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摘 要:通过#1、#2机组在168 h的试运中,入炉煤质对负荷的影响,以及对颗粒度的要求,由于在试运时入炉煤颗粒度一直不好控制。针对以上的问题采取相应措施,比如可以增加细筛来解决颗粒度问题,以满足循环流化床锅炉运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。
关键词:循环流化床锅炉;颗粒度;方式;安全运行
中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)24-0123-02
大家都知道,火力发电厂想要保证稳定持久的发电效益,最重要的就在于锅炉,而锅炉想要保证稳定安全的运行工况,其源头就在于入炉煤的煤质特性,粒度应控制在13 mm以内。笔者认为“源头抓好,一切都好”。
1 输煤系统概况
1.1 概 述
黄陵矿业煤矸石发电有限公司2×300 MW循环硫化床机组年耗煤量为280万t。电厂所需燃煤由黄陵矿业公司2#煤矿、1#煤矿供给,其中2#煤矿由带式输送机转运、1#煤矿和其它外调用煤由汽车转运。我厂输煤系统主要由10部带式输送机组成。1部、2部、6部、7部为单条皮带,3部、4部、5部、8部、9部、10部为双条皮带。1部、2部皮带分别从2#煤矿煤仓取中煤或矸石转运至3部皮带转运站,6部皮带是为斗轮机可双向向煤场堆煤、取煤,7部皮带为煤场通过推煤机上煤。
本厂输煤分两级破碎,分粗碎和细碎布置在8部和9部皮带之间。另外包括储煤场及其设备、带式输送机系统、筛分破碎设备、控制系统、辅助设施及系统。
1.2 贮煤系统
在来煤入厂处设有50 t空车汽车衡两台、80 t重车汽车衡两台,用于入厂煤的计量。在上煤系统中设有2台电子皮带秤和2台链码校验装置,用于入炉煤的计量和校验。在重车衡前1台入厂煤采样装置,在上煤系统中还设有2台电子皮带秤和2台单元式入炉煤自动取样缩分装置。
储煤场按2个条形煤场设置。堆煤高度按13.5米,其中轨上12 m,轨下1.5 m。总贮煤量约为10万吨,可满足电厂2×300 MW机组锅炉最大连续蒸发量时10天的耗煤量。
储煤场作业机械采用1台DQ650/850.30悬臂式斗轮堆取料机,斗轮堆取料机堆料能力为850 t/h,二者的取料能力为300~650 t/h可调,悬臂长度均为30米。
按煤种直接分别堆放至煤场。具体方式如下。
1.2.1 混煤方式
系统中具体有以下2种混煤方式:
①斗轮堆取料机+汽车;②两台活化式给料机混煤。
1.2.2 卸煤方式
当1或2、3、4、5、6号带运行时,7、8、9、10号带停机。
1号带或2号带→3号甲带→4号甲带→5号甲带→6号带→煤场;
1号带或2号带→3号乙带→4号乙带→5号乙带→6号带→煤场
汽车卸煤到煤场。
1.2.3 上煤方式
方式一(活化式给煤机到煤仓间)。
当1、2、3、4、5、6号带停机时,7号、8号、9号、10号带运行:
①7号带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
②7号带→8号乙带→乙粗碎机→乙细筛子→乙细碎机→9号乙带→10号甲(乙)带→原煤仓
方式二(煤场到煤仓间)。
①当1、2、3、4、5、7号带停机时,6号、8号、9号、10号带运行:
煤场→6号带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
②煤场→6号带→8号乙带→乙粗碎机→乙细筛子→乙细碎机→9号乙带→10号甲(乙)带→原煤仓
方式三(二号煤矿到煤仓间)。
当1或2、3、4、5、8、9、10号带运行时,6、7号带停机。
1号带或2号带→3号甲带→4号甲带→5号甲(乙)带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
1号带或2号带→3号乙带→4号乙带→5号甲(乙)带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
煤场配备1台推煤机和3台装载机,作为煤场的辅助设备。
1.3 厂内输送系统
