胡光濤
文章編號(hào):2095-6835(2016)17-0146-01
摘 要:以江蘇徐礦2×330 MW循環(huán)流化床鍋爐為研究對(duì)象,介紹了2套已投運(yùn)摻燒煤泥系統(tǒng)的基本情況。通過(guò)相關(guān)對(duì)比、分析,得出能有效解決摻配煤泥時(shí)堵塞、滯留的問(wèn)題,可以大幅度提高煤泥摻燒比例的方案。這個(gè)方案效果顯著,在保證循環(huán)流化床鍋爐大比例摻燒煤泥的安全性、經(jīng)濟(jì)性方面有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:循環(huán)流化床;煤泥;摻燒比例;全膜式水冷壁結(jié)構(gòu)
中圖分類(lèi)號(hào):TK229.6+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.146
1 設(shè)備概況
江蘇徐礦綜合利用發(fā)電有限公司2×330 MW機(jī)組DG -1065/17.5-541/541-Ⅱ19型CFB鍋爐采用自然循環(huán)、單汽包、單爐膛、一次中間再熱和平衡通風(fēng)設(shè)計(jì)。爐膛內(nèi)部采用全膜式水冷壁結(jié)構(gòu),前上部沿寬度方向分別布置12片屏式過(guò)熱器和6片屏式再熱器,后墻布置2片水冷蒸發(fā)屏;爐膛底部是水冷壁管彎制的水冷風(fēng)室,爐膛后墻下部布置有6臺(tái)滾筒式冷渣器,它是由中間隔墻將尾部煙道分為2個(gè)部分,煙道靠近爐側(cè)布置有3組低溫再熱器,另一側(cè)從上到下布置有2組高溫過(guò)熱器、2組低溫過(guò)熱器,前后煙道向下合成一個(gè),依次布置2組螺旋鰭片管式省煤器、煙氣擋板和1個(gè)四回程空氣預(yù)熱器;爐膛與尾部煙道之間還布置有3臺(tái)汽冷式旋風(fēng)分離器,每臺(tái)分離器下部分別布置1臺(tái)非機(jī)械型雙路J閥回料裝置。
2 煤泥摻燒方式
我公司的煤泥主要來(lái)自徐礦集團(tuán)各煤礦洗煤廠洗煤,含水量在(30±3)%,比例為1.15 t/m3,粒徑小于等于0.3 mm,它主要通過(guò)以下2種方式進(jìn)入爐膛內(nèi)。
2.1 煤泥從爐頂雙點(diǎn)給料燃燒
外來(lái)煤泥通過(guò)輸送裝置,經(jīng)爐膛頂部?jī)蓚?cè)的2個(gè)煤泥加入口送入爐內(nèi)。我公司煤泥輸送裝置設(shè)備采用1爐2倉(cāng)2泵1管,由1個(gè)板式分配器切換備用系統(tǒng),由1只電動(dòng)旋轉(zhuǎn)式分流器分流,主要工藝流程為:裝載機(jī)→強(qiáng)力攪拌倉(cāng)→振動(dòng)篩→柱石刮板機(jī)→攪拌緩沖倉(cāng)→預(yù)壓螺旋→煤泥泵→爐頂。
這種給料方式采用結(jié)團(tuán)燃燒的原理,煤泥經(jīng)輸送系統(tǒng)送入鍋爐的頂部,從爐膛頂部呈團(tuán)狀下落,在送入爐膛后,煤泥團(tuán)表面水分先蒸發(fā),外表形成硬殼。在進(jìn)一步下落的過(guò)程中,煤泥團(tuán)內(nèi)部水分汽化,產(chǎn)生熱爆,進(jìn)而形成更小的煤泥團(tuán),依次循環(huán)。當(dāng)下落到一定高度時(shí),煤泥團(tuán)全部爆裂燃燒。
2.2 煤泥摻燒原煤或煤矸石入爐燃燒
我公司給煤經(jīng)兩級(jí)破碎機(jī)破碎合格后由輸煤皮帶輸送到煤倉(cāng),由16臺(tái)稱(chēng)重式給煤機(jī)送入爐膛,煤倉(cāng)各2個(gè)煤斗,供2臺(tái)給煤機(jī)下煤。原煤或煤矸石摻入煤泥后粒度變細(xì),含水量增加,黏度增大,使得煤顆粒之間、煤與煤倉(cāng)壁之間的摩擦力增大,且上部煤由于自身重力的原因,使含水分較多的煤擠壓成團(tuán),造成煤倉(cāng)棚煤、滯煤,給煤機(jī)斷煤,落煤管堵煤。這不僅使得煤泥摻燒比例有限,而且嚴(yán)重影響了鍋爐安全運(yùn)行。針對(duì)此情況,公司曾采取在原煤斗四周和下部加裝空氣炮、振打器等補(bǔ)救措施,效果不是很理想。