循环流化床电厂运煤系统设计及优化

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摘 要：高效、低污染燃烧，煤种适应性好，灰渣和烟气脱硫、脱销的综合利用，求得燃烧技术的最高经济性是世界各主要工业发达国家十分关注的问题。循环流化床燃烧技术能够较好的解决上述问题，近年来得到了迅速的发展和广泛的应用。本文从循环流化床系统对煤燃料输送系统的要求分析入手，并针对具体实例叙述了循环流化床电厂运煤系统设计步骤及过程，之后着重介绍了运煤系统内各部件及装置的选型及优化，希望为日后循环流化床电厂运煤系统的设计及优化工作提供一定的借鉴和参考。

关键词：循环流化床 电厂运煤系统 设计 优化

一、引言

循环流化床锅炉是新一代的流化床锅炉，1970年芬兰的Pyroflow炉型最先问世，之后原西德和美国的循环流化床炉型也相继推出，引起人们的广泛重视，并得到迅速发展。到80年代，循环流化床锅炉已被公认是自由前途的清洁高效燃煤技术之一。近年来德国公司又推出新式炉型，使循环床燃烧方式更加多样化并日趋完善。在整个循环流化床系统之中，煤燃料在循环床锅炉燃烧系统中正常输送是系统安全，可控运行的前提。因而煤燃烧输送技术成为发展循环床技术的重要环节之一，需要引起业内人士的高度重视。

二、循环流化床系统对煤燃料输送系统的要求

国内目前大力发展循环流化床锅炉的主要目的，就是使用常规锅炉所无法燃烧的石煤、煤矸石等劣质燃料以充分利用能源。同时它又具有高效低污染、燃料适应性广、负荷调节化大等优点，因此越来越被广大用户所欢迎和接受。但它的使用又较大的区别于常规锅炉，这就给循环流化床锅炉带了一系列的特点，并对其煤燃料输送系统提出了与常规电厂不同的要求。

从大多数厂家多年的经验教训看，上煤除灰渣系统是电厂的一个主要薄弱环节，据统计某热电厂近三年间的停炉事故中，上煤除渣系统就占到总事故停炉次数的40%左右，它突出的表现在以下几个方面：

1.设备的可靠性差。所用的破碎机筛子都是从现有产品中选用的，而这些产品并不完全使用破碎、筛分含有大量煤矸石的劣质燃料的要求，常常发生磨损、砸坏或湿煤粘结等问题而影响出力，甚至不能正常运行以致停炉。

2.设备电耗大。循环流化床锅炉本身燃煤量就较大，所配套的庞大燃煤输送系统又因上述原因而影响出力，使电耗大大上升，是厂用电耗高的一个重要因素。

2.灰渣量大，粒度粗。用水力除渣，灰渣泵输送，则有灰场存放问题，泵和管道磨损问题，水源也紧张，如用干式除渣，则必须有冷渣器使之冷却，锅炉容量大了，灰渣量大，用怎样的冷渣器，如何保证安全、可靠、稳定连续的运行也是一个实际问题。再如厂内用水力除渣，厂外用车辆运送的两则结合方式，也就是说，炉底部排放的灰渣，通过冲渣沟输送到固定的沉渣池内，然后再用抓斗渣吊装入车中，运往指定的灰场或综合利用点,这种除渣方式实际运用中应存在着许多问题.另外高温炽热的灰渣遇水后迅速汽化，产生大量的热气和灰尘，很不安全，同时也不利于文明生产和灰渣的综合利用。

三、设计方案

1.工程概况

某南方循环流化床电厂总的规划容量为2×135 MW+4×300 MW机组，已建4台机组，其中一期工程装机容量为2 X 135 MW，已于2005年投产；本工程为二期，装机容量为2×300 MW，分别于2008年6、9月投产。

2.设计方案

2.1燃用越南煤和本地煤。本地无烟煤作为设计煤种，越南无烟煤、本地煤矸石及本地无烟煤混煤作为校核煤种。燃煤以汽车运输为主，铁路运输为辅。

2.2电厂处于南方多雨地区，并燃用劣质无烟煤。为了保证电厂在雨季时能够安全稳定运行，贮煤场全部采用干煤棚方式贮煤，并采用桥式抓斗起重机配缝式煤槽和叶轮给煤机方式上煤。

2.3设置二级破碎、筛分系统，一级采用倾斜式滚轴筛及环锤式碎煤机，二级采用双转式细粒筛煤机、可逆锤击式碎煤机。

2.4运煤系统采用双路带式输送机布置，一路运行，一路备用。

四、设计优化方案

1. 卸煤方式的优化方案

根据常规设计，汽车卸煤方案采用自卸汽车加缝式煤槽方案为多。但此方案需设置足够的汽车卸车位及缝式煤槽，还需通过叶轮给煤机取料加带式输送机转运，占地面积大，设备及土建费用高。结合电厂实际地形状况，经与业主充分沟通，对汽车卸煤方案进行了设计优化，采取了不设汽车卸煤及转运设施，自卸汽车来煤直接卸到贮煤场方案。该方案优点是充分利用电厂厂区地形特点，节省了汽车卸煤及转运设施，避免了土石方的不平衡，从而大大减少了投资。

2. 筛碎系统优化方案

在细碎机前加装细粒筛煤机满足锅炉粒度要求的燃煤先经细粒筛煤机筛分后，不再进人细碎机，直接进入锅炉燃烧，有以下几个优点：避免了细煤被过破碎，这样不但降低了锅炉飞灰含碳量，而且有利于提高锅炉燃烧效率、锅炉安全稳定运行和降低分离器内细煤燃烧量，减少分离器内结渣；原煤经细粒筛煤机筛分，细煤不进入细碎机，减少对高速回转锤头磨擦，延长细碎机锤头使用周期，减少更换锤头工作量和检修费用；细碎机入料口星正压，工作时粉尘经进料口向上喷放，容易造成环境污染，装上细粒筛煤机后，细碎机造成的粉尘向上喷放又受到细筛的阻隔，粉尘污染大为降低。

五、结语

在今后相当长的时期内，我国的能源消费中，煤炭将一直占据主要地位。由于资源及运输等原因，一些燃煤电站要燃用当地的低质煤，包括高硫煤。另外，随着对环境保护问题的日益重视，我国对污染物排放的限制也会更加严格。这些因素必将会促进循环流化床系统在我国的发展和应用，因此，在实际工作之中，加强对循环流化床电厂运煤系统设计及优化方案的分析和研究具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]李广顺，火力发电厂运煤设计基础，中国电力出版社，2006.

[2]于蓓蓓．循环硫化床锅炉细碎机选型研究，科技与生活，2008.