循環流化床鍋爐給煤裝置配風改造

雷火英

（福建省南紙股份有限公司，福建 南平353000）

0 引言

近年來，隨著電力工業產業結構的調整，我國循環流化床鍋爐（CFBB）技術得到了迅速發展。

隨著國際原油價格的不斷攀升，燃煤鍋爐成本低的優勢日益明顯。另根據國務院［1999］44號文精神，國家將對熱電聯產、資源綜合利用的企業給予支持。小火電機組為尋求出路，降低成本，鍋爐改造勢在必行，而采用適合多煤種的循環流化床鍋爐是一種比較適宜的方法。

1 循環流化床鍋爐給煤特點

循環流化床鍋爐給煤方式分為負壓給煤和正壓給煤。循環流化床鍋爐氣固兩相流動決定爐內的壓力狀態，在低循環倍率較明顯的鍋爐中，類似于鼓泡床運行狀態時，負壓點低，可以采用負壓給煤；對于高循環倍率的鍋爐，負壓控制點在爐膛出口，只能采用正壓給煤。正壓給煤，煤從密相區進入爐膛與高溫物料摻混，燃燒充分。正壓給煤配有播煤風，可有效改善爐內煤的徑向分布。皮帶給煤機的優點是結構簡單，運行可靠。正壓運行皮帶給煤機為防止高溫煙氣反竄采用密封運行，并配有正壓密封風，皮帶下裝清掃刮板。由于是密封正壓運行，一旦內部檢修都必須停運皮帶，這就必然影響鍋爐正常運行，且檢修工作量大、時間長。

2 我公司鍋爐給煤機運行存在問題

我公司2010年安裝1臺循環流化床鍋爐，型號為UG－130／9．8－M。采用高溫蝸殼式汽冷旋風分離器，循環倍率20～25。爐前布置3臺密封皮帶給煤機。給煤機運行存在以下問題：（1）為方便維護，我們將給煤機敞開運行，造成大量細粉反竄，給煤皮帶從動輪黏結煤粉，使皮帶容易跑偏，且清掃刮板連續運行，故障率高。（2）當給煤機斷煤時，大量高溫煙氣反竄，造成給煤皮帶燒損。（3）給煤機內部檢修時，必須關閉出口閘門（手動），停運皮帶，影響鍋爐運行，且運行操作不當也容易造成皮帶燒損。（4）落煤管底部容易堵煤，需定期疏通，這會影響鍋爐安全穩定運行。

3 原因分析及改進措施

圖1為給煤裝置配風示意圖。一定粒度的燃煤經3臺皮帶給煤機進入布置在前墻的3根300 mm×300 mm、間距為2．04 m的方形落煤管。落煤管末端靠近水冷壁處接3路播煤風。上播煤風主要作用是將借自身重力沿著落煤管滑落到下端的煤順利地從距布風板約1．8 m處吹入爐膛，同時可壓住爐內高溫煙氣；高速輔助播煤風起到一定的密封作用，防止高溫煙氣反竄；可調節下播煤風可使煤在爐內分布均勻。鍋爐帶額定負荷時風室壓力約7．3 k Pa，布風板上方約200 mm處測點測得爐膛下部壓力約4 k Pa，距布風板約9 m處測點測得爐膛中部壓力約800 Pa。運行時3路播煤風風門（靠近噴口處）全開，測得上播煤風及下播煤風風門后壓力約1．1 k Pa。將播煤風門全關，壓力無明顯變化，可以判斷落煤口處爐膛壓力應為1．1 k Pa左右。而上、下播煤風壓不足造成爐內高溫煙氣反竄，同時不能有效改善爐內煤的徑向分布。

圖1 給煤裝置配風示意圖

圖中上播煤風、輔助播煤風皆來自一次風機出口風箱，額定負荷時一次風機出口壓力達8 k Pa，至上播煤風風門前處減到1 k Pa，至輔助播煤風風門前壓力達0．4 k Pa。總管為377×4，截面積107 466．5 mm2。從總管分別引出6根133×6管連接至各個上播煤風及輔助播煤風，其截面積總和為12 661×6＝75 966 mm2。而上播煤風噴口面積為70×300＝21 000 mm2，輔助播煤風噴口面積為280×20＝5 600 mm2，播煤風處落煤口截面積為300×300＝90 000 mm2。由上可見：（1）上播煤風噴口面積遠大于引入風管（133×6）面積；（2）總管截面積大于各噴口面積總和；（3）總管風壓大于4 k Pa。由此可以判斷造成下播煤風壓不足的原因是133×6連接管太小，使通風阻力增加，管道壓降增大，而總管大小已足夠。

圖中下播煤風來自一次熱風，額定負荷時一次熱風總管壓力達7 k Pa，上播煤風風門前壓力1．1 k Pa。同樣計算得下播煤噴口截面積25 200 mm2，而連接風管（133×6）截面積12 661 mm2。與上播煤風相同，由于連接風管不足造成壓力損失。

4 改造后效果

（1）當改造投運后鍋爐額定負荷時，上播煤風門及輔助風門全開，風門前風壓達2．8 k Pa。當給煤機開放運行時反竄的細粉大量減少，皮帶運行穩定，且清掃刮板可間斷運行，故障率降低。給煤機反竄細粉量還和煤的顆粒度及干燥情況有關。給煤中極細顆粒太多，分離器收不下來，一次通過燃燒室，會使飛灰含碳量增加，燃燒效率降低。同時給煤機反竄細粉增加，皮帶運行容易跑偏，清掃刮板負荷增大，給煤機運行故障率會提高。保證進場煤質量，防止細顆粒過多；提高碎煤機前分篩能力，減少過度破碎，使入爐煤顆粒級配與鍋爐設計燃煤粒徑分布相適，可實現正壓皮帶給煤機開放式清潔運行。

（2）給煤機開放運行斷煤時，無高溫煙氣反竄，給煤口有少量正壓冷風。

（3）給煤機內部檢修時，皮帶可正常運行，不影響鍋爐正常帶負荷。

（4）由于上播煤風風速增大，落煤管底部無堵煤現象，鍋爐燃燒穩定。

（5）改造后額定負荷時下播煤風風門全開，風門前壓力達3．6 k Pa。運行時可根據鍋爐負荷情況、煤質及燃煤顆粒調整其風量，使煤在爐內分布均勻。

需注意的是：因爐前播煤風量加大，燃燒調整時要注意前后二次風調整，爐前播煤風與下二次風同高度，適當關小前墻下二次風，開大后墻二次風，可使爐內配風均勻，爐內各測點床溫溫差控制在10℃左右。

5 結語

實踐證明，改造效果非常顯著，實現了給煤機的敞開運行，且運行環境清潔；方便了設備的運行維護和檢修；減少了給煤機停機檢修，保障了循環流化床鍋爐安全穩定運行；解決了給煤機斷煤及運行操作不當時易造成皮帶燒損的問題。

［1］陸春美，程世慶，王永征．循環流化床鍋爐設備及運行［M］．北京：中國電力出版社，2003