劉宇昌

(山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司,山西 朔州 036800)

0 引言

某電廠2×300 MW CFB鍋爐為亞臨界、一次中間再熱循環(huán)流化床鍋爐，島式布置，高強(qiáng)度螺栓連接，全鋼構(gòu)架懸吊結(jié)構(gòu)。本鍋爐采用鋼結(jié)構(gòu)支撐的設(shè)備還有爐后煙道布置的一臺(tái)四分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器、爐膛兩側(cè)分別布置的旋風(fēng)分離器、回料器、外置式換熱器及冷渣器（2臺(tái)風(fēng)水冷渣器，2臺(tái)滾筒式冷渣器）各4臺(tái)，鍋爐的輸煤系統(tǒng)由廠外皮帶輸送至爐前煤倉(cāng)，煤倉(cāng)內(nèi)燃料經(jīng)4臺(tái)皮帶給煤機(jī)、刮板給煤機(jī)分別送至布置在爐膛兩側(cè)墻上的2路爐膛給煤口和回料腿上的8路給煤口，給至爐內(nèi)燃燒。

1 鍋爐添加床料的必要性

根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐物料循環(huán)的基本工作原理，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒過(guò)程實(shí)際上是鍋爐床料及其給入的燃料（包括燃料煤、石灰石脫硫劑、鍋爐底渣等等）在爐內(nèi)燃燒室，經(jīng)分別從爐膛的底部和側(cè)墻送入的一、二次送風(fēng)，在物料的不斷循環(huán)過(guò)程中，氣體對(duì)爐膛內(nèi)床料顆粒的作用力與顆粒的重力相平衡，粗重的粒子在燃燒室下部燃燒，細(xì)粒子在燃燒室上部燃燒； 被吹出燃燒室的細(xì)粒子物料經(jīng)分離器收集后返送回爐內(nèi)再燃燒，如此反復(fù)循環(huán)可以看出循環(huán)流化床鍋爐的燃燒過(guò)程實(shí)際上就是物料循環(huán)的過(guò)程，所以循環(huán)流化床鍋爐在啟動(dòng)前必須在爐膛及回料器內(nèi)加入啟動(dòng)床料，以建立最初的物料平衡，確保鍋爐安全、平穩(wěn)啟動(dòng)運(yùn)行。

2 運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1 原加床料系統(tǒng)的不足

該廠2×300 MW CFB鍋爐啟動(dòng)前的加床料工作自投產(chǎn)以來(lái)，一直采用勞動(dòng)力較為繁重的人工加床料方式。人工加床料工作用工密集、工作量大、日完成工作量卻有限，所以會(huì)產(chǎn)生用時(shí)較長(zhǎng)、同時(shí)還會(huì)耗費(fèi)大量的人力和物力且，對(duì)鍋爐的環(huán)境也會(huì)造成一定的污染，更嚴(yán)重的是有時(shí)會(huì)因?yàn)榧哟擦瞎ぷ鞑荒芗皶r(shí)完成而延期機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間。

傳統(tǒng)的人工加床料工作一般是靠人工從鍋爐零米層將床料通過(guò)袋裝后再搬運(yùn)到到鍋爐26米層高的二級(jí)給煤機(jī)平臺(tái)，通過(guò)二級(jí)給煤機(jī)檢修人孔給入爐膛內(nèi)，如此裝料過(guò)程大大增加了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)裝料過(guò)程中不免產(chǎn)生大量的灰塵，將嚴(yán)重污染周?chē)沫h(huán)境衛(wèi)生及工作人員的身體健康，并且經(jīng)統(tǒng)計(jì)顯示，如按該廠鍋爐爐膛設(shè)計(jì)尺寸及鍋爐啟動(dòng)要求計(jì)算，一般要求鍋爐布風(fēng)板上床料鋪設(shè)厚度為850mmm左右，總重量約500多噸，按此重量的床料量計(jì)算，一般加床料工作（包括前期床料的準(zhǔn)備工作及向爐膛內(nèi)加床料等）都需要20多名工人工作1天以上才可能按期完成。

在遇到機(jī)組大修后啟動(dòng)等特殊情況下，一般會(huì)安排較多的熱態(tài)啟動(dòng)試驗(yàn)，由于機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程長(zhǎng)，床料也將會(huì)損失嚴(yán)重，所以在啟動(dòng)過(guò)程中將需不斷地補(bǔ)充床料，而此種工況下，根本無(wú)法靠人工添加床料方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)法有效補(bǔ)充床料的損失，床料不斷損失后，勢(shì)必會(huì)造成鍋爐床壓下降、床溫升高，這樣對(duì)循環(huán)床鍋爐啟動(dòng)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)大面積結(jié)焦的可能性，引發(fā)嚴(yán)重后果。

