循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥方法研究

循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥方法研究

翟琳瑞 曾宪江

内蒙古京泰发电有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 010300

摘要：在煤矿生产中产生大量的煤泥，既浪费资源又对环境造成很大威胁，而循环流化床锅炉有着较广的燃料适应性，可以直接掺烧煤泥，本文着重介绍了在循环流化床机组中如何实现大比例煤泥掺烧，做到变废为宝。

关键词：锅炉；煤泥；皮带；掺烧

1 引言

内蒙古京泰发电有限责任公司为两台300 MW循环流化床机组，项目于2009年3月全部投产发电，是蒙西电网重要坑口电站。公司燃料成本占企业发电成本的70%以上，为实现企业绿色、持续发展,对2台机组开展大比例掺烧煤泥技术研究,掺烧附近煤矿动力煤洗煤厂的洗选煤泥、煤炭水力输送后产出的煤泥，通过多种方法与技改，并结合运行中出现的问题，采取了有针对性的处理措施，取得了较好的效果。

2 煤泥入炉前处理

2.1 掺烧前煤泥处理方法

2.1.1 粗、细煤泥分离运行：粗细煤泥因粒径、水分、粘度等性质迥异，混合进入燃料系统掺烧时极易导致设备堵塞，降低系统出力，影响机组负荷甚至运行的安全性。为此在洗煤厂出口加装粗、细煤泥分离系统，沿用洗煤厂的粗煤泥皮带，加长后反向运行接入煤泥输送系统，原有的刮板机专门用于运输细煤泥，使粗细煤泥从源头上分离外排，为煤泥分开储存、煤泥泵送系统原料配比制浆、提高煤泥掺烧量创造了必要条件。

2.1.2 粗煤泥晾晒干燥及运送：煤泥皮带外排落地的粗煤泥，经装载机装车拉运至煤场进行摊铺晾晒，自然通风，在粗煤泥堆上开沟、倒作业面、翻晒，每天更换装运粗煤泥工作面，粗煤泥水分下降至12～18％，装车拉至地煤斗，过筛后送入输煤系统。

2.1.3 输煤系统输送煤泥：煤泥输送系统将粗煤泥输送至混合带式输送机后与原煤混合，其中，粗煤泥占混合煤重量百分比达60%以上，混合煤依次经粗碎系统、粗碎布料输送系统、细碎系统和细碎布料输送系统筛分和破碎，形成粒径小于10mm，湿度小于16％的燃煤，输送至原煤仓，通过给煤机进入锅炉。

2.2 输煤设备改造

2.2.1临时煤场加装煤泥转运皮带及振动给煤机

煤泥需不断翻晒、周转，实现与原煤混合掺烧。如将晾干煤泥装车远距离倒运至地煤斗，产生汽车运输费用。如在临时煤场增设皮带、并安装振动给煤机，将煤泥就近转运至输煤主系统，不仅降低汽车倒运煤泥的运费成本，还减少汽车运输产生的环境污染，长期经济效益蔚为可观。安装的振动给煤机，采用变频控制，给料均匀、可调节。既可实现平稳均匀给料，保证皮带不跑偏、不撒料。又可实现与原煤流量匹配调整，按一定比例掺烧煤泥。

2.2.2甲、乙侧皮带机交叉改造

输煤系统4号皮带机至8号皮带机之间的所有设备，只能甲侧对甲侧、乙侧对乙侧，不能交叉备用。一路运行一路备用。当其中一路设备的任一台设备故障检修，整侧设备失去备用，给输煤系统上煤带来很大压力，可靠性差。特别是细筛、细碎煤机、环锤式碎煤机故障多，且排除故障时间长。如果一侧失去备用情况下，出现较大设备缺陷，可能会发生断煤、机组降负荷等异常后果。特别是在掺烧煤泥情况下，落煤管、筛碎设备经常堵塞，必须要有丰富的运行方式及通道，才能保障上煤通畅。为此，把5号7号一侧皮带机驱动装置前移、落煤斗正对另一侧皮带机的上方。并在两侧皮带机原落煤斗位置，安装双侧犁煤器。从而实现甲乙皮带机交叉互通。

2.2.3输煤细碎楼加装煤泥直通通道

鉴于输煤系统细筛机、细碎机故障率高、消缺时间长。通过安装细筛机、细碎机旁路落煤管，使煤泥不经筛分、破碎直接进入原煤仓，原煤在另一路运送通道筛分破碎后与煤泥混合。不仅降低了细筛机、细碎机的堵煤频次，而且使输煤系统的运行方式更具灵活性、安全性及可靠性。

