浅析240T循环流化床锅炉煤仓智能防堵煤改造

浅析240T循环流化床锅炉煤仓智能防堵煤改造

(河南神马尼龙化工有限责任公司河南平顶山467000)

摘要:随着国家环保形势的发展,对锅炉稳定运行的要求越来越高,一旦发生断煤、堵煤现象容易引起锅炉NOx指标超标,轻者降负荷、严重者直接让锅炉停炉。目前锅炉煤仓下煤的不畅容易导致锅炉负荷波动、影响环保指标以及给煤机的安全。本文以240T中压循环流化床锅炉为研究对象,就锅炉原煤仓经常堵煤、棚煤的现象进行分析和设备改造,实施后电厂的综合效益将有所提高。

关键词:循环流化床锅炉;煤仓、堵煤、棚煤;效率

1.前言

针对神马尼龙化工热电厂240T锅炉煤仓经常堵煤、棚煤、仓壁粘煤使得煤仓有效容积减小大大增加了燃运上煤频率,工人的劳动强度、设备故障率也相应增加,设备维护及检修时间严重受限。目前,240T锅炉设计容量300t,有效容积25-35t。对现有煤仓进行改造提升煤仓有效容积十分必要。

2.现场概况

图1现场布置示意图

神马尼龙化工有限公司自备电厂原煤仓图纸如图1所示:

3.目前原煤仓运行过程中出现的问题

3.1如上图所示,原煤仓典型的人字形方偏心方水泥仓,煤自上而下靠自重下落,下落的煤由于在方锥形容器内流动,故愈向下流动,煤仓的截面积愈小,煤与仓壁之间、煤与煤之间形成挤压,由于仓壁和煤间较大的摩擦系数,当煤质变差时,物料在料壁上即形成堵煤,尤其是在四个角部位。

3.2当煤的含水量在8-12%时,煤的粘度最大,在水分存在的情况下煤粒与煤粒之间相互粘结,形成的物理尺寸就会很大。特别是在掺烧煤泥的情况下,由于煤泥粒度及粘结性的影响,煤的颗粒的物理尺寸更易形成较大的尺寸,当煤颗粒的物理尺寸与出料口的直径尺寸的比值达到一定的比值时,即堵塞临界值时,堵煤、结拱就频繁发生,最易发生堵塞,所有原煤仓堵塞主要发生在煤仓的下部。根据目前电厂的实际使用情况,原煤仓发生堵煤的位置大部分发生在截面为1500mm左右的位置部分。

3.3根据目前我国电厂原煤仓设计和实际使用情况,对于神马尼龙化工有限公司自备电厂原煤仓现状,煤仓人字形分叉部位至给煤机之间,这段是最易堵煤,发生粘壁、蓬煤的部位。

在做原煤仓改造方案时,重点从下部煤仓出口处着手,对原煤仓的下部进行改造,此处正是整个锥斗最容易堵煤的地方,把拆除原煤仓出口部位约2.7米段煤仓,并原煤仓长度方向开始分叉的地方上部两米位置增加导流板,以下依次安装方圆过渡节、旋转清堵机,可彻底解决原煤仓堵煤的问题。

4.旋转清堵机的工作原理:

布置在旋转清堵机内的清堵叶片使煤与旋转仓壁之间形成一个全面积的分离区,打破煤结拱时所形成的平衡,使原煤在仓壁上无法形成粘壁,解决原煤仓的堵煤的问题。当旋转清堵机在伺服方式工作时,一旦旋转斗内部出现堵煤,清堵机会根据断煤信号自动启动,在10秒以内堵煤现象就会消失,装置随后会自动停运,处于伺服状态。

4.1旋转清堵机在工作时,不但解决清堵机内部的堵塞问题,也解决了煤仓上部发生蓬煤的风险。由于清堵机迫使内部原煤呈整体向下流动,加之清堵机的进口尺寸较大,进而改变整个原煤仓的流动状态,使原煤仓由原来以中心流为主,转变为以整体流为主,避免了煤仓上部出现流动死区,解决了煤仓上部发生蓬煤的问题。

5.改造后情况分析

本次针对240T循环流化锅炉煤仓改造后,实现了以下几点:

5.1减小了煤仓壁粘结造成煤仓有效容积大幅度减小的问题

煤仓有效容积的减小大大增加了燃运上煤频率,工人的劳动强度、设备故障率也相应增加,设备维护及检修时间严重受限,目前4#炉设计容量300t,有效容积25-35t,上煤间隔时间30-60分钟,改造后上煤时间增加至120分钟。

5.2减小了断煤棚煤堵煤造成环保指标大幅度波动

给煤机断煤使燃烧不稳定、氧量波动,严重影响脱硝、脱硫效果及烟尘指标,经常发生因断煤造成的环保指标超标事故。改造后因煤仓断煤、棚煤引起的环保指标波动由之前5次/班降低至1次/班。

5.3降低了清理煤仓积煤危险系数高、效果差

煤仓壁长期不清理将造成结死现象,导致锅炉无法运行,为保证运行,每台锅炉需每月清理一次,每次清理至少需要8人进入煤仓内部作业8小时左右,危险性大、劳动强度大,而且清理后效果不好,受煤湿度及粘度影响,3-5天有效容积又下降至设计容积10%左右。本次改造后实现了无需人工清理煤仓的状况。

5.4降低了原煤仓堵煤严重威胁机组安全运行

原煤仓发生堵塞,给煤机断煤,造成锅炉燃烧不稳定,当多台给煤机同时断煤的情况下,锅炉热负荷大幅度下降,极易造成锅炉灭火机组非计划停运。

5.5提高了机组经济运行

档原煤仓发生堵塞,给煤机断煤的存在,当断煤发生燃烧恶化时,为了保证锅炉不灭火被迫投油助燃,造成大量的燃油消耗。本次改造后煤仓下煤顺畅、不易堵煤,提高了机组稳定运行的状况,同时对机组的经济运行提高很多。

5.6降低了原煤仓堵煤可能引起给煤机皮带烧毁等事故

原煤仓发生堵塞,在给煤机出口插板阀若不能及时关闭,可造成下部热风的上窜,极端情况下可引起给煤机皮带着火、烧毁等事故。

参考文献:

[1]岑可法。循环流化床锅炉理论设计及运行。1998-5-1

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