文 // 代祥龍 王世山 淮北礦業(yè)股份有限公司

臨渙中利發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中利發(fā)電”) 4×300MW循環(huán)流化床燃煤機(jī)組，是以原煤洗選后的副產(chǎn)物（煤泥、矸石、中煤）為燃料，采用循環(huán)流化床燃燒技術(shù)發(fā)電的綜合利用電廠。一期、二期各2臺(tái)330MW循環(huán)流化床機(jī)組，分別于2009、2013年通過(guò)試運(yùn)行，至今總體狀況良好，煤泥摻燒比例達(dá)30%～50%，遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值（一期設(shè)計(jì)值為15%，二期設(shè)計(jì)值為40%）,由于燃燒煤泥燃料成本低，公司盈利水平逐年提高。

1 煤泥摻燒系統(tǒng)設(shè)備概況

1.1 煤泥摻燒工藝流程

臨渙中利發(fā)電有限公司煤泥摻燒方案，設(shè)計(jì)將含水率為20%～22%的煤泥，通過(guò)煤泥皮帶直接從臨渙選煤廠壓濾車間輸送至電廠爐前煤泥倉(cāng)，煤泥倉(cāng)的煤泥經(jīng)過(guò)適量加水、搓和處理后泵送至爐膛。一期2臺(tái)爐分別對(duì)應(yīng)1臺(tái)煤泥倉(cāng)，二期2臺(tái)爐共用3臺(tái)煤泥倉(cāng)，一、二期每臺(tái)倉(cāng)下均布置4臺(tái)卸料螺旋、4臺(tái)混合螺旋以及4臺(tái)煤泥泵，每臺(tái)煤泥泵出口設(shè)有除雜裝置，分別通過(guò)管道與爐膛煤泥入料口的煤泥槍相連接。

1.2 煤泥泵送設(shè)備

1.2.1 煤泥泵送系統(tǒng)與設(shè)備概況

煤泥泵送關(guān)鍵設(shè)備煤泥泵、液壓系統(tǒng)等設(shè)備采用進(jìn)口件，運(yùn)行可靠性較好。泵送距離：一期2臺(tái)爐共8套煤泥泵送系統(tǒng)設(shè)備，單套設(shè)計(jì)出力9m3/h,最大泵送能力達(dá)20m3/h,泵送水平距離約180m，垂直距離約10m，單臺(tái)爐設(shè)4只煤泥槍入料口（左右各2只），并分別配套壓縮空氣對(duì)入爐煤泥進(jìn)行霧化、噴送；二期2臺(tái)爐12套煤泥泵送系統(tǒng)設(shè)備，單套設(shè)計(jì)出力20m3/h,單套泵送水平距離約220m，垂直距離約15m，單臺(tái)爐設(shè)6只煤泥槍入料口（左右各3只），并分別配套壓縮空氣對(duì)入爐煤泥進(jìn)行霧化、噴送。

1.2.2 煤泥泵送系統(tǒng)主要設(shè)備特點(diǎn)

(1) 煤泥倉(cāng)

中利發(fā)電一期、二期煤泥倉(cāng)（一期2臺(tái)、二期3臺(tái)）均布置在專用的煤泥泵房?jī)?nèi)，位于爐后方向、兩臺(tái)爐之間，每臺(tái)煤泥倉(cāng)最大容積300m3，有效容積250m3，在煤泥輸送設(shè)備故障條件下可起到約4h左右的緩沖作用。煤泥倉(cāng)上有超聲波探頭和旋轉(zhuǎn)式探頭，可對(duì)料位進(jìn)行控制。煤泥倉(cāng)設(shè)有加水裝置，以保證煤泥含水量在30%左右，便于泵送。煤泥倉(cāng)設(shè)有破拱滑架。

(2) 卸料螺旋與混合螺旋給料機(jī)

每臺(tái)倉(cāng)下分別布置4臺(tái)卸料螺旋給料機(jī)與混合螺旋給料機(jī)，主要作用是向煤泥泵輸送一定比例水分的煤泥,每臺(tái)螺旋輸出流量為20m3/h，驅(qū)動(dòng)裝置采用液壓動(dòng)力包。卸料螺旋采用雙螺旋或單螺旋結(jié)構(gòu)，混合螺旋給料機(jī)采用雙螺旋結(jié)構(gòu)。

