300 MW循环流化床锅炉给煤系统优化改造.pdf

2023年第8 期（总第3 0 8 期）doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2023.08.008应用能源技术37300MW循环流化床锅炉给煤系统优化改造袁莉星（云南能投红河发电有限公司，云南开远6 6 1 6 9 9）摘要：文中针对某2 3 0 0 MW机组1、2 号炉投运以来，给煤系统常出现皮带磨损、刮板断裂、刮板垫煤、落煤口下煤不畅等缺陷，导致分离器超温。通过对给煤系统称重给煤机及刮板给煤机的结构、运行方式等进行分析，找到了导致上述缺陷产生的原因为：称重给煤机进煤口截面较大；刮板给煤机内部结构布置不合理。因此，针对该问题，公司相关技术人员提出对给没系统优化改造的方案。通过长周期运行观察并统计了1、2 号炉4 条称重给煤机皮带磨损更换数量、刮板断链次数及刮板垫煤次数进行对比分析，结果显示,改造取得显著效果。关键词：给煤系统；刮板给煤机；称重给煤机；磨损；垫煤中图分类号：TM621.2Optimization and Retrofit of the Coal Feeding Systemfor 300 MW Circulating Fluidized Bed Boiler(Yunnan Nengtou Honghe Power Generation Co.Ltd.,Kaiyuan 661699,China)Abstract:This paper addresses issues in the coal feeding system of the lst and 2nd boilers of 2 x300 MW unit since their commissioning.Common problems such as belt wear,scraper breakage,coalcushioning on the scraper,and coal blockage below the coal chute have led to overheating of theseparator.Through an analysis of the structure and operation of the weighing coal feeder and scrapercoal feeder in the coal feeding system,the causes of the mentioned defects were identified:the inletcross-section of the weighing coal feeder is too large,and the internal structure arrangement of thescraper coal feeder is unreasonable.Therefore,to address these issues,the companys technicalpersonnel proposed a scheme for optimizing and retrofitting the coal feeding system.By observing andstatistically analyzing the replacement quantity of worn belts,the number of scraper chain breakages,and instances of coal cushioning for four weighing coal feeders on boilers 1 and 2 over an extendedoperating period,the results showed a significant improvement after the retrofit.Key words:coal feeding system;scraper coal feeder;weighing coal feeder;wear;coal cushioning00引言某公司现有2 3 0 0 MW循环流化床（CFB）机组，锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司采用法国ALSTOM公司技术设计的HG-1025/17.5-L.HM37型CFB锅炉,出力1 0 2 5t/h,为亚临界收稿日期：2 0 2 3-0 6-1 0作者简介：袁莉星（1 9 9 5），男，本科，工程师，研究方向为锅炉辅机运维。文献标志码：AYUAN Lixing参数自然循环流化床汽包炉，燃用当地褐煤该型锅炉整体呈左右对称H型布置，4 台高温旋风分离器布置在锅炉两侧，采用外置换热器控制床温及再热汽温，双炉膛、双布风板、裤权腿结构，平衡通风，一次中间再热,悬吊结构,全钢构架,露天布置2 。