等方面采取措施,以確保鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行,避免人身及設(shè)備事故的發(fā)生。 3.1設(shè)備改造方面。 將煤倉的前后墻的傾斜角改成70°,取消小煤斗與給煤機(jī)的連接管,將小煤斗直接改成天方地圓直接與給煤機(jī)連接,將與給煤機(jī)的連接口改成橢圓形,寬度為

9、800×1200mm,此處給煤機(jī)皮帶處各增加2只托輥,以緩沖皮帶受原煤的壓力。兩只小煤斗的夾角由50°改成30°,在夾角處安裝空氣炮或振動(dòng)裝置,將空氣炮或振動(dòng)裝置的操作引到主控室的dcs系統(tǒng)。 改造后結(jié)構(gòu)示意圖形如下所示: 3.2運(yùn)行操作管理方面。 3.2.1加強(qiáng)入爐煤的化驗(yàn)制度管理,將入爐煤的水份掌握在9%以下,在雨天或煤中水份含量較大時(shí),為了削減煤倉中煤粒搭橋的可能,將用稻殼、花生殼及干煤灰按比例與原煤進(jìn)行摻混配比,以增加原煤在煤倉內(nèi)的流淌性能同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 3.2.2定期利用制鹽分廠用汽量少的狀況下,削減鍋爐負(fù)荷,進(jìn)行一次煤倉低煤位燃燒,以便于將積在煤倉四周的積煤清理潔凈,避免長期滿倉煤運(yùn)行造成的四角積煤堵煤。 3.2.3鍋爐運(yùn)行中,盡可能使4臺(tái)給煤機(jī)同時(shí)投入運(yùn)行,以防止停用的給煤機(jī)下煤口處的煤粒長時(shí)間不流淌,從而黏結(jié)搭橋,造成給煤機(jī)投運(yùn)后下煤不暢。 3.2.4假如鍋爐停運(yùn)時(shí)間較長,在停爐前盡量把煤倉的煤燒空,以免煤倉內(nèi)的長時(shí)間不流淌而結(jié)板、