(3) 煤泥泵

每臺(tái)倉(cāng)對(duì)應(yīng)4臺(tái)煤泥泵，單臺(tái)泵最大出力為20t/h，最大連續(xù)輸出壓力可達(dá)60～90Bar。一期煤泥泵是帶S擺管的雙缸柱塞泵，通過(guò)液壓動(dòng)力包液壓驅(qū)動(dòng)，煤泥泵雙缸通過(guò)相互反向運(yùn)動(dòng)方式組合起來(lái)，以保證輸送煤泥的連續(xù)性，其最大特點(diǎn)就是能無(wú)故障地泵送含有較大固體顆粒(最大為泵的缸徑的2/3)的介質(zhì)。二期煤泥泵采用的是提升閥結(jié)構(gòu)的雙缸柱塞泵，特點(diǎn)是通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)提升閥按程序切換來(lái)實(shí)現(xiàn)柱塞泵連續(xù)推送煤泥物料功能，正常運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，對(duì)卡澀較大雜物的應(yīng)對(duì)能力稍差。

(4)除雜裝置

煤泥泵送系統(tǒng)每臺(tái)泵后配置1臺(tái)除雜裝，主要作用是為了防止或減輕雜物堵塞煤泥管道與煤泥槍。除雜裝置的取出口配備了快速連接，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單快速的操作。

(5) 液壓動(dòng)力包

液壓動(dòng)力包是煤泥泵、混合螺旋、卸料螺旋以及滑架的驅(qū)動(dòng)單元，每套泵送設(shè)備配備1臺(tái)液壓動(dòng)力包，滑架單配一套液壓動(dòng)力包，以提高其安全性。

煤泥泵送液壓系統(tǒng)最容易出問(wèn)題的部件是煤泥泵雙缸切換驅(qū)動(dòng)缸、液壓馬達(dá)、液壓泵、各種電磁閥（控制煤泥泵、卸料螺旋、混合螺旋）以及各種液壓缸密封等，其中液壓油的清潔、防污極為關(guān)鍵，是煤泥泵送系統(tǒng)能否長(zhǎng)周期連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

2 煤泥摻燒主要問(wèn)題與應(yīng)對(duì)措施

2.1 煤泥槍堵塞與磨損問(wèn)題及措施

一期煤泥投運(yùn)初期煤泥槍堵塞十分嚴(yán)重，原設(shè)計(jì)的沖洗水系統(tǒng)無(wú)法使用，同時(shí)煤泥槍頭磨損也很嚴(yán)重。

①對(duì)煤泥槍水沖洗系統(tǒng)進(jìn)行改造，每臺(tái)煤泥槍加裝一套壓縮空氣吹掃風(fēng)管路。停爐前或煤泥槍停用前先用水沖洗，然后再用壓縮空氣吹掃。

②運(yùn)行中采用負(fù)壓煤泥槍清堵安全、技術(shù)方案。通過(guò)對(duì)煤泥槍結(jié)構(gòu)分析，確立在煤泥槍漿液閥部位進(jìn)行系統(tǒng)解列、清堵。

③針對(duì)煤泥槍頭磨損問(wèn)題，一期采取的主要措施有：一是調(diào)整煤泥槍頭端部不超出爐墻耐火耐磨材料表層，并將煤泥爐膛入料口做成喇叭型，在減輕床料對(duì)煤泥槍的磨損的同時(shí)，方便煤泥滑落；二是煤泥泵送停用或煤泥量投用較少時(shí)，煤泥霧化風(fēng)停用或少用；三是鍋爐逢停必檢，利用停爐水消缺期間對(duì)磨損嚴(yán)重并影響煤泥霧化的煤泥槍槍頭進(jìn)行即時(shí)更換。

④對(duì)生產(chǎn)企業(yè)提出適量抬高煤泥槍爐膛密相區(qū)位置建議，并在二期鍋爐上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將煤泥給料口調(diào)整到二次風(fēng)口以上位置，二次風(fēng)也可以對(duì)煤泥起到助吹作用。

2.2 雜物卡澀問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

煤泥中雜物主要有各種金屬件（鋼板、角鋼、鐵鍬、鋼筋等）、非金屬件（膠合板、鑄石、橡膠管等），對(duì)煤泥泵送系統(tǒng)的煤泥泵等設(shè)備損傷極大，會(huì)造成煤泥泵等轉(zhuǎn)動(dòng)部件卡澀、磨損、變形損壞。

①?gòu)脑搭^控制。定期組織召開由中利發(fā)電、返料系統(tǒng)、選煤廠壓濾車間以及煤泥皮帶機(jī)等相關(guān)管理維護(hù)人員專題會(huì)，分析原因，制定并落實(shí)煤泥雜物獎(jiǎng)罰制度，在一定程度上減少了雜物入倉(cāng)。

