煤泥口旋转分配器在循环流化床锅炉中的应用

王峰 马俊乐

摘 要：潘三电厂为东方锅炉厂440t/h循环流化床锅炉，2013年开始为提高锅炉经济效率且降低污染物排放，锅炉燃料系统加入了煤泥掺烧装置。由于该套设备采用煤泥泵送静态入炉方式，由于今年来电网采用深度调峰后，煤泥系统一旦长时间停运导致静态输送煤泥口堵塞严重，疏通过程危险性极高，且影响锅炉安全运行，基于以上情况由潘三点自主研发的煤泥口旋转分配器，可以保证煤泥落料的畅通性，同时可以自清理，实现线切割破碎，保证了锅炉安全运行，节约了大量人力。

关键词： 循环流化床 煤泥掺烧 旋转分配器 线切割

概述

循环流化床锅炉采用的是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉的原料采用矿井下的劣质煤，为增加循环流化床的经济性， 后期增加了煤泥掺烧系统，通过膏浆制备机添加部分工业水使其含水量在30±3%，便于利用膏体泵将煤泥输送至锅炉内，作为燃料进行燃烧。现有的煤泥输送均是通过筒体与锅炉直接静态输送，靠的是煤泥自身重力进入锅炉内，由于锅炉温度较高，使得这种静态输送容易造成煤泥在输送中被烘干结成块状以及附着在管道内壁，造成管道堵塞，中断锅炉的煤泥供应，同时进入锅炉内的块状煤泥燃烧不充分，锅炉燃尽率低。

一、设计思路

为了彻底解决静态给煤泥造成的堵煤泥情况，首先将静态给煤泥口分为两种情况：一是运行过程中煤泥给料量大时锅炉燃烧不充分，渣中有大量未燃物;二是因为负荷低或者煤质较差时，间断给煤泥时会造成煤泥口堵塞。总结以上情况解决燃烧不充分需要动态给煤泥，然后对煤泥进行横向线切割，通过切割可以使煤泥燃烧更加充分，其次动态给煤泥可以对煤泥输送管道高温段进行清理，保证输送管道的通畅性。

二、项目实施方案

参阅下图1和图2，本设计公开了煤泥口旋转装置，包括与锅炉（图中未示）进料口连通的筒体1、盖板2、进料管3和煤泥搅拌装置4，所述筒体1顶部设置有盖板2，所述筒体1侧面设置有与筒体1内腔连通的进料管3，所述进料管3远离筒体1的一端倾斜朝上设置，方便煤泥从进料管3进去筒体1，提高煤泥进料效率，所述盖板2上设置有煤泥搅拌装置4，所述煤泥搅拌装置4的输出端设置在筒体1内腔，驱动所述煤泥搅拌装置4，致使所述煤泥搅拌装置4的输出端对筒体1内腔的煤泥进行转动搅拌，防止煤泥在筒体1结块造成筒体1内腔堵塞，并且由于搅拌的作用，使得煤泥呈破碎状进入锅炉，保证煤泥在锅炉内能够充分燃烧，进而提高锅炉的燃尽率。

所述盖板2上还设置有进水管5和进气管6，所述进水管5和进气管6均与所述筒体1内腔连通，当从进料管3进入的煤泥较干容易堵塞筒体1内腔时，可从进水管5注入水分进入筒体1内，将筒体1内的煤泥进行稀释，保证煤泥的输送，防止堵塞，又或者从进气管6输送高压气体，利用压力将筒体1内的煤泥进行输送，同样也是防止煤泥堵塞筒体1。

所述煤泥搅拌装置4包括底座41、传动机构42、轴承43、转动轴44、连接杆45和犁刀46，所述底座41固定在盖板2上表面，所述底座41上固定传动机构42，所述传动机构42包括电机421、主动轮422、从动轮423和传动带424，所述电机421固定在所述底座41上表面，所述电机421的输出端固定所述主动轮422，所述从动轮423固定在所述转动轴44一端，所述主动轮422通过传动带424与所述从动轮423连接。

所述底座41的侧面和盖板2上表面均设置有同轴且与转动轴44配合的轴承43，所述转动轴44远离从动轮423的一端依次并贯穿轴承43、盖板2并伸入筒体1的内腔，使得转动轴44能够转动的固定在所述盖板2上，所述筒体1、转动轴44以及轴承43的中轴线为同一中轴线。

所述转动轴44上通过连接杆45沿径向方向且呈螺旋状错开连接有多个犁刀46，通过犁刀46实现对煤泥的搅拌以及线切割，不仅防止了煤泥在筒体1内结块，还能将由进料管3输送后结块的煤泥进行搅拌切割破碎，使得煤泥呈破碎状进入锅炉，保证煤泥在锅炉内能够充分燃烧，进而提高锅炉的燃尽率，并且呈螺旋状设置，提高了煤泥输送效率。

所述犁刀46与筒体1内壁之间设置有间隙，保证煤泥输送的顺畅;进一步的，在本实施例中，所述犁刀46与筒体1内壁之间的间隙为6.5mm，这样既保证了煤泥输送的顺畅，又防止了间隙过大而导致结块的煤泥由间隙漏出输送，提高煤泥搅拌装置4的搅拌作用。但需要说明的事，并不仅限于该尺寸，具体的根据实际需求来设置间隙的尺寸。

本实用新型的工作原理是：由进料管3向筒体1内输送煤泥，同时启动電机421，通过主动轮422带动从动轮423转动，从而带动转动轴44转动，进而通过连接杆45带动犁刀46转动，对筒体1内的煤泥进行搅拌、线切割以及输送，不仅防止了煤泥在筒体1内结块，还能将由进料管3输送后结块的煤泥进行切割破碎，使得煤泥呈破碎状进入锅炉，保证煤泥在锅炉内能够充分燃烧，进而提高锅炉的燃尽率，并且呈螺旋状设置，提高了煤泥输送效率。

另外，当从进料管3进入的煤泥较干容易堵塞筒体1内腔时，在煤泥搅拌装置4运行的同时，可从进水管5注入水分进入筒体1内，将筒体1内的煤泥进行稀释，保证煤泥的输送，防止堵塞，又或者从进气管6输送高压气体，利用压力将筒体1内的煤泥进行输送，同样也是防止煤泥堵塞筒体1。

三、创新点分析

创新点一，所述煤泥搅拌装置包括底座、传动机构、转动轴和犁刀，所述底座固定在盖板上表面，所述底座上固定传动机构，所述传动机构的输出端与转动轴一端连接，所述转动轴另一端能够转动的设置在盖板上且伸入筒体内腔，所述转动轴上沿径向方向设置有多个犁刀，所述犁刀与筒体内壁之间设置有间隙，通过犁刀的设置，实现对煤泥的搅拌以及线切割，不仅防止了煤泥在筒体内结块，还能将由进料管输送后结块的煤泥进行切割破碎，使得煤泥呈破碎状进入锅炉，保证煤泥在锅炉内能够充分燃烧，进而提高锅炉的燃尽率;并且还通过犁刀与筒体内壁间的间隙设置，保证煤泥输送的顺畅。

创新点二，所述犁刀沿转动轴的径向方向呈螺旋状错开设置，提高煤泥的输送效率。

创新点三，所述盖板上还设置有进水管和进气管，所述进水管和进气管均与所述筒体内腔连通，当从进料管进入的煤泥较干容易堵塞筒体内腔时，在煤泥搅拌装置运行的同时，可从进水管注入水分进入筒体内，将筒体内的煤泥进行稀释，保证煤泥的输送，防止堵塞，又或者从进气管输送高压气体，利用压力将筒体内的煤泥进行输送，同样也是防止煤泥堵塞筒体。

四、经济效益分析

1、通过犁刀的设置，实现对煤泥的搅拌以及线切割，不仅防止了煤泥在筒体内结块，还能将由进料管输送后结块的煤泥进行切割破碎，使得煤泥呈破碎状进入锅炉，保证煤泥在锅炉内能够充分燃烧，进而提高锅炉的燃尽率;并且还通过犁刀与筒体内壁间的间隙设置，保证煤泥输送的顺畅。

2、通过犁刀呈螺旋状错开设置，提高煤泥的输送效率。以往平均每月出现一次堵塞情况，锅炉运行的情况下为保证人员安全，需要稳定负荷通过降负荷进行调整，其次锅炉运行过程中的清理工作给人员安全带来很大的隐患，且耗费体力。

3、如按照平均每月一次堵塞，每次降负荷2万度/小时，检修时间为3小时，电费按照0.36元/度，可产生直接经济效益约26万元/年。由于目前该设备只投入一台，每台炉对应四个落料口，如要计算煤泥燃尽率需，全部改造可以估算，改造前后产生的效益，初步估计可降低灰渣含碳量，约每年在30万元以上。

五、结束语

经过本次技术发明，可以解决煤泥口堵塞的情况，由于采用的动态线切割方式解决了燃烧不充分的情况，燃料的优化势必可以提高锅炉燃烧效率，降低底渣含碳量从而大大提高锅炉的安全性和经济性。

参考文献

[1] 循环流化床锅炉理论设计与运行。中国电力出版社 1998

[2] 循环流化床锅炉运行与检修（第二版） 中国水利水电出版社 2005

[3] 中华人名共和國电力行业标准DL/T 1035.5-2006   2006

[4] 电力工程材料（通用材料 ）ISBN 7-5083-0432-2 中国电力出版社 2001

作者简介：

淮南矿业集团发电有限责任公司潘三电厂 王峰 工程师 锅炉专业

淮南矿业集团发电有限责任公司潘三电厂 马俊乐 注册安全工程师

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