2.2 石灰石氣力輸送系統(tǒng)可靠性差

該廠2×300 MW CFB 鍋爐原設(shè)計(jì)的脫硫系統(tǒng)為爐內(nèi)噴石灰石粉脫硫，每臺(tái)鍋爐設(shè)2套石灰石粉氣力輸送系統(tǒng)，每套輸送設(shè)備按正常工作均能滿(mǎn)足一臺(tái)爐的鍋爐噴鈣要求，一般情況下為一用一備，兩套互為備用。石灰石粉輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸送能力不小于33.5t/h，但在實(shí)際運(yùn)行中，由于鍋爐原設(shè)計(jì)石灰石系統(tǒng)的石灰石輸送管路設(shè)置距離長(zhǎng)、彎頭多，經(jīng)常發(fā)生彎頭處磨穿泄漏；還有由于壓縮空氣管網(wǎng)壓力低，經(jīng)常容易發(fā)生堵管現(xiàn)象；石灰石氣力輸送系統(tǒng)的氣動(dòng)控制閥也經(jīng)常容易發(fā)生卡澀現(xiàn)象，處理時(shí)間一般較長(zhǎng)，導(dǎo)致石灰石不能連續(xù)給入鍋爐，使得石灰石系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差，不能滿(mǎn)足爐內(nèi)脫硫的要求。

3 新增爐前物料輸送系統(tǒng)

應(yīng)鍋爐脫硫環(huán)保數(shù)據(jù)的要示，該廠2×300 MW CFB 鍋爐每爐都新增一套爐前物料輸送系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)一個(gè)新增容量為130t的粉倉(cāng)將石灰石由一個(gè)下料給料機(jī)落入皮帶輸送機(jī)上的，石灰石粉輸送皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)輸送能力約40t/h，足以滿(mǎn)足鍋爐脫硫的石灰石量，保證了循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫的可靠性。

同時(shí)為保證鍋爐的正常啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)床壓及各參數(shù)控制的要求，該鍋爐每次點(diǎn)火前加床料必須保證床壓加到10KPa以上，這樣雖滿(mǎn)足了鍋爐啟動(dòng)及正常運(yùn)行時(shí)的要求，但是在啟動(dòng)過(guò)程中，鍋爐各風(fēng)機(jī)耗能也就隨之增大，不能滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要示，勢(shì)必使我們想到如能在啟動(dòng)過(guò)程中循序漸進(jìn)地加入床料，這樣即能保證鍋爐的安全穩(wěn)定啟動(dòng)，又能降低啟動(dòng)電耗能損失。

新增的爐前物料輸送系統(tǒng)為床料的添加提供了更加便利的途徑，采用本系統(tǒng)鍋爐在啟動(dòng)前給爐膛加床料是通過(guò)在其鍋爐渣倉(cāng)底部接的一根直徑300mm的斜管利用自然重力落到皮帶輸送機(jī)的下料口，再通過(guò)一臺(tái)鏈?zhǔn)蕉诽釞C(jī),直接將床料輸送到給煤平臺(tái)的#1FU鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上，然后再經(jīng)過(guò)#2FU鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)落到#1、#2螺旋給料機(jī)上，通過(guò)螺旋給料機(jī)將床料送到埋刮板給煤機(jī)上,再經(jīng)埋刮板給煤機(jī)向爐膛添加床料。

4 新增爐前物料輸送系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

新增爐前物料輸送系統(tǒng)從以下幾方面證實(shí)了其優(yōu)勢(shì)，并在兩臺(tái)鍋爐上得到普遍的應(yīng)用，為機(jī)組的運(yùn)行可靠性提供了保障。

（1）在鍋爐啟動(dòng)前，減輕了人工加床料工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，省去了人工加床料工作的直接費(fèi)用（其中包括人工工資費(fèi)用等），同時(shí)也改善了周?chē)O(shè)備環(huán)境衛(wèi)生，更重要的是節(jié)約了加床料的時(shí)間約10小時(shí)以上，為設(shè)備檢修贏取了更多的時(shí)間或?yàn)閱?dòng)機(jī)組提前啟動(dòng)得到了更大的保障（2）循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)新增的加床料系統(tǒng)可以隨時(shí)向爐內(nèi)補(bǔ)充床料，使床壓控制更加靈活，更有利于鍋爐的燃燒調(diào)整，也減少啟動(dòng)耗油量，節(jié)省了啟動(dòng)費(fèi)用（3）在鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)加床料系統(tǒng)送入爐內(nèi)脫硫劑量的增加，所以大大減輕了石灰石氣力輸送，提高了石灰石氣力輸送系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的可靠性，同時(shí)也更保證了爐內(nèi)的脫硫效果（4）新加床料系統(tǒng)的系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行故障率小，且投資相對(duì)較小（與氣力輸送系統(tǒng)比較）、檢修維護(hù)方便、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高。

5 結(jié)論

新增爐前物料輸送系統(tǒng),保證了循環(huán)流化鍋爐正常運(yùn)行時(shí)向爐內(nèi)添加石灰石脫硫劑的多樣性,，提高了循環(huán)流化床鍋爐石灰石系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證了爐內(nèi)脫硫效率；與此同時(shí)還大大提高鍋爐啟動(dòng)前向爐膛加床料工作的速度和可靠性，并在鍋爐啟動(dòng)過(guò)程也可隨時(shí)向爐內(nèi)補(bǔ)充床料，提高了鍋爐加床料的及時(shí)性和靈活性。