插板給煤機(jī)計(jì)量裝置技改應(yīng)用研究

駱丁玲

（山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 朔州 036800）

給煤機(jī)是一種用于火電廠領(lǐng)域，保證向鍋爐機(jī)組的爐膛連續(xù)、均勻提供燃煤的重要輔機(jī)設(shè)備。給煤機(jī)故障會(huì)對(duì)機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)周期運(yùn)行不利。插板門(mén)是給煤機(jī)的重要部件，插板的插入深度不同，通過(guò)皮帶輸送至給煤口的煤量不同，起到調(diào)節(jié)煤量的作用。

給煤機(jī)下煤插板門(mén)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，容易出現(xiàn)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)但芯板門(mén)開(kāi)度不變、標(biāo)識(shí)指針失效不能準(zhǔn)確指示閘門(mén)開(kāi)、閉狀態(tài)，煤量計(jì)量不準(zhǔn)確，致使入爐煤量不均勻、不連續(xù)、計(jì)量性不準(zhǔn)確，引起鍋爐燃燒不穩(wěn)定、調(diào)整不及時(shí)、效率下降等問(wèn)題，給運(yùn)行人員調(diào)整機(jī)組運(yùn)行帶來(lái)了不便。

基于此，為了找到一種能夠準(zhǔn)確地指示芯板的開(kāi)度、便于顯示煤量大小且不易損壞的計(jì)量裝置，本文在某300MWCFB鍋爐的給煤系統(tǒng)上進(jìn)行了焊裝計(jì)量裝置的技改應(yīng)用，通過(guò)對(duì)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷、給煤量、風(fēng)量等參數(shù)的監(jiān)測(cè)，定量分析了技改效果，為CFB鍋爐的給煤系統(tǒng)插板門(mén)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行應(yīng)用提供了參考。

1 給煤機(jī)的插板門(mén)

某300MWCFB鍋爐機(jī)組由一級(jí)稱(chēng)重式給煤機(jī)和二級(jí)刮板式給煤機(jī)。在煤倉(cāng)和一級(jí)皮帶之間設(shè)置電動(dòng)插板門(mén)，是為了一級(jí)皮帶檢修時(shí)阻斷煤倉(cāng)來(lái)煤；在一、二級(jí)皮帶之間設(shè)置的氣動(dòng)插板門(mén)是為了在運(yùn)行期間，將二級(jí)給煤機(jī)煙氣隔離，不會(huì)倒返至一級(jí)給煤機(jī)，如一級(jí)給煤機(jī)出現(xiàn)皮帶壓死、損壞等缺陷，關(guān)閉插板門(mén)有利于缺陷處理，避免檢修工作人員出現(xiàn)窒息、CO中毒等人身傷害。在二級(jí)給煤機(jī)和落煤口之間設(shè)置電動(dòng)插板門(mén)，是為了調(diào)整爐前給煤點(diǎn)的入爐煤量。

本文改造的是二級(jí)給煤機(jī)和落煤口之間的插板門(mén)。技術(shù)性能參數(shù)為：管道規(guī)格800×800×10；設(shè)計(jì)溫度≤150℃；設(shè)計(jì)壓力≤350kPa。芯板采用滾輪支撐。傳動(dòng)軸在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置的開(kāi)和閉。裝在傳動(dòng)軸上的指針可視芯板的開(kāi)和閉的狀態(tài)。

2 插板門(mén)出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)運(yùn)行的影響

長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，插板門(mén)容易出現(xiàn)如下問(wèn)題：（1）在大顆粒煤的打擊下，標(biāo)識(shí)指針容易被損毀，失去指示作用； （2）芯板容易上翹，導(dǎo)致支撐滾輪與芯板下方卡齒嚙合不住，出現(xiàn)滾輪空轉(zhuǎn)，閥門(mén)開(kāi)度不變。

文中的300MWCFB鍋爐機(jī)組爐前布置4臺(tái)稱(chēng)重式給煤機(jī)，燃料通過(guò)4臺(tái)刮板給煤機(jī)送至布置在回料腿上的8只給煤口。運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整爐前落煤口的插板門(mén)開(kāi)度，來(lái)保證爐前和爐后的給煤均勻性。

2.1 導(dǎo)致局部高溫、結(jié)焦、爆管等

爐前落煤量增大、爐后落煤量下降，會(huì)導(dǎo)致?tīng)t溫偏差大，當(dāng)受熱面管壁溫度超過(guò)設(shè)計(jì)溫度時(shí)，雖然超溫幅度不大，但長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致管子的蠕變速度變快，在管子薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)超溫爆管現(xiàn)象。

爐前爐后給煤不均會(huì)導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生，局部氧量快速下降，產(chǎn)生還原性氣氛，降低了灰的熔點(diǎn)，加速了受熱面表面的積灰和結(jié)渣，為受熱面腐蝕和結(jié)焦提供了條件。尤其在水冷壁底部位置，容易因燃燒調(diào)整不當(dāng)出現(xiàn)結(jié)焦而爆管。

