循環流化床鍋爐輸煤篩分機的技改及應用

逄碩波

摘 要： 循環流化床鍋爐配套的輸煤系統篩分機主要是用來控制鍋爐的入爐煤粒徑，保證在鍋爐的設計粒徑范圍內，但由于部分篩分機的設計或使用問題，未能達到要求，嚴重影響了鍋爐的穩定性和經濟性，經過換型技改后，大大改善了鍋爐入爐煤粒徑，提高了鍋爐的穩定性和經濟性，為電廠帶來了客觀的收益。

關鍵詞： 循環流化床；輸煤系統；篩分布料器；技改和應用

某熱電廠1120t/h循環流化床鍋爐為東方鍋爐廠生產，配套輸煤篩破系統采用雙線布置：A＼B環錘式破碎機+正弦滾軸篩+可逆錘式破碎機。在實際運行中正弦滾軸篩因結構原因造成篩分效率低、出力小、偏磨嚴重等問題，導致可逆式破碎機負荷高、錘頭壽命短、維修成本高等問題，后續系統能耗加大，故障增多。同時，因篩分效果差，造成入爐煤粒徑兩級分化嚴重，導致鍋爐煤耗高、流化不良、水冷壁磨損嚴重、灰渣含碳量高及除渣困難等問題。為了改善鍋爐工況，針對正弦滾軸篩進行換型技改為篩分布料器。

1工程技改前狀況

1.1設備參數表

正弦滾軸篩：型號14ZS-20，處理量800t/h，粒徑0-10mm，有效面積0.33㎡篩軸數20根，電機功率22kw。

1.2設備存在的問題

正弦滾軸篩因結構設計存在著較多問題，主要集中表現為：

1.2.1正弦滾軸篩設計有效篩縫共19條，有效篩分面積為0.33㎡篩分面積小，出力不能滿足要求。

1.2.2正弦滾軸篩上部落煤管出無布料板設計，運行時因煤流不均，導致篩軸偏磨嚴重。

1.2.3正弦滾軸篩采用梳齒結構設計，由于運行中的沖擊力導致梳齒變形嚴重甚至掉落，日常維護量大，且清理效果差堵煤嚴重，降低篩分效率；

1.2.4正弦滾軸篩因篩軸材質原因卻不能調整間隙，磨損加快，導致篩分粒徑偏大超標。

1.2.5煤質水份高于5%時，篩輥堵塞，篩分效率低，導致過破碎、破碎機負荷加大及堵煤、跳閘、停機等問題。

2篩分機改造方案

2.1新型篩分布料器型號參數

篩分布料器：型號ZM-SP-18-800，處理量800t/h，篩分率95%，粒徑0-10mm，有效篩縫182根，電機功率21kw。

2.2篩分布料器工作原理

煤料由進料口落至布料板上打破煤料柱狀結構；再經布料板落至滾筒篩軸上再一次打破橢圓形結構；再由多根篩條篩軸組成的篩面上進行篩分、布料、輸送，通過波浪式輸送均勻擴散至整個篩面，到出料口時呈均勻瀑布狀，實現布料均勻。同時，煤料在篩面上輸送過程中實現篩分，合格的煤料自然下落至煤倉；粗顆粒燃煤經滾筒篩輸送至破碎機進行破碎處理。

2.3 篩分布料器特點

2.3.1 篩分布料器實際為活動篩條篩分機，每根滾動篩軸上共設有19根篩條，間距為10mm，全圓周上間隔一根固定篩條布置一根活動篩條，以增加篩分面積；

2.3.2篩分布料器篩分效果好，減少過破碎量，降低細碎機工作負荷；

2.3.3降低粒徑二極分化比例，使入爐煤粒徑趨近設計燃燒曲線；

2.3.4延長可逆錘擊式細碎機錘頭使用壽命；

2.3.5降低可逆式細碎機電流能耗。

2.4改造后的情況

改造后的篩分機開始投入正常上煤試運。由于是首次試運，篩分機布料均勻性稍差，影響了篩分效果。經售后人員對篩分機布料板進行調整修改，篩分機布料已均勻，篩分效果好轉。在上煤期間停運一次篩分和一次碎煤的情況下，經入爐煤粒徑取樣，大于10mm粒度煤粒比例在3%—7%之間波動，入爐煤粒度得以較好的控制。

3改造效果與收益總結

3.1技術評價

本次技改采用的篩分布料器主要特點為設置有活動篩條的滾軸篩，滾軸結構為籠式結構，篩籠中間設計有正反螺旋體。篩分機在運行中，活動篩軸在煤流的影響下，隨滾軸轉動過程中會產生振動，從而起到清理活動篩條與固定篩條之間的篩縫，防止堵煤。此篩分機技術為國內新型篩分技術，其篩分原理較傳統滾軸篩有明顯的改進。

3.2效益評價

3.2.1篩分機效率

2017年2月3日，篩分布料器開始投入運行。運行一個月后，連續四天對改造后的B側篩分布料器進行了取樣檢測，入爐煤粒度明顯得以好轉，>10mm從改造前12%—17%降低為3%—5%。

鍋爐運行過程中，鍋爐排渣穩定正常，未出現斷渣。同時，因入爐煤粒徑得到控制，鍋爐總風量明顯降低，一次風量在相同工況下降低了4—6萬NM3。

3.2.2安全環保

篩分布料器在長達近3個月的運行中，能達到安全環保運行，未發生漏風、漏煤等密封不良問題。

3.2.3經濟收益評價

3.2.3.1改造投資費用：86萬元/臺

3.2.3.2預計投資效益：

因篩分效率提高，細碎機工作負荷降低，節能率為15%（按全年機組有效利用小時5500小時，輸煤系統按每天運行10小時計算共2292h，電價按供電價格）。

年節約電量：630（kw）×15%×2292（h）=216594kwh

年節約電費：216594（kwh）×0.3796（元/kwh）=82219.08（元）

入爐煤粒徑二級分化現象降低，灰渣含碳量降低0.3%（年耗煤有效利用小時5500h，每小時150T，灰分41%，煤質4200kcal/kg折算標煤；煤價以標煤770元/T計算）。

年節約標煤：820000（噸）×41%×0.3%×（4200/7000）≈605.16（噸）

年節約成本：605.16（噸）×770（元/噸）=465973.2（元）

投資收益：82219.08+465973.2=548192.28（元）

投資回收期：

投資回收期= =1.57年≈18.8（個月）

3.2.4驗收結論：根據抽樣檢驗的情況分析，此次改造基本達到預期效果，具有很好的節能效果，篩分機改造合格。

4結論

篩分機改造后，根據近三個月的運行，鍋爐入爐煤粒徑長期穩定在>10mm煤粒比例小于5%以下，大大改善了鍋爐運行工況，鍋爐一次風量、總風量較改造前均有明顯減小，減緩了水冷壁磨損，鍋爐排渣穩定正常，解決了改造前鍋爐運行15—20天后即開始出現冷渣機斷渣、渣管結焦等問題，大大降低了運行檢修工作量，保證了鍋爐穩定運行。

5存在的問題及建議

5.1本次改造的篩分布料器為變頻調節，在變頻運行時，一臺變頻器常出現跳機的問題（工頻運行時未出現），變頻器應有故障。此問題已知會制造廠家，要求其對變頻器進行檢查。目前，經廠家技術人員檢查后已處理。

5.2在篩分機出口處有兩級篩軸下部容易積煤，造成尾端電機過載跳閘。目前在該處已采取開孔安裝清理人孔定期進行清理，以解決積煤問題。后期再進行進一步技改處理。■