循环流化床锅炉给煤装置配风改造

雷火英

（福建省南纸股份有限公司，福建 南平353000）

0 引言

近年来，随着电力工业产业结构的调整，我国循环流化床锅炉（CFBB）技术得到了迅速发展。

随着国际原油价格的不断攀升，燃煤锅炉成本低的优势日益明显。另根据国务院［1999］44号文精神，国家将对热电联产、资源综合利用的企业给予支持。小火电机组为寻求出路，降低成本，锅炉改造势在必行，而采用适合多煤种的循环流化床锅炉是一种比较适宜的方法。

1 循环流化床锅炉给煤特点

循环流化床锅炉给煤方式分为负压给煤和正压给煤。循环流化床锅炉气固两相流动决定炉内的压力状态，在低循环倍率较明显的锅炉中，类似于鼓泡床运行状态时，负压点低，可以采用负压给煤；对于高循环倍率的锅炉，负压控制点在炉膛出口，只能采用正压给煤。正压给煤，煤从密相区进入炉膛与高温物料掺混，燃烧充分。正压给煤配有播煤风，可有效改善炉内煤的径向分布。皮带给煤机的优点是结构简单，运行可靠。正压运行皮带给煤机为防止高温烟气反窜采用密封运行，并配有正压密封风，皮带下装清扫刮板。由于是密封正压运行，一旦内部检修都必须停运皮带，这就必然影响锅炉正常运行，且检修工作量大、时间长。

2 我公司锅炉给煤机运行存在问题

我公司2010年安装1台循环流化床锅炉，型号为UG－130／9．8－M。采用高温蜗壳式汽冷旋风分离器，循环倍率20～25。炉前布置3台密封皮带给煤机。给煤机运行存在以下问题：（1）为方便维护，我们将给煤机敞开运行，造成大量细粉反窜，给煤皮带从动轮黏结煤粉，使皮带容易跑偏，且清扫刮板连续运行，故障率高。（2）当给煤机断煤时，大量高温烟气反窜，造成给煤皮带烧损。（3）给煤机内部检修时，必须关闭出口闸门（手动），停运皮带，影响锅炉运行，且运行操作不当也容易造成皮带烧损。（4）落煤管底部容易堵煤，需定期疏通，这会影响锅炉安全稳定运行。

3 原因分析及改进措施

图1为给煤装置配风示意图。一定粒度的燃煤经3台皮带给煤机进入布置在前墙的3根300 mm×300 mm、间距为2．04 m的方形落煤管。落煤管末端靠近水冷壁处接3路播煤风。上播煤风主要作用是将借自身重力沿着落煤管滑落到下端的煤顺利地从距布风板约1．8 m处吹入炉膛，同时可压住炉内高温烟气；高速辅助播煤风起到一定的密封作用，防止高温烟气反窜；可调节下播煤风可使煤在炉内分布均匀。锅炉带额定负荷时风室压力约7．3 k Pa，布风板上方约200 mm处测点测得炉膛下部压力约4 k Pa，距布风板约9 m处测点测得炉膛中部压力约800 Pa。运行时3路播煤风风门（靠近喷口处）全开，测得上播煤风及下播煤风风门后压力约1．1 k Pa。将播煤风门全关，压力无明显变化，可以判断落煤口处炉膛压力应为1．1 k Pa左右。而上、下播煤风压不足造成炉内高温烟气反窜，同时不能有效改善炉内煤的径向分布。

图1 给煤装置配风示意图

图中上播煤风、辅助播煤风皆来自一次风机出口风箱，额定负荷时一次风机出口压力达8 k Pa，至上播煤风风门前处减到1 k Pa，至辅助播煤风风门前压力达0．4 k Pa。总管为377×4，截面积107 466．5 mm2。从总管分别引出6根133×6管连接至各个上播煤风及辅助播煤风，其截面积总和为12 661×6＝75 966 mm2。而上播煤风喷口面积为70×300＝21 000 mm2，辅助播煤风喷口面积为280×20＝5 600 mm2，播煤风处落煤口截面积为300×300＝90 000 mm2。由上可见：（1）上播煤风喷口面积远大于引入风管（133×6）面积；（2）总管截面积大于各喷口面积总和；（3）总管风压大于4 k Pa。由此可以判断造成下播煤风压不足的原因是133×6连接管太小，使通风阻力增加，管道压降增大，而总管大小已足够。

图中下播煤风来自一次热风，额定负荷时一次热风总管压力达7 k Pa，上播煤风风门前压力1．1 k Pa。同样计算得下播煤喷口截面积25 200 mm2，而连接风管（133×6）截面积12 661 mm2。与上播煤风相同，由于连接风管不足造成压力损失。

4 改造后效果

（1）当改造投运后锅炉额定负荷时，上播煤风门及辅助风门全开，风门前风压达2．8 k Pa。当给煤机开放运行时反窜的细粉大量减少，皮带运行稳定，且清扫刮板可间断运行，故障率降低。给煤机反窜细粉量还和煤的颗粒度及干燥情况有关。给煤中极细颗粒太多，分离器收不下来，一次通过燃烧室，会使飞灰含碳量增加，燃烧效率降低。同时给煤机反窜细粉增加，皮带运行容易跑偏，清扫刮板负荷增大，给煤机运行故障率会提高。保证进场煤质量，防止细颗粒过多；提高碎煤机前分筛能力，减少过度破碎，使入炉煤颗粒级配与锅炉设计燃煤粒径分布相适，可实现正压皮带给煤机开放式清洁运行。

（2）给煤机开放运行断煤时，无高温烟气反窜，给煤口有少量正压冷风。

（3）给煤机内部检修时，皮带可正常运行，不影响锅炉正常带负荷。

（4）由于上播煤风风速增大，落煤管底部无堵煤现象，锅炉燃烧稳定。

（5）改造后额定负荷时下播煤风风门全开，风门前压力达3．6 k Pa。运行时可根据锅炉负荷情况、煤质及燃煤颗粒调整其风量，使煤在炉内分布均匀。

需注意的是：因炉前播煤风量加大，燃烧调整时要注意前后二次风调整，炉前播煤风与下二次风同高度，适当关小前墙下二次风，开大后墙二次风，可使炉内配风均匀，炉内各测点床温温差控制在10℃左右。

5 结语

实践证明，改造效果非常显著，实现了给煤机的敞开运行，且运行环境清洁；方便了设备的运行维护和检修；减少了给煤机停机检修，保障了循环流化床锅炉安全稳定运行；解决了给煤机断煤及运行操作不当时易造成皮带烧损的问题。

［1］陆春美，程世庆，王永征．循环流化床锅炉设备及运行［M］．北京：中国电力出版社，2003