循环流化床锅炉煤仓缺陷及解决措施.doc

井神公司240t/h循环流化床锅炉煤仓缺陷及解决措施江苏省井神盐业有限公司热电分厂5炉(UG240/9.8M6)系无锡华光锅炉股份有限公司设计制造的高温高压循环流化床（CFB）锅炉，锅炉本体以外的辅助设备及管道由邯郸华北冶建工程设计公司设计。该炉于2007年8月完成调试并投入商业运行，至2008年4月20日已经运行4500小时，锅炉本体运行状况良好。但是煤仓内经常会发生堵煤，仓壁挂煤等不正常现象，不仅增加了运行人员的工作量，更严重的是危及锅炉机组的安全稳定运行。笔者针对煤仓的具体结构及运行情况具体分析了煤仓存在缺陷、原因及具体解决措施。1、设备概况1.1锅炉设计参数1.1.1 本体参数额定蒸发量：240 t/h额定蒸汽温度：540 额定蒸汽压力（表压）：9.81 MPa给水温度：150 锅炉排烟温度：136 排污率：1 %空气预热器进风温度：20 锅炉计算热效率：90.59 %燃料消耗量：40.43 t/h石灰石消耗量：3.22 t/h一次热风温度：205 二次热风温度：205 一、二次风量比：55：45循环倍率：25 30锅炉飞灰份额：70 %1.1.2设计煤种收到基低位发热量Qnet：18653 kJ/kg收到基全水份Mar：8.5%空气干燥基水份Mad：2%干燥无灰基挥发份Vdaf：19.18%收到基灰份Aar：35.2%收到基碳Car：45.2%收到基氢Har：3.56%收到基氧Oar：5.6%收到基氮Nar0.94%收到基硫Sar 1%可磨系数HG:1.6I煤的入炉粒度要求：粒度范围010mm，50%切割粒径d50=2mm。1.2给煤系统概况1.2.1煤仓结构概况燃煤仓为钢制煤仓，共设计2台200立方的煤仓，煤仓的前后仓壁与水平面的倾向角为60，每台煤仓从下部分叉后变成2个小煤斗接入两台给煤机，每台煤仓下部的小煤斗的夹角为60。煤仓内部敷设了耐磨微晶板。小煤斗为方形锥体，小煤斗与给煤机连接管为内经800mm的有缝钢管，该连接管高度为1200mm，在连接管上方安装了电液插板门。煤仓的外形示意图如下所列：实物图如下：1.2.2给煤流程原煤经齿辊破碎机破碎后通过皮带输送至5炉成品煤仓。正常情况下煤仓内的燃煤靠自重经煤仓下部的连接管上的电液插板门落至4台全封闭称重皮带给煤机进口处，经给煤机输送至锅炉水冷壁前墙落煤管下落至炉膛燃烧室内燃烧，给了防止炉膛的烟气反窜，在给煤机的下口设置了电动快关阀，在给煤机内引入一次冷风作为给煤机的密封风。2、煤仓存在缺陷及原因分析2.1缺陷现象 运行煤仓经常出现的堵煤、断煤、仓壁挂煤的现象如下图所示：2.1.1煤仓小煤斗至给煤机连接管经常发生堵煤，给煤机下煤量极不正常。在原煤水份在9以上时，此处堵煤非常严重，采取的办法是在4台连接管管上各开启了300200mm的方门，每班安排了四名民工用钢筋捅捣疏通，在捅捣过程中给煤机内的密封风外窜，造成细煤粉外喷，影响环境卫生，堵煤严重时人工用大锤敲打连接管，这样才能临时保证给煤机的正常给煤。不但增加了工作量，更严重的是威胁到锅炉的正常运行。2007年12月17日下午，因堵煤严重，在疏通的过程中密封风漏风，造成炉膛内的热烟气上窜，1台给煤机被烧毁的事故，仅检修费用就达6万元。2.1.2煤仓前后壁挂煤严重。在锅炉运行中，从煤仓的上部向下观察煤仓，看到煤仓的前后墙极煤仓中间的两小煤斗分叉上部，集聚了厚厚的煤层，只有中间部位形成大约800mm原洞的煤粒在流动，造成了煤仓的实际容积大大变小，缩短了煤仓的上煤时间。