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摘 要:江苏徐矿综合利用发电有限公司两台机组在2009年投产后多次发生煤仓滞煤问题。因为给煤机断煤频繁,多次造成机组降负荷及投油助燃。本文分析了煤仓堵煤的原因,提出了综合解决措施并论证了煤粉堵煤治理的经济性。
关键词:CFB 煤仓堵煤 中心给料机
中图分类号:TK229 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(c)-0094-01
1 电厂简介
江苏徐矿综合利用发电有限公司1#、2#锅炉由东方锅炉(集团)股份有限公司生产,型号DG1025/17.5-II19型循环流化床,本锅炉为亚临界超高压带中间再热,单汽包自然循环,平衡通风,燃煤,固态排渣,循环流化床燃烧方式,岛式露天布置,全钢架支吊架的循环流化床,采用高温汽冷式旋风分离器进行气固分流,锅炉主要由一个模式水冷壁炉膛,三台汽冷式旋风分离器和一个汽冷包墙包覆的尾部竖井三部分组成。锅炉采用床下床上联合启动方式。工程于2008年5月开工建设,2009年10月29日,先后实现了厂用受电、锅炉水压试验、汽机扣盖、锅炉点火吹管、汽机冲转、机组整套启动、168满负荷试运等七个一次成功,各项指标达到国内同类机组领先水平,实现工程按时顺利投产并不停机直接转入商运。
2 徐矿电厂煤仓结构
徐矿电厂每台锅炉配4个原煤仓,每个原煤仓的设计容量为600立方,采用厚度为12mm的碳钢Q235焊接而成,下部锥段内衬3mm不锈钢板,每个煤仓有两个下料口,下料口的角度#1仓为77.79°、70°、70°、77.79°#2仓为68.44°、70°、70°、84.70°,#3、#4仓对称布置(如表1)。
3 煤仓堵煤原因分析
原煤在煤仓内依靠自身的重力向下流动的过程中,贴近仓壁的煤与仓壁产生摩擦力,同时由于煤仓锥段自上而下逐渐收缩,在受到上部煤层挤压力的作用,摩擦阻力系数一定的情况下,贴壁煤与仓壁的阻力将增大;煤粒间的粘着力以单个颗粒间的粘附力为基础,颗粒越小,单位质量煤粒的表面积越大,煤粒间的粘附力越增加,在煤的渗流的作用下,小颗粒的煤粒在向下流动的过程中最终聚集在仓壁的周围,致使近壁煤与仓壁的阻力进一步增大;当阻力大于煤粒向下运动的力时近壁煤将处于滞留状态,随着时间的增长被压实,最终形成贴壁生根状态;这种情况一般发生在下煤口1米左右的位置,在近壁煤贴壁生根的过程中,煤仓中间区域的煤在自身重力克服煤粒间阻力的作用下继续向下流动,逐渐形成煤仓架煤现象,造成煤仓的有效使用容积减小,上煤频繁;若是中间煤流继续因阻力过大而滞留,则最终将形成搭桥,使给煤机的供煤中断,影响锅炉的负荷,严重的将造成投油助燃,甚至停炉的危险。
4 采取的各项措施
我公司在2009年机组投产后一直受到煤仓滞煤的影响,多次因为给煤机断煤频繁造成降负荷及投油助燃的事故;为此,我们先后采取了以下措施。
4.1 振打电机
在每个煤仓的下煤口安装两台振打电机进行破拱疏通,当来煤的粘度及水分相对较低时效果比较明显,可有效的解决断煤现象,但是若煤的粘度较大时反而会因振动造成煤的板结压实更加严重,同时振打电机故障率较高,且易拉裂仓壁,存在一定的隐患。
4.2 空气炮
由于振动电机未达到预期效果,我公司与2010又分别在每台煤仓上安装16台空气炮。其原理为电磁阀突然打开,将空气炮内的压缩空气释放,产生强大的气流,利用气流的冲击能量及声波对煤仓内板结的煤进行破拱,从而疏通下煤口。其缺点在于对粘度较大的煤效果不明显,且作用空间较小。
4.3 中心给料机
在采取以上两种方式都未完全解决煤仓滞煤的现象后,我厂又与2012.9月对#2炉#4煤仓加装了两台中心给料机。
其工作原理将中心给料机安装在原煤仓下,卸料臂整体安装在原煤仓内部,根据电机不同的速度来控制卸料速度,通过卸料臂与物料的剪切,使物料持续向中心运动并卸出,卸料臂与原煤仓内壁相切,防止物料在原煤仓内固结搭桥。卸料臂的外缘与原煤仓内壁相切,以避免原煤仓内长时间存在散装物料积累和不活动的区域。因此整个原煤仓内的散装物料均匀下落,并且可以避免分离和结拱现象。中心给料机内的锥体几何形状由散装物料的流动特性决定。锥体可以固定或旋转,同时给料机可以装配频率控制驱动装置,可在一定范围内改变其卸料能力。
中心给料虽然说解决了煤仓堵煤、棚煤现象,但其现场检修相对困难,若发生轴承损坏等重大故障时必须要将相应的煤仓清空后才能处理,对安全生产存在一定的隐患,同时中心给料机的出力还不能与给煤机有效的匹配,给运行人员的操作带来一定的不便。
5 经济性分析
(1)该改造研究成功后,可广泛应用与火电机组原煤斗堵煤的清堵工作。有效的解决由于断煤引起的降负荷、非停等问题。(2)断煤现场解决后可减小机组负荷的波动,提高AGC的投入率。(3)中心给料机对煤种的适应性较广,可以适当的降低燃料的采购价格。
参考文献
[1] 孙献斌,黄中.大型CFB锅炉技术与工程应用[M].中国电力出版社,2009,1.
[2] P·巴苏,S·A·弗雷泽.CFB锅炉的设计与运行[M].科学出版社,1994,1.
[3] 哈尔滨普华煤燃烧技术开发中心.CFB锅炉燃烧设备性能设计方法[M].电站系统工程编辑部,2007,8.