②加強(qiáng)檢修管理與技術(shù)培訓(xùn)力度。煤泥泵送設(shè)備檢修、維護(hù)實(shí)行專人專責(zé)包機(jī)制度，要求定期檢查、主動(dòng)消缺；通過(guò)不定期舉行煤泥泵送技術(shù)與技能培訓(xùn)，提高檢修效率與質(zhì)量，減輕雜物帶來(lái)的危害，保障煤泥摻燒設(shè)備安全運(yùn)行。

③技術(shù)攻關(guān)與外出調(diào)研。通過(guò)對(duì)泵后除雜裝置格柵進(jìn)行適量加密處理，減少了較大雜物在煤泥管道與煤泥槍部位聚集、堵塞；在煤泥料倉(cāng)前加裝除雜裝置技術(shù)改造，今年上半年已投入運(yùn)行，效果較好，出力還需進(jìn)一步改進(jìn)、提高。

2.3 加水與漫煤泥問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

①加強(qiáng)加水裝置技術(shù)改造。原煤泥倉(cāng)加水手動(dòng)門控制改為電動(dòng)門控制，嚴(yán)格控制加水量；在煤泥倉(cāng)內(nèi)加裝高清探頭，方便加水監(jiān)控。改造后漫煤泥頻次大大降低。

②料斗料位計(jì)改造。通過(guò)對(duì)料位計(jì)改型、移位、加裝防護(hù)板等措施后效果顯著，特別是二期結(jié)合高低料位定值調(diào)整以及料斗內(nèi)加裝隔板改造，料斗漏水、漫煤泥現(xiàn)象大為減少，煤泥泵送系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。

③卸料螺旋出口閘板門由手動(dòng)改成液壓或氣動(dòng)門。二期設(shè)計(jì)采用液壓閘板門，效果良好，方便了控制，一期擇機(jī)進(jìn)行改造。

④對(duì)煤泥加水方式進(jìn)行改造。結(jié)合煤泥除雜改造，在煤泥入倉(cāng)前進(jìn)行加水制膏，煤泥倉(cāng)及料斗內(nèi)不用加水或少加水。

2.4 液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

煤泥泵送液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要問(wèn)題是液壓系統(tǒng)各密封損壞泄漏、液壓油污染（進(jìn)水與煤泥）、液壓泵磨損內(nèi)漏或損壞、液壓馬達(dá)磨損內(nèi)漏或動(dòng)力不足、各液壓電磁閥磨損不能正常工作以及中央潤(rùn)滑油站故障致轉(zhuǎn)動(dòng)部件磨損損壞等。

2.4.1 液壓油污染問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

①對(duì)煤泥泵料缸與活塞定期檢查、消缺。及時(shí)更換磨損嚴(yán)重的料缸活塞，防止或減少煤泥水漏入清水缸；及時(shí)更換內(nèi)壁磨損嚴(yán)重的料缸筒體（尤其是偏磨），保持活塞工作狀態(tài)時(shí)密封的嚴(yán)密性，從而減輕煤泥水泄漏。

②定期更換清水缸（煤泥泵料缸與油缸之間）里的水，保持清水缸水質(zhì)，防止出現(xiàn)煤泥水進(jìn)入油缸，從而污染液壓油。

③保證油缸與活塞桿的密封完好，及時(shí)更換油缸盤頭密封等油封，防止油缸活塞運(yùn)動(dòng)期間漏入煤泥水。

2.4.2 液壓系統(tǒng)動(dòng)力部件或電磁閥磨損問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)與技術(shù)技能培訓(xùn)，能及時(shí)查找出故障原因，定期對(duì)液壓泵、液壓馬達(dá)的動(dòng)力與內(nèi)漏性能進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)診斷結(jié)果對(duì)整體性能嚴(yán)重不足的煤泥泵送液壓系統(tǒng)可利用大小期間分系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)鍵部件的整體更換。

2.5 煤泥滑架問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

實(shí)際運(yùn)行中滑架的主要問(wèn)題是推桿與浮動(dòng)盤磨損泄漏煤泥、煤泥局部板結(jié)或異物致使滑架卡澀、推桿卡箍連接螺栓松動(dòng)脫落等；煤泥倉(cāng)清倉(cāng)主要問(wèn)題是停爐前倉(cāng)內(nèi)存留的煤泥量大或滑架故障而需要清倉(cāng)檢修維護(hù)以及清倉(cāng)安全問(wèn)題等。

2.5.1 滑架推桿與浮動(dòng)盤磨損泄漏煤泥的應(yīng)對(duì)措施

①對(duì)煤泥滑架中央潤(rùn)滑油站進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，保證浮動(dòng)盤密封潤(rùn)滑良好，從而延長(zhǎng)連續(xù)使用周期。