2.2.4捅煤平台和入孔门的加装

掺烧煤泥后，由于煤泥的湿度大，系统出现频繁的堵煤，通过堵煤点的实际观察统计，发现在细碎机下、落煤管变向处，和部分锁气器区域为堵塞频发部位，通过设备特点设计加装了专门的捅煤平台和人孔门，共加装平台16处，人孔门20处，以便及时疏通堵煤。

2.2.5细筛机选型

公司选用交叉滚轴筛，设备由多根筛轴平行倾斜排列布置构成筛面，筛片由多片同径圆钢片组合而成，筛片交叉间隙构成筛孔，筛孔孔径根据公司对煤筛分颗粒度需求调整。筛片间隙处设有刮片，刮片紧固安装，整机密封，机内设有旁路挡板，设备结构简洁特点突出。

2.2.6煤仓间犁煤器犁刀增加副犁

为在煤仓间犁煤器落料口处消除主犁末端的拥堵，特在主犁的前端增设副犁，分散一部分煤流，使落入料斗的煤流在皮带机轴向相对均匀，从而达到减少堵煤溢煤的次数，提高上煤效率。

2.2.7给煤机头部辊筒包胶

煤泥掺烧后，湿度大的煤泥容易粘在皮带或者辊筒上，造成给煤机皮带打滑。煤仓空气炮启动后，大量积煤瞬间落下，给煤机皮带频繁打滑压死。为保持给煤机正常运行，必须调紧给煤机尾部张紧装置，使皮带有足够的张力，但过紧的张力必然影响给煤机皮带秤计量的准确性，影响锅炉燃煤的计量及燃烧调整。因此对16台给煤机皮带的驱动辊筒打磨包胶，以增加摩擦力，避免皮带打滑压死。辊筒包胶采用整块12mm厚耐磨菱形花纹胶板（宽度不得小于500mm）进行拼接。头部辊筒包胶后，给煤机皮带打滑情况明显好转，也保证了煤量计量工作正常开展。

2.2.8锅炉播煤粉口改型

锅炉前墙布置八个播煤粉口，播煤粉口钢板长宽较大，而厚度较小，运行温度升高后，受热不均匀，导致热胀冷缩不同步，钢材内部产生了很大的拉应力。在高温下，材料的强度大幅下降，发生不同程度的变形，甚至开裂。为防止播煤粉口变形进行了两个方面改造：①通过在播煤粉口左右两侧各引入一路80℃的高压流化风，冷却播煤粉口，降低播煤粉口钢材的运行环境温度。②改变播煤粉口结构，使用自由滑动式结构，使顶板、底板受热时自由膨胀，互不影响，从而减小钢材内部的拉应力，提高钢材使用寿命。

2.3 原煤仓防堵治理

2.3.1每台锅炉共有4个原煤仓进行储煤，每个原煤仓四周布置4层共32台空气炮，并对空气炮程序进行优化，增加断煤信号，发出断煤信号后，对应煤仓空气炮顺次动作，断煤信号消失后程序停运。避免盲目打炮而造成煤仓越打堵塞越严重的情况。同时原给煤机到炉膛的每根落煤管也增加2台300L型空气炮，虽然煤泥掺烧比例越来越大，最高掺烧比例已经达53%，但是相对以前少量掺烧煤泥，运行情况有了明显改善。

2.3.2煤仓积极清理

随着原煤掺烧煤泥量的增大，因原煤仓内壁原设计为不锈钢防磨内衬，在掺烧煤泥含水量较高时常发生原煤仓锥体四个角部煤粉堆积严重堵煤，仅剩下中间斜长形状的“鼠洞”下煤，导致原煤仓下料困难。在一定情况下，空气炮可以起到疏通的效果，但如果落煤管下端已经堵死，空气炮反而使堵塞部位越震越实。另外，对于湿度大的燃煤或泥煤，安装空气炮解决堵煤的效果不太明显。因此每年在机组大负荷前公司根据实际情况安排集中清理煤仓，将粘在煤仓上的煤泥彻底清理干净，在清理时需通过做好活物试验、防爆照明灯具、安全拉绳等安全措施。

3 结语

通过对煤泥干燥，粗、细煤泥分离运行措施，以及临时煤场加装煤泥转运皮带及振动给煤机，配以皮带机改造、加装煤泥直通通道、原煤仓空气炮系统优化等10项技术改造，实现原煤和煤泥顺畅、有序输送，掺烧比例可达60%以上，煤泥量达百万吨以上，将显著提高能源利用效率，减少燃料成本，保护了生态环境，真正意义上实现了煤泥的综合利用。

参考文献：

[1] 李剑锋 煤泥循环流化床锅炉使煤泥变废为宝 [J] 能源环境保护 2001-01 -019

[2] 夏兴龙 低热值煤泥在440t/h循环流化床锅炉上应用技术研究与分析 [J] 机电信息 2009年第30期 28-29