汽车来煤直接运至煤场储存;煤场煤可通过斗轮机转运至煤仓间。输煤系统采用固定端上煤的方式。
输煤系统带式输送机的规格为:
1号带式输送机额定出力/最大出力:450 t/h/1 120 t/h;
2号带式输送机额定出力/最大出力:400 t/h/960 t/h;
3、4、5、6号带式输送机额定出力/最大出力:850 t/h/1 400 t/h;
7、8、9、10号带式输送机额定出力/最大出力:650 t/h/
1 120 t/h;
0号带式输送机额定出力/最大出力:50 t/h/190 t/h。
B=1 000 mm,v=2.50 m/s,Q=850 t/h。除煤场带式输送机和1、2号带式输送机为单路布置外,其它带式输送机均为双路布置,一路运行,一路备用,并有双路同时运行的可能。按照2台机满负荷运行考虑,每天燃煤约11 673.6 t,本工程输送系统日运行小时数约为12.3 h,三班制运行,每班运行时间约4.1 h。
由于燃煤揮发分较高,为确保运煤系统安全运行,全部选用难燃EP胶带。
煤仓层采用犁式卸料器向原煤仓卸煤。
1.4 筛碎系统
本工程输煤系统中设置两级破碎。粗碎系统设置2台粗碎机,采用山西省电力公司电力设备厂的设备,1运1备。碎煤机采用环锤式碎煤机,其出力为Q=800 t/h,入料粒度≤300 mm,出料粒度≤30 mm。 细碎系统设置2台高幅筛和2台细碎机,1运1备。高幅筛出力为Q=650 t/h,入料粒度≤50 mm,出料粒度≤9 mm;细碎机的出力为Q=650 t/h,入料粒度≤50mm,出料粒度≤9 mm。粗、细碎机设减振装置,减振装置由弹簧阻尼隔振器和减振平台等组成。细碎机选用美国生产的细碎机。
1.5 输煤系统控制
输煤系统的控制方式采用程序控制,LCD显示。在集控室和就地输煤电子设备间均能控制设备起停。斗轮堆取料机采用单独的程序控制,并与输煤程控室有信号和通讯联系。参加程序控制的设备应有设备间联锁及解除联锁的要求,且可以在就地进行起、停操作。在斗轮机、各转运站、粗、细碎煤机室及原煤仓各卸料点等设有工业电视摄像头,用于输煤程控室监测设备运行状态。
2 煤颗粒度对锅炉的影响
运行中如有大煤块大量进入流化床,会在床体中沉积形成死滞区,破坏正常的流化状态,使炉内温度场不均匀,造成因床温过低或床温过高结焦而被迫停炉。所以循环流化床锅炉的安全运行要求有良好的燃烧破碎、筛分系统,以保证进入流化床的煤粒在要求的颗粒度范围内(一般要求颗粒度在0~13 mm范围内)。否则运行时若为了减少小煤粒飞逸而减小风量,就会影响大煤粒沸腾;若为了照顾大煤粒沸腾良好而加大流化风量,则小煤粒飞逸又会增多,加大锅炉损失;同时风量调节还要与给煤构成一定比例,以维持床温。煤粒破碎得好,颗粒度均匀,则运行时风煤比易掌握,床温易稳定,效率也高。如颗粒度过大、过小,甚至超大,都会给运行操作带来困难,同时造成流化床锅炉飞灰损失及灰渣热损失的增大,使锅炉热效率降低。
另外,颗粒度增大,则会因照顾大颗粒流化而加大风量,致使小颗粒煤未及时燃烧而飞出炉膛进入旋风分离器,在分离器下部的返料床上二次燃烧,使返料温度过高,造成返料器高温结焦,影响锅炉正常运行。飞灰损失随着最小流化风量的增大而增加,水冷受热面的磨损随着风速的增加而成倍增加,从而导致锅炉运行周期大大缩短。综上所述,燃料颗粒度的大小,对循环流化床锅炉的正常运行有着非常直接的影响。
3 解决办法
我厂输煤系统分为甲、乙两路每条系统配备两破一筛,可以改为两破两筛,具体方法是:在细碎机下方增加一台细筛(细筛出力为Q=650 t/h,入料粒度≤50 mm,出料粒度≤9 mm;)同时增加一台返料机,当煤粒经过细筛后,未达到出料粒度要求的再经过返料机重新进入细碎机再次破碎,如此反复循环,以保证入炉煤颗粒度在规定范围内。
YZDS系列 振动筛为新从国外引进技术,具有当代国际先进水平的一种圆运动振动筛,该系列振动筛广泛适用于冶金、矿山、煤炭、建材、化工、电力、交通、轻工等部门进行各种物料的分级。
3.1 特 点
①结构新颖,技术参数先进,处理能力大,筛分效率高。
②采用 振动电机作为激振源,使用维修方便。
③采用弹簧钢编织筛网或冲孔筛板,使用寿命长,不易堵孔。
④采用橡胶陌振弹簧,寿命长、噪声小、过共振区平稳等。?