這樣做,雖然在一定程度上緩解了堵煤、斷煤的情況,但并沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。為了保證給煤系統(tǒng)的暢通,公司進(jìn)行多方面的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)研,同時(shí),結(jié)合煤種、煤質(zhì)的實(shí)際狀態(tài),對(duì)煤倉(cāng)進(jìn)行中心給料機(jī)改造。中心給料機(jī)的給煤量在額定范圍內(nèi)可以通過(guò)變頻調(diào)速對(duì)給煤進(jìn)行無(wú)極連續(xù)調(diào)節(jié),以充分保證給煤量的均勻性和穩(wěn)定性。
3 煤泥摻燒效果分析
在煤泥泵輸送系統(tǒng)中,由于煤泥屬于含水率比較高的黏稠狀物質(zhì),長(zhǎng)期存放容易導(dǎo)致煤質(zhì)顆粒下沉,水分從煤泥中析出,形成固、液分層,且煤泥的密度大,黏度高,輸送過(guò)程的阻力也比較大,導(dǎo)致煤泥無(wú)法進(jìn)入下一級(jí)設(shè)備。同時(shí),煤泥中含有大量的雜質(zhì),容易導(dǎo)致輸送設(shè)備被堵塞,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。由于該系統(tǒng)燃料是直接從爐膛頂部給入的,煤泥給入點(diǎn)距離爐膛的煙氣出口太近,當(dāng)燃料進(jìn)入爐膛后,從煤泥上脫落的碎屑將隨著煙氣直接進(jìn)入旋風(fēng)分離器。另外,在燃料熱爆過(guò)程中,有大量的煤泥碎屑會(huì)隨著煙氣上升。由于煤泥本身粒徑比較小,在爐膛內(nèi)的一次停留時(shí)間不足,就會(huì)導(dǎo)致鍋爐燃燒效率偏低,煙氣中的飛灰含碳量升高,排放的灰渣很難被綜合利用。
采用原煤或煤矸石摻燒煤泥的燃燒方案,其輸送流程是:來(lái)煤通過(guò)原煤倉(cāng)→中心給料機(jī)→給煤機(jī),直接將其送至給煤口入爐,燃料很快在爐膛內(nèi)被加熱、燃燒。由于燃料從爐膛下部給入,所以,燃料在爐膛內(nèi)的一次停留時(shí)間足夠長(zhǎng),鍋爐燃燒效率高,且摻燒比例不受影響。隨著煤泥的產(chǎn)出量逐漸增高,煤泥摻燒比例也逐漸增高,單臺(tái)機(jī)組摻燒從每小時(shí)幾噸、十幾噸已達(dá)到了幾十噸。我公司在300 MW等級(jí)機(jī)組中最大摻燒比例已經(jīng)達(dá)到60%以上。在完成中心給料機(jī)的改造后,鍋爐在額定工況下均能保持較高的床溫和燃燒效率,且床壓波動(dòng)比較小,鍋爐運(yùn)行平穩(wěn)。
4 結(jié)論
煤泥的摻燒對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐降低發(fā)電成本、減少受熱面的磨損、延長(zhǎng)運(yùn)行周期大有益處。我公司在國(guó)內(nèi)大中型循環(huán)流化床鍋爐摻燒煤泥經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)自身實(shí)際情況進(jìn)行分析、總結(jié),選用煤泥從爐膛下部入爐燃燒的方式。在設(shè)計(jì)和改造原煤倉(cāng)時(shí),通過(guò)中心給料機(jī)旋轉(zhuǎn)均勻給煤,不僅能保證鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性,還能降低運(yùn)營(yíng)成本,解決煤泥排放對(duì)環(huán)境的污染,能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。該方案具有占地面積小、建筑成本低、維護(hù)費(fèi)用少、節(jié)能降耗等優(yōu)勢(shì),有良好的應(yīng)用前景,值得推廣。
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〔編輯:白潔〕