如果上煤时间缩短，煤仓中间形成空洞，由于流化床锅炉燃烧方式为正压燃烧方式，炉膛内的高温热烟气热会顺着给煤机下煤管、给煤机机、煤仓空洞上窜，形成烟气通廊，数分钟内即可造成给煤机烧毁事故。为避免上述事故发生，每班专配了4人轮流在煤仓内疏通清理仓壁内的挂煤及积煤。煤仓内工作环境恶劣，存在人身安全事故隐患。2.2缺陷原因设计中没有考虑到流化床锅炉用煤粒径小的特殊性，煤仓设计还是按照链条炉煤仓的设计要求进行，因而加大了流化床锅炉用煤煤仓内的煤粒之间，煤粒与仓壁之间的摩擦力和挤压力，煤的流动性大大降低，便造成了堵煤和挂煤的缺陷。2.2.1壁仓挂煤原因。现煤仓前后墙与水平面的倾斜角只有60，虽然内壁敷设了滑动性能良好的微晶板材，但是挂煤仍然严重。煤粒间的黏着力以单个煤粒的粘附力为基础，随着煤颗粒度的减少，单位质量的表面积增大，煤粒间黏着力增加，使煤粒的流动性变差。据有关单位试验表面，流化床使用的粒径在010mm，水份在8的成品煤只有在倾斜角度在70以上的滑板上流动性能良好。该煤仓倾斜角的问题是造成仓壁挂煤的主要原因。2.2.2小煤斗及连接管堵煤原因。从小煤斗至给煤机这段位置是堵煤和搭桥的主要位置。究其原因有如下几条。（1）小煤斗设计成的方锥体，其内壁四角处受上方煤层的压力较小，形成流动死角，形成积煤，积煤由于中间内流动的煤形成一定的摩擦力，影响了中间下煤。(2)小煤斗与连接管内壁过渡不平滑，限制煤层流动。（3）煤斗下部与给煤机的连接管有1.2米，由于距离过高、分散了上部煤仓及煤斗内原煤重力，只接受了正上方800范围内原煤的自身一部分重力的压力。（4）煤仓下部两只小煤斗相成的60夹角处也分散了煤仓上部原煤压力，且阻碍了煤层流动。3、解决措施针对煤仓上述缺陷，需从煤仓设备改造、运行操作上和煤仓管理等方面采取措施，以确保锅炉安全稳定运行，避免人身及设备事故的发生。3.1设备改造方面。将煤仓的前后墙的倾斜角改成70，取消小煤斗与给煤机的连接管，将小煤斗直接改成天方地圆直接与给煤机连接，将与给煤机的连接口改成椭圆形，宽度为8001200mm，此处给煤机皮带处各增加2只托辊，以缓冲皮带受原煤的压力。两只小煤斗的夹角由50改成30，在夹角处安装空气炮或振动装置，将空气炮或振动装置的操作引到主控室的DCS系统。改造后结构示意图形如下所示：3.2运行操作管理方面。3.2.1加强入炉煤的化验制度管理，将入炉煤的水份控制在9以下，在雨天或煤中水份含量较大时，为了减少煤仓中煤粒搭桥的可能，将用稻壳、花生壳及干煤灰按比例与原煤进行掺混配比，以增加原煤在煤仓内的流动性能同时达到节能降耗的目的。3.2.2定期利用制盐分厂用汽量少的情况下，减少锅炉负荷，进行一次煤仓低煤位燃烧，以便于将积在煤仓四周的积煤清理干净，避免长期满仓煤运行造成的四角积煤堵煤。3.2.3锅炉运行中，尽可能使4台给煤机同时投入运行，以防止停用的给煤机下煤口处的煤粒长时间不流动，从而黏结搭桥，造成给煤机投运后下煤不畅。3.2.4如果锅炉停运时间较长，在停炉前尽量把煤仓的煤烧空，以免煤仓内的长时间不流动而结板、搭桥，造成下次开炉时候下煤不畅。4、结束语井神盐业有限公司热电分厂5炉煤仓经常发生的堵煤及搭桥的设计缺陷，可通过煤仓设备改造和运行操作及煤仓管理等方面采取一系列的措施是可以解决的，不会因此而造成锅炉运行不正常现象的发生。