3.2 结 构
①筛箱:筛机的承裁部件,由侧板、承料板、出科柜、联接梁主梁,保护板等组合而成的套体结构,用以传递激振力,具有足够的强度和刚度。
②惯性电机:采用ZG系列 振动电机作为振源,它利用两端轴伸偏心块旋转产生的离心力得到额定激振P。 每组偏心块由固定偏心块和活动偏心块组成,只要改变活动偏心块对固定偏心块在圆周方向的相对位置,使可以改变偏心块的合成偏心距,进而调整激振力的大小,使用时可根据现场需要,调节激振力到所需位置。
③筛面:采用碳素弹簧钢丝编制筛网或冲孔筛板,这种筛面具有较长的使用寿命。
④橡胶簧:用邵氏硬度为50和60的丁晴橡胶作振动系统的弹性元件易于变形,能有效地抗压、抗剪、抗扭、内阻大。非线性的剛度特性,使其通过共振区时,振幅扩大较金属簧小得多,使用寿命长,在合理的频率比下工作,振动效果很好。
⑤支座:用型钢焊成,作为振动质体的支撑,结构能保证足够的强度与刚度,能合理安放弹性元件,便于安装与维护。 三、工作原理YZDS系列 振动筛为单铀圆运动惯性 振动筛,它是利用惯性电机工作时,偏心块产生的惯性力迫使筛箱产生振动,使加到筛机筛面上的物料产生抛掷运动,从而使一定粒度的物料颗粒透过筛孔,实现筛分操作。
参考文献:
[1] 侯祥松,张建胜,王进伟,等.循环流化床中水冷壁的磨损原理及其预防 [J].锅炉技术,2007,(4):19-24.
[2] 王世山.循环流化床锅炉受热面磨损的数学模型及预防措施[J].热力 发电,2007,(2):24-27.
[3] 马增益,严建华,潘国清,等.循环流化床床内受热面磨损特性的试验研 究[J].动力工程,2000,(3):674-676.
[4] 潘睿,李淑红,王志伟,等.高效除尘脱硫CT/n型锅炉炉前煤型机的研制 [J].森林工程,2007,23,(1):56-57.
关键词:循环流化床锅炉;颗粒度;方式;安全运行
中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)24-0123-02
大家都知道,火力发电厂想要保证稳定持久的发电效益,最重要的就在于锅炉,而锅炉想要保证稳定安全的运行工况,其源头就在于入炉煤的煤质特性,粒度应控制在13 mm以内。笔者认为“源头抓好,一切都好”。
1 输煤系统概况
1.1 概 述
黄陵矿业煤矸石发电有限公司2×300 MW循环硫化床机组年耗煤量为280万t。电厂所需燃煤由黄陵矿业公司2#煤矿、1#煤矿供给,其中2#煤矿由带式输送机转运、1#煤矿和其它外调用煤由汽车转运。我厂输煤系统主要由10部带式输送机组成。1部、2部、6部、7部为单条皮带,3部、4部、5部、8部、9部、10部为双条皮带。1部、2部皮带分别从2#煤矿煤仓取中煤或矸石转运至3部皮带转运站,6部皮带是为斗轮机可双向向煤场堆煤、取煤,7部皮带为煤场通过推煤机上煤。
本厂输煤分两级破碎,分粗碎和细碎布置在8部和9部皮带之间。另外包括储煤场及其设备、带式输送机系统、筛分破碎设备、控制系统、辅助设施及系统。
1.2 贮煤系统
在来煤入厂处设有50 t空车汽车衡两台、80 t重车汽车衡两台,用于入厂煤的计量。在上煤系统中设有2台电子皮带秤和2台链码校验装置,用于入炉煤的计量和校验。在重车衡前1台入厂煤采样装置,在上煤系统中还设有2台电子皮带秤和2台单元式入炉煤自动取样缩分装置。
储煤场按2个条形煤场设置。堆煤高度按13.5米,其中轨上12 m,轨下1.5 m。总贮煤量约为10万吨,可满足电厂2×300 MW机组锅炉最大连续蒸发量时10天的耗煤量。
储煤场作业机械采用1台DQ650/850.30悬臂式斗轮堆取料机,斗轮堆取料机堆料能力为850 t/h,二者的取料能力为300~650 t/h可调,悬臂长度均为30米。
按煤种直接分别堆放至煤场。具体方式如下。
1.2.1 混煤方式
系统中具体有以下2种混煤方式:
①斗轮堆取料机+汽车;②两台活化式给料机混煤。
1.2.2 卸煤方式
当1或2、3、4、5、6号带运行时,7、8、9、10号带停机。
1号带或2号带→3号甲带→4号甲带→5号甲带→6号带→煤场;
1号带或2号带→3号乙带→4号乙带→5号乙带→6号带→煤场
汽车卸煤到煤场。
1.2.3 上煤方式
方式一(活化式给煤机到煤仓间)。
当1、2、3、4、5、6号带停机时,7号、8号、9号、10号带运行:
①7号带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
②7号带→8号乙带→乙粗碎机→乙细筛子→乙细碎机→9号乙带→10号甲(乙)带→原煤仓
方式二(煤场到煤仓间)。
①当1、2、3、4、5、7号带停机时,6号、8号、9号、10号带运行:
煤场→6号带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
②煤场→6号带→8号乙带→乙粗碎机→乙细筛子→乙细碎机→9号乙带→10号甲(乙)带→原煤仓
方式三(二号煤矿到煤仓间)。
当1或2、3、4、5、8、9、10号带运行时,6、7号带停机。
1号带或2号带→3号甲带→4号甲带→5号甲(乙)带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
1号带或2号带→3号乙带→4号乙带→5号甲(乙)带→8号甲带→甲粗碎机→甲细筛子→甲细碎机→9号甲带→10号甲(乙)带→原煤仓
煤场配备1台推煤机和3台装载机,作为煤场的辅助设备。
1.3 厂内输送系统
汽车来煤直接运至煤场储存;煤场煤可通过斗轮机转运至煤仓间。输煤系统采用固定端上煤的方式。
输煤系统带式输送机的规格为:
1号带式输送机额定出力/最大出力:450 t/h/1 120 t/h;
2号带式输送机额定出力/最大出力:400 t/h/960 t/h;
3、4、5、6号带式输送机额定出力/最大出力:850 t/h/1 400 t/h;
7、8、9、10号带式输送机额定出力/最大出力:650 t/h/
1 120 t/h;
0号带式输送机额定出力/最大出力:50 t/h/190 t/h。
B=1 000 mm,v=2.50 m/s,Q=850 t/h。除煤场带式输送机和1、2号带式输送机为单路布置外,其它带式输送机均为双路布置,一路运行,一路备用,并有双路同时运行的可能。按照2台机满负荷运行考虑,每天燃煤约11 673.6 t,本工程输送系统日运行小时数约为12.3 h,三班制运行,每班运行时间约4.1 h。
由于燃煤揮发分较高,为确保运煤系统安全运行,全部选用难燃EP胶带。
煤仓层采用犁式卸料器向原煤仓卸煤。
1.4 筛碎系统
本工程输煤系统中设置两级破碎。粗碎系统设置2台粗碎机,采用山西省电力公司电力设备厂的设备,1运1备。碎煤机采用环锤式碎煤机,其出力为Q=800 t/h,入料粒度≤300 mm,出料粒度≤30 mm。 细碎系统设置2台高幅筛和2台细碎机,1运1备。高幅筛出力为Q=650 t/h,入料粒度≤50 mm,出料粒度≤9 mm;细碎机的出力为Q=650 t/h,入料粒度≤50mm,出料粒度≤9 mm。粗、细碎机设减振装置,减振装置由弹簧阻尼隔振器和减振平台等组成。细碎机选用美国生产的细碎机。
1.5 输煤系统控制
输煤系统的控制方式采用程序控制,LCD显示。在集控室和就地输煤电子设备间均能控制设备起停。斗轮堆取料机采用单独的程序控制,并与输煤程控室有信号和通讯联系。参加程序控制的设备应有设备间联锁及解除联锁的要求,且可以在就地进行起、停操作。在斗轮机、各转运站、粗、细碎煤机室及原煤仓各卸料点等设有工业电视摄像头,用于输煤程控室监测设备运行状态。
2 煤颗粒度对锅炉的影响
