多种锅炉共用燃料制备系统的优化

多种锅炉共用燃料制备系统的优化

　成果与经验|多种锅炉共用燃料制备系统的优化彭斌（湖南湘潭电机集团有限公司，湖南改进环锤破碎机的结构，将为循环流化床（CFB）锅炉的更广泛应用起到很大的促进作用。

　　自20世纪70年代以来，循环流化床技术（CFB）得到长足发展，日趋成熟、实用。由于CFB的热效率高达80%以上，燃料适用性强，负荷调节性能好，炉内脱硫效率高，符合环保要求，适用地域广阔等优良性能，无论是在工业应用中，还是在供热、发电行业中，越来越得到人们的重视。由于它可燃用层燃炉排出的可燃物含量高的炉渣，极大地提高了煤的利用率，对于已有层燃炉的用户，新添锅炉或更新锅炉时大都