300MW流化床机组给煤系统运行分析

　　摘要：本文针对黄陵矿业煤矸石发电公司新建2*300MW流化床机组（三期）给煤系统在调试及运行过程中出现的问题，详尽分析了出现异常的原因，从而制定措施方案，通过优化调整，深入透彻分析给煤机原理，有效的保证了大型流化床锅炉的安全经济稳定运行。

　　关键词：300MW流化床锅炉；给煤系统；经济运行；异常；分析

　　引言：黄陵矿业煤矸石发电公司2*300MW流化床锅炉是由东方锅炉厂生产，型号为DG1058-17.5-Ⅱ1，锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单汽包、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、炉顶设密封罩壳，最大蒸发量为1058t/h，额定主汽压力17.5Mpa，再热蒸汽压力3.85Mpa，额定主汽温度541℃，再热蒸汽温度541℃。配备2×300MW亚临界中间再热单轴双缸双排汽、直接空冷式汽轮发电机组。本锅炉采用汽冷式旋风分离器进行气-固分离、高温回灰、全钢架支吊结构。采用床下、床上点火器点火。锅炉给煤系统采用前墙集中布置，炉前布置有八个给煤口，设计最大给煤量228t/h。另外还设有一个单独的床料添加系统，通过燃料皮带将床料送至锅炉床料添加仓，再通过布置在料仓下的皮带给料机将床料送入0号给煤机，通过给煤机将床料送入炉膛。

　　一、煤仓的设计分析：

　　每台锅炉配备四个原煤斗，炉前8点给煤，每个煤斗下接2套称重式给煤机，每台锅炉设四只钢煤斗，每只煤斗的几何容积为570m3，四只钢煤斗的有效储煤量可满足锅炉BMCR工况8.8小时（设计煤种）的耗煤量。

　　为防止锅炉棚煤、给煤机断煤、煤仓板结现象发生，针对流化床锅炉对煤质要求的特点以及实际煤质外在水分偏大的问题，在安装时给各煤仓四周分层装设空气炮，每个煤仓从不同角度分别装有34台空气炮，可谓全方位无死角，另外在煤仓的前后墙还装了一套给疏松机，以保证煤仓能够顺利下煤。在实际运行过程中使用效果良好，特别是给煤疏松机在运行中设置为每小时运行一次，大大降低了棚煤和断煤事件的发生。还有，定期降低4个煤仓煤位，观察仓内板结情况，及时处理积煤，每天检查一个煤仓，实际效果良好，至该措施实施以来，锅炉未发生过一起因煤仓板结而造成的断煤事件，保证了锅炉机组的安全稳定运行。

　　二、给煤机选型分析：

　　本锅炉选用的是由江苏赛摩集团生产的F57耐压式电子皮带称重式给煤机。该给煤机主驱动滚筒具有防滑功能，被动滚筒具有自洁功能，胶带张紧装置调节可靠、方便，使胶带保持张力恒定，保证计量准确，有自动纠正胶带跑偏功能，给煤机具备断煤、堵煤及上煤不足等监测报警功能，给煤机下机体设有清扫装置，与煤流接触的所有部件材质均采用不锈钢。进、出口煤闸门能实现手动、自动启闭。给煤机堵煤故障时，应具有反转卸煤功能。在实际运行中这些基本功能都是很实用的，尤其是皮带的反转卸煤功能，也就是在就地操作面板上通过简单的操作就可以实现给煤机倒转，在检修中该功能使用效果良好，检修中因其他原因，皮带上的煤暂时不能给如炉膛时，就可以用该功能实现反转卸煤。

　　给煤机设置有下列保护：

　　1.堵煤报警；

　　2.变频器故障报警；

　　3.清扫链断链报警；

　　4.给煤机超温报警；

　　5.清扫链故障报警；

　　6.跑偏报警；

　　7.进口煤流异常报警；

　　8.断煤报警。

　　在我厂二期220t/h的流化床锅炉同样用的也是江苏赛摩的皮带称重式给煤机，在正常运行中比较稳定，大的问题基本没有，但小问题或多或少还是存在的，主要是给煤机出料插板动作不够灵活，出现过关不严的现象，导致在煤仓穿孔或者给煤机检修期间不能有效的隔离炉内烟气，在三期运行中目前未出现过该情况。再就是给煤机的称重器，虽然在调试期间就做了专业的称重验证，但是在运行一段时间后，往往出现称重不准的现象，导致煤耗计算偏差大，我们的做法是每台给煤机每个月进行一次零点校验，每年进行一次间隔校验，实际效果良好。还有给煤机的转速传感器，在运行发生故障的几率很高，转速传感器发生故障后，皮带转速不均，煤量可能发生大范围的波动，甚至可能满转速运行、煤量显示异常等问题，要更换转速传感器时必须打开给煤机后盖板才能进行，锅炉运行中要更换转速传感器必须给煤机出口插板，关闭给煤机密封风，这就对出料插板的要求就很高，必须关严，要不就会造成烟气反窜，严重的可能将皮带烧毁，但就目前的情况来看，问题不是很大，三期给煤机在运行中已经成功更换过一次转速传感器，可见出料插板的性能还是能够满足的。