其中，给煤系统的作用是根据锅炉负修订日期：2 0 2 3-0 7-1 7荷的需要调节给煤量，把原煤均匀、连续地输送进人炉膛3-5,每台炉给煤系统共由4 条给煤线组文章编号：1 0 0 9-3 2 3 0(2 0 2 3)0 8-0 0 3 7-0 538成，每条给煤线配有原煤仓、原煤仓煤斗疏松机、称重给煤机、埋刮板给煤机、落煤管、密封风管及其附属阀门,分别布置在炉膛两侧。其中各台炉1号、2 号给煤线分别向1 号、2 号回料腿供煤；3号、4 号给煤线分别向及3 号、4 号回料腿供煤。1现状概述该发电厂给煤系统自投产以来,因系统本身设计不合理、外部燃料及环境因素影响，长期存在机组不能安全、稳定运行的问题。其中，称重给煤机采用皮带输送煤，经常发生皮带磨损通洞、撕裂等缺陷；刮板给煤机运行时,因长期磨损导致链结处变薄、强度降低、运行中发生断裂的事故；另外，当来煤含水量较多时，煤质黏度较大或掺烧碳质黏土时，来煤黏贴在刮板箱体底部造成刮板漂链，从而导致刮板给煤机垫煤停运6 。近年来，电网电量需求大，机组长期处于高负荷运行，公司生产任务重，而刮板给煤机断链、垫煤、更换称重皮带耗时长，备件费用高，检修时需减少机组出力，检修期间同侧单条给煤线运行，机应用能源技术组稳定性降低，无论是从经济方面还是安全方面考虑,对给煤系统进行优化改造迫在眉睫。文中结合该发电厂改造实践实际情况，针对循环流化床机组给煤系统存在的一些共性、疑难问题以及发生频率较高的缺陷，给出了具体的可行性解决方法。2问题分析2.1利称重给煤机皮带磨损该发电厂两台锅炉称重给煤机皮带缺陷主要表现为皮带磨损和皮带通洞7 ，且总是发生在皮带两侧，如图1 所示。通过观察称重给煤机皮带的运行状态,发现在皮带在输送燃煤的过程中,煤仓落煤口正下方总有部分煤粒停留于皮带两侧上方,不随输送皮带运动,长期与皮带发生接触磨损；进一步观察发现，由于原煤仓落煤口本身结构问题，燃煤未经过缓冲，整体压在输送皮带上方，导致皮带两侧积煤无法被及时输送走，与皮带发生相对运动摩擦皮带，严重时直接导致了皮带磨损通洞。2023年第8 期（总第3 0 8 期）(a)皮带磨损2.2刮板断裂给煤机刮板常出现断裂现象，通过长期观察刮板断裂部位，发现该部位厚度减薄，如图2 所示；刮板给煤机为单滑道支撑结构，如图3 所示，刮板与滑道接触部位减薄最为严重，如图4 所示，而刮板的链结处于刮板与滑道接触部分,通过对刮板运行机理进行分析，可以发现刮板断裂的主要原因是刮板在运行中长期与滑道接触磨损，造成刮板链结处减薄强度变低，运行过程中受力导(b)皮带通洞图1 称重给煤机皮带缺陷致断裂，断裂位置如图5所示。图2 刮板链结断裂图2023年第8 期（总第3 0 8 期）图3 单滑道布置方式应用能源技术如图6 所示。经分析,其原因是煤质黏性较大时，在输送过程中会黏聚在箱体底部,因刮板给煤机跨距较大以及刮板链本身链结结构，刮板链张紧力度不足，会逐渐发生漂链现象，随着黏煤越聚越多，刮板链漂链高度逐渐增高直至无法正常运行。39图6 刮板给煤机垫煤图4 单滑道布置方式图5刮板磨损位置2.3刮板垫煤长期观察发现，给煤机刮板常出现垫煤现象，3改造方案针对上述问题及分析，提出对称重给煤机和刮板给煤机部分结构进行合理化改造，具体方案如下。3.1利称重给煤机落煤口改造针对称重给煤机煤仓原落煤口不合理结构，采用6 mm不锈钢板对煤仓落煤口进行收口改造,设置缓冲板,有效减小落煤口大小至原来的二分之一，将皮带所承受的部分压力分担至不锈钢板上，以减轻皮带所受摩擦力，如图7 所示。煤仓口煤仓口液压插板门称重给煤机出料口称重皮带液压插板门撑精钢缓冲板称重给煤机出料口称重皮带缓冲板(a)落煤口改造前图7 落煤口收口改造示意图3.2刮板给煤机双滑道改造3.3舌刮板给煤机加装压条拆除给煤机刮板原有滑道，将单滑道支撑改为了加强角铁的抗变形能力,在6 3 号角铁上为双滑道支撑,如图8 所示，两条滑道中间相隔焊接三角筋板，如图9 所示,用螺栓将角铁安装在80cm对称布置，由之前滑道支撑刮板中部链结刮板给煤机箱体内部两侧刮板翼板上部，限制刮处改为支撑刮板链结两侧翼板，避免刮板运行过板在运行中向上位移,防止垫煤导致刮板漂链。程中对链结处持续造成磨损。(b)落煤口改造后40表11号炉2号炉表2 统计了刮板给煤机双滑道改造前、后刮板断链次数。从表2 中可以看出：刮板给煤机进行双滑道改造后，两台炉刮板给煤机运行两年未表2设备1号称重给煤机2号称重给煤机1号炉3号称重给煤机4号称重给煤机1号称重给煤机2号称重给煤机2号炉3号称重给煤机4号称重给煤机应用能源技术4改造效果分析为了分析项目改造后的效果,通过统计项目改造前、后1 号炉及2 号炉4 条称重给煤机皮带磨损更换数量、刮板断链次数及刮板垫煤次数进行对比分析。