运行中如有大煤块大量进入流化床,会在床体中沉积形成死滞区,破坏正常的流化状态,使炉内温度场不均匀,造成因床温过低或床温过高结焦而被迫停炉。所以循环流化床锅炉的安全运行要求有良好的燃烧破碎、筛分系统,以保证进入流化床的煤粒在要求的颗粒度范围内(一般要求颗粒度在0~13 mm范围内)。否则运行时若为了减少小煤粒飞逸而减小风量,就会影响大煤粒沸腾;若为了照顾大煤粒沸腾良好而加大流化风量,则小煤粒飞逸又会增多,加大锅炉损失;同时风量调节还要与给煤构成一定比例,以维持床温。煤粒破碎得好,颗粒度均匀,则运行时风煤比易掌握,床温易稳定,效率也高。如颗粒度过大、过小,甚至超大,都会给运行操作带来困难,同时造成流化床锅炉飞灰损失及灰渣热损失的增大,使锅炉热效率降低。
另外,颗粒度增大,则会因照顾大颗粒流化而加大风量,致使小颗粒煤未及时燃烧而飞出炉膛进入旋风分离器,在分离器下部的返料床上二次燃烧,使返料温度过高,造成返料器高温结焦,影响锅炉正常运行。飞灰损失随着最小流化风量的增大而增加,水冷受热面的磨损随着风速的增加而成倍增加,从而导致锅炉运行周期大大缩短。综上所述,燃料颗粒度的大小,对循环流化床锅炉的正常运行有着非常直接的影响。
3 解决办法
我厂输煤系统分为甲、乙两路每条系统配备两破一筛,可以改为两破两筛,具体方法是:在细碎机下方增加一台细筛(细筛出力为Q=650 t/h,入料粒度≤50 mm,出料粒度≤9 mm;)同时增加一台返料机,当煤粒经过细筛后,未达到出料粒度要求的再经过返料机重新进入细碎机再次破碎,如此反复循环,以保证入炉煤颗粒度在规定范围内。
YZDS系列 振动筛为新从国外引进技术,具有当代国际先进水平的一种圆运动振动筛,该系列振动筛广泛适用于冶金、矿山、煤炭、建材、化工、电力、交通、轻工等部门进行各种物料的分级。
3.1 特 点
①结构新颖,技术参数先进,处理能力大,筛分效率高。
②采用 振动电机作为激振源,使用维修方便。
③采用弹簧钢编织筛网或冲孔筛板,使用寿命长,不易堵孔。
④采用橡胶陌振弹簧,寿命长、噪声小、过共振区平稳等。?
3.2 结 构
①筛箱:筛机的承裁部件,由侧板、承料板、出科柜、联接梁主梁,保护板等组合而成的套体结构,用以传递激振力,具有足够的强度和刚度。
②惯性电机:采用ZG系列 振动电机作为振源,它利用两端轴伸偏心块旋转产生的离心力得到额定激振P。 每组偏心块由固定偏心块和活动偏心块组成,只要改变活动偏心块对固定偏心块在圆周方向的相对位置,使可以改变偏心块的合成偏心距,进而调整激振力的大小,使用时可根据现场需要,调节激振力到所需位置。
③筛面:采用碳素弹簧钢丝编制筛网或冲孔筛板,这种筛面具有较长的使用寿命。
④橡胶簧:用邵氏硬度为50和60的丁晴橡胶作振动系统的弹性元件易于变形,能有效地抗压、抗剪、抗扭、内阻大。非线性的剛度特性,使其通过共振区时,振幅扩大较金属簧小得多,使用寿命长,在合理的频率比下工作,振动效果很好。
⑤支座:用型钢焊成,作为振动质体的支撑,结构能保证足够的强度与刚度,能合理安放弹性元件,便于安装与维护。 三、工作原理YZDS系列 振动筛为单铀圆运动惯性 振动筛,它是利用惯性电机工作时,偏心块产生的惯性力迫使筛箱产生振动,使加到筛机筛面上的物料产生抛掷运动,从而使一定粒度的物料颗粒透过筛孔,实现筛分操作。
参考文献:
[1] 侯祥松,张建胜,王进伟,等.循环流化床中水冷壁的磨损原理及其预防 [J].锅炉技术,2007,(4):19-24.
[2] 王世山.循环流化床锅炉受热面磨损的数学模型及预防措施[J].热力 发电,2007,(2):24-27.
[3] 马增益,严建华,潘国清,等.循环流化床床内受热面磨损特性的试验研 究[J].动力工程,2000,(3):674-676.
[4] 潘睿,李淑红,王志伟,等.高效除尘脱硫CT/n型锅炉炉前煤型机的研制 [J].森林工程,2007,23,(1):56-57.