　　三、给煤机断煤分析：

　　给煤机断煤问题在运行中是十分常见的，但往往断煤后没有及时处理或者处理不当，就会造成一系列的连锁反应，导致机组负荷波动，影响锅炉机组安全稳定运行。给煤机断煤分两种情况，一种是煤仓穿孔，导致烟气反窜至煤仓；另外一种就是给煤机进煤口棚煤，烟气不反窜，最终都是皮带上没有煤，但处理方式还是有区别的。

　　当煤仓穿孔断煤时，炉膛出口负压负向变大，引风机自动关小动叶，氧量先下降再上升，对应给煤机机头温度快速上升，此时尽快用空气炮将煤打下，或者启动疏松机，尽快让煤压住反窜烟气，不能压住时，迅速关闭给煤机出料插板，出料插板不能关严时，及时关闭给煤机进料插板；当给煤机进煤口棚煤断煤时，炉膛负压变正，引风机自动开大动叶，氧量先先下降后上升，给煤机机头温度无变化，此时利用最下层空气炮或者用人工疏通的方法处理。

　　煤仓棚煤时，无论是烟气反窜或者不反，只要给煤机在运行状态，运行人员在DCS上看见给煤机给煤量是快速下降的，直至下降至零，而实际上此时给煤机转速已经加至最快。由于称重的电子元件在煤仓下煤口前不到2米的距离，所以在DCS上看见给煤已经没有煤量显示的时候其实皮带上还有煤正在快速的进入炉膛，此时的给煤量实际为该给煤机的最大出力，这时往往运行人员将给煤量已经加至原来正常运行的给煤量，实际上这时候的煤已经给的太多了，三期给煤机长约16米，16米的给煤机大概有15s的时间才能将皮带上的煤排空，所以在DCS上看见给煤机断煤的时候氧量会迅速下降，床温还会上涨，汽压上涨，其实是在这瞬间加入炉膛的煤要远远高于当前运行的煤量了，所以氧量会下降，床温上升。对应的，在给煤恢复后，DCS上看见已经有流量了，实际上煤还没有进入炉膛，往往在此时运行人员看见煤有了就把煤立即减了下来，而实际上给煤机给煤量在15t/h左右时要经过将近60s的时间煤才能真正的进入炉膛，提前减煤的话，就会造成在这60s锅炉燃烧欠煤，就会使锅炉负荷波动。所以在给煤机断煤后的加减煤过程一定要注意，把握煤入炉膛的时间，以避免床温和负荷有比较大的波动，特别是在负荷低、床温低、燃烧不稳定的时候，搞清这个实际情况是很有必要的。

　　四、给煤机落煤管堵煤分析：

　　为最大化的发挥流化床锅炉的优势，锅炉掺烧煤矸石及低热值中煤是必然趋势，我厂入炉煤的发热量大概控制在3200kcal左右，但是实际煤质外在水分偏大，入场低热值中煤外在水分超过7%，导致入炉煤的粘度增大，引起煤的流动性严重恶化，甚至会造成落煤管堵塞。借鉴老厂经验，严格控制入炉煤的外在水分，在煤场进行严格配煤，化学严格监督，另外在落煤管上加装空气炮，设置为定时打炮，彻底解决了落煤管堵塞现象发生。

　　我厂给煤机本身设置有落煤管堵塞报警，但是报警点设置在给煤机出料插板上方，当煤堵塞至该处时才发报警联跳给煤机。但在实际运行中，依据老厂经验，落煤管堵塞往往是在进炉膛口出发生，从下往上堵塞的几率较大，要是等到触发堵煤报警动作，整个落煤管就已经堵实了，处理起来是相当困难。根据三期锅炉的实际情况来看，给煤机密封风流量显示比较准确，当关闭给煤机出料插板后密封风风量会瞬间减小，说明正常情况下，密封风和播煤风是一同吹进炉膛的，正常运行时密封风风量大概有1800m？/h（机组出力在250MW时），当出料插板关闭后风量会瞬间减小至900m？/h，下降将近一半，相对应的其他给煤机密封风量会增加100m？/h，同理，若落煤管下煤不畅或者堵塞，该风量也会有明显的变化，所以，利用该数据，可以判断落煤管下煤是否通畅，可以将给煤机密封风风量快速下降作为判断落煤管下煤通畅与否的一个指标，甚至可以设置为堵煤报警触发条件，目前我厂正在试验观察阶段。

　　结束语：黄陵矿业煤矸石发电公司三期两台机组168小时试运均已经顺利结束，在调试中我们不断认识、摸索，总结了上述经验，在我厂已经广泛应用，但是我们深知我们还有很多不足，还有许多未知领域需要我们去学习探索，我们将会更加努力，在困难中摸索，在学习中进步。

　　参考文献

　　[1]黄陵矿业煤矸石发电公司《2*300MW锅炉运行规程》，2014.03.27版本；

　　[2]党黎军。循环流化床锅炉的启动调试与安全运行，北京，中国电力出版社，2002；

　　[3]DG1058-17.5-Ⅱ1，编号：114M-SM，东方锅炉工业集团有限公司使用说明书。

　　郭旭超

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