如表1 所示,统计了称重给煤机落煤口改造图8 刮板给煤机双滑道改造图前、后皮带更换数量,同时统计了改造前、后减速机的电流变化。从表1 中可以看出：称重给煤机落煤改造后,皮带磨损速率显著下降,在改造后运行两年内,皮带基本未出现磨损至需更换的现象，同时由于煤仓落煤口处设置了缓冲板，皮带所受压力减小，减速机电流也有明显的下降。图9 压条现场安装图称重给煤机落煤口改造前、后皮带更换条数对比称重给煤机皮带磨损更换数量（条）设备改造前1号称重给煤机2018.102020.72号称重给煤机2018.10-2020.73号称重给煤机2018.10 2020.74号称重给煤机2018.102020.71号称重给煤机2018.102020.72号称重给煤机2018.102020.73号称重给煤机2018.10 2020.74号称重给煤机2018.10 2020.7刮板给煤机双滑道改造前、后刮板断链次数对比改造前2019.102021.72019.102021.72019.10 2021.72019.10-2021.72019.102021.72019.102021.72019.102021.72019.10-2021.72023年第8 期（总第3 0 8 期）减速机电流/A改造后改造前22020.102022.722020.10 2022.722020.102022.722020.10 2022.712020.10 2022.742020.10 2022.742020.10 2022.712020.10 2022.7发生过刮板断链事故,与改造前相比,设备稳定性有了极大的提升。刮板给煤机断链次数62021.10-2023.732021.10-2023.742021.10-2023.732021.10 2023.732021.10 2023.762021.10 2023.742021.10 2023.762021.10-2023.7改造后0约8.00约7.20约7.60约7.30约7.51约7.60约7.40约7.5改造后约5.9约6.1约5.4约5.9约6.0约6.5约6.0约5.9000000002023年第8 期（总第3 0 8 期）表3 统计了刮板给煤机加装压条前、后垫煤次数，从表3 中可以看出：刮板给煤机加装压条后，两台炉在相同运行周期内，未发生过垫煤现象。从长周期运行来看，刮板给煤机加装压条加表3设备1号称重给煤机2号称重给煤机1号炉3号称重给煤机4号称重给煤机1号称重给煤机2号称重给煤机2号炉3号称重给煤机4号称重给煤机55结束语给煤系统作为锅炉的重要燃料供给系统，一旦发生故障，会导致机组发电量受限,严重时可导致机组因断煤而发生非停事故；另外，给煤系统故障检修时间长、耗费人力多，极大地制约了人力资源优化配置。该电厂针对两台锅炉给煤系统常出现的缺陷问题进行了分析并实施了优化改造，通过改造前、后分析对比可以看出，缺陷问题得到有效解决，给煤系统的稳定性得到极大提高。根据历史统计显示，在给煤系统优化改造前，该电厂一年内因给煤机故障少发电量可达1 3 0 0 万kWh，给煤系统实施改造后，在保证机组稳定运行的同时每年可创造百万元的经济效益。参考文献1薛少华.3 0 0 MW循环流化床锅炉机组的节能降耗J.锅炉制造,2 0 1 4(3):9-1 1.应用能源技术强了刮板给煤机对劣质煤的适应能力,特别是在汛期来煤普遍含水量较大时，刮板给煤机具有更高的稳定性。刮板给煤机加装压条前、后垫煤次数对比刮板给煤机垫煤次数改造前2023.1 2023.72023.1 2023.72023.1-2023.72023.1 2023.72023.1 2023.72023.1 2023.72023.1-2023.72023.1-2023.741改造后82023.7-2024.132023.7-2024.152023.7-2024.122023.7 2024.182023.7 2024.132023.7-2024.162023.7-2024.1142023.7 2024.12袁登友.3 0 0 MW机组循环流化床锅炉节能改造J.中国电力,2 0 1 3,4 6(1):9 6-9 8.3代华松，鲁云华，韩新伟，等.循环流化床锅炉给煤系统设计优化与应用研究J.电力学报,2 0 2 2,3 7(6):561-569.4 徐振伟.3 0 0 MW循环流化床锅炉高温结焦与落煤管堵塞事故原因分析J.应用能源技术,2 0 2 0(8)：33-35.5王彬，张志雄，彭海珍.CFB锅炉炉前给煤系统堵煤原因分析及解决措施J.石化技术,2 0 2 3,3 0(2):115-117.6汪宝林.刮板输送机常见故障及其安全事故分析J.内燃机与配件,2 0 1 9(1 0):1 2 8-1 2 9.7郭葆文，丁彦宾，殷玉恒.基于PLC的燃煤电厂输煤控制系统的设计J.应用能源技术,2 0 1 5（1)：4 5一49.00000000