②控制煤泥滑架沖洗水壓力、流量正常，與浮動(dòng)盤接口密封良好，回流水暢通。

③定期檢查煤泥倉(cāng)浮動(dòng)盤并及時(shí)更換浮動(dòng)盤盤根與油封。

④利用大小修更換嚴(yán)重磨損的煤泥滑架推桿。

2.5.2 煤泥局部板結(jié)或異物致使滑架卡澀的應(yīng)對(duì)措施

從源頭防止或減少較大金屬件雜物；合理控制煤泥倉(cāng)加水量與頻次，防止出現(xiàn)煤泥倉(cāng)內(nèi)板結(jié)層；發(fā)現(xiàn)滑架卡澀要及時(shí)采用短行程反復(fù)活動(dòng)，必要時(shí)適量調(diào)大滑架運(yùn)行壓力定值； 各種措施均處理無(wú)效時(shí)，可考慮清倉(cāng)檢查處理。

2.5.3 推桿卡箍連接螺栓松動(dòng)脫落的應(yīng)對(duì)措施

定期清倉(cāng)檢查連接螺栓是否松動(dòng)，并用扭力扳手將扭矩緊固到設(shè)值；將緊固螺母更換為符合強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的止退緊固螺母；必要時(shí)可將固定卡箍?jī)陕菽赣娩摻钸B接焊死，以防止螺栓松動(dòng)。

圖1

圖2

圖3

表1

2.5.4 煤泥滑架改進(jìn)換型

針對(duì)大型煤泥倉(cāng)卸料難的特點(diǎn)以及一期煤泥滑架遇到的一些安全問(wèn)題，二期煤泥滑架進(jìn)行了改進(jìn)換型，即單臺(tái)煤泥倉(cāng)采用雙滑架替代原來(lái)單滑架形式。一年多來(lái)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，大型煤泥倉(cāng)雙滑架運(yùn)行比單滑架運(yùn)行阻力降低、滑架卡澀頻次明顯降低、滑架運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制。

3 煤泥摻燒對(duì)鍋爐運(yùn)行影響

3.1 煤泥投入量對(duì)床溫的影響

合適的床溫是CFB鍋爐安全、環(huán)保與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證。實(shí)際運(yùn)行工況表明，隨著煤泥噴入量的增加，密相區(qū)下部、中部、上部床溫均有所下降。與不摻燒煤泥相比，在機(jī)組200～250MW負(fù)荷下，摻燒30%煤泥量，床溫下降約20～30℃。

3.2 煤泥投入量對(duì)底渣含碳量的影響

煤泥顆粒極細(xì)，在爐內(nèi)爆燃后產(chǎn)生的底渣也很少，煤泥摻燒量加大后鍋爐排渣量總體減少，理論上底渣含碳量也不會(huì)有明顯變化，但由于摻燒煤泥后爐膛燃燒工況十分復(fù)雜，可能會(huì)產(chǎn)生部分未燃盡的煤泥團(tuán)顆粒，從而影響鍋爐底渣含碳量，圖1為煤泥噴入量與底渣含碳量關(guān)系。

3.3 煤泥投入量對(duì)飛灰含碳量的影響

飛灰含碳量的大小也是影響鍋爐效率的重要指標(biāo)之一，從圖2可以看出，煤泥投入量的多少對(duì)飛灰含碳量的影響并不明顯，在不同負(fù)荷、不同煤泥投入量的情況下，飛灰含碳量始終保持在1.2%～2.0%，燃燒效果較好。

3.4 煤泥對(duì)排煙溫度的影響

運(yùn)行工況表明，煤泥投入對(duì)排煙溫度影響明顯。降低煤泥摻燒對(duì)排煙影響的主要措施有：對(duì)尾部煙道受熱面及空預(yù)器加強(qiáng)吹灰；鍋爐受熱面設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮摻燒較大比例煤泥因素。

圖3為在230MW負(fù)荷工況下，吹灰正常進(jìn)行條件下，未投入煤泥和投入40m3/h 的煤泥時(shí)排煙溫度隨時(shí)間的變化情況。

鍋爐摻燒煤泥后，隨著煤泥投入量的增加，鍋爐熱損失有所增大，鍋爐效率有所下降，煤耗略有增加。但是，由于煤泥在價(jià)格上具有非常大的優(yōu)勢(shì)，大規(guī)模摻燒煤泥大大降低了發(fā)電成本，可為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。表1為中利發(fā)電一期近年電廠燃料結(jié)構(gòu)與盈利情況統(tǒng)計(jì)表。