2.2 導(dǎo)致飛灰含碳量增加，鍋爐效率下降

爐前爐后給煤不均會(huì)導(dǎo)致飛灰磨損增大，受熱面管更換頻繁，影響檢修費(fèi)用。爐前煤量大會(huì)導(dǎo)致部分燃料沒(méi)有完全燃盡就排出爐膛，燃燒不完全導(dǎo)致飛灰含碳量增大，致使鍋爐不完全燃燒熱損失增大，鍋爐效率下降。就300MW機(jī)組而言，飛灰每上升1%，煤耗增大1.23g/kWh；同時(shí)，一次風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)電耗增大，影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

飛灰含碳量升高，飛灰中未燃盡的碳在尾部煙道沉積，容易引起再燃燒事故損害設(shè)備；同時(shí)，增大了除塵器的電耗，影響經(jīng)濟(jì)性。

2.3 導(dǎo)致環(huán)保指標(biāo)超限

給煤不均會(huì)導(dǎo)致配風(fēng)不均，進(jìn)而過(guò)?？諝庀禂?shù)增大，而過(guò)?？諝庀禂?shù)與床溫屬于SO2排出量的最要影響因素，隨著床溫的升高，SO2的排出量會(huì)升高，區(qū)域氧濃度增大，會(huì)排出大量的SO2。另一方面，給煤不均導(dǎo)致床溫不均，床溫升高與脫硫劑的反應(yīng)速度與孔隙特征有很大關(guān)系，會(huì)對(duì)脫硫效率產(chǎn)生相應(yīng)影響。而且，溫度過(guò)高也會(huì)影響氮氧化物的生成及排放。

3 給煤機(jī)落煤口插板門(mén)優(yōu)化改造方案

（1）優(yōu)化改造時(shí)在芯板上焊接計(jì)量棒，長(zhǎng)度約1米，計(jì)量棒可隨芯板移動(dòng)，計(jì)量棒上的刻度，能夠準(zhǔn)確地指示芯板的開(kāi)度，視出觀察插板門(mén)的開(kāi)度間接的顯示煤粒的流量大小，同時(shí)不易損壞，提高了插板門(mén)的使用壽命。在閥體外側(cè)壁上固定計(jì)量套管，是一種裂縫圓管； 其直徑稍大于計(jì)量棒，起到保護(hù)計(jì)量棒的作用。閥體為整體耐磨鑄鋼，密封面精加工制造。

（2）優(yōu)化改造時(shí)，在閥體上表面的下部焊接卡釘，使其位于芯板的上方，可以有效防止芯板變形翹起，避免出現(xiàn)芯板下方的卡齒與支撐滾輪出現(xiàn)嚙合問(wèn)題。

4 插板門(mén)改造效果分析

（1）通過(guò)優(yōu)化改造，運(yùn)行時(shí)，工作人員根據(jù)計(jì)量棒的伸出長(zhǎng)度觀察插板門(mén)的開(kāi)度情況，根據(jù)爐溫的要求，適當(dāng)調(diào)整爐前和爐后閘板門(mén)開(kāi)度，保證燃料不會(huì)在爐前給煤口大量落入爐膛，使得給煤均勻。給煤均勻后，超溫、結(jié)焦等事故率大大降低；同時(shí)，飛灰含碳量有所下降，鍋爐效率恢復(fù)正常值；SO2及氮氧化物等環(huán)保指標(biāo)也穩(wěn)定在正常水平。

圖1 計(jì)量套管圖示

圖2 計(jì)量棒圖示

圖3 卡釘圖示

（2）銅過(guò)在閥體上焊接卡釘，有效防止了插板門(mén)開(kāi)度不變現(xiàn)象的發(fā)生，提高了給煤機(jī)的利用率。

（3）開(kāi)度調(diào)整好后，隨負(fù)荷變動(dòng)不大，當(dāng)負(fù)荷相差較大時(shí)，一般需要調(diào)整閘板門(mén)的開(kāi)度，以保證爐后的溫度正常。

改造后，閘板門(mén)開(kāi)度及煤量、床溫的數(shù)據(jù)情況如表1所示。

表1 閘板門(mén)開(kāi)度及煤量、床溫的數(shù)據(jù)情況表

5 結(jié)語(yǔ)

給煤機(jī)插板門(mén)長(zhǎng)期運(yùn)行后，容易出現(xiàn)標(biāo)識(shí)指針失效，不能準(zhǔn)確指示閘門(mén)開(kāi)、閉狀態(tài)，煤量計(jì)量不準(zhǔn)確及芯板上翹等故障，通過(guò)在芯板上安裝計(jì)量棒、閥體上安裝計(jì)量套管、閥體與芯板之間安裝卡釘，有效地解決了閘板閥開(kāi)度不明確的問(wèn)題，運(yùn)行人員可以很直觀地調(diào)整開(kāi)度，保證爐前爐后落煤的均勻性，提高了給煤機(jī)的運(yùn)行可靠性，在一定程度上降低了超溫、結(jié)焦現(xiàn)象，提高了鍋爐效率，保證了環(huán)保指標(biāo)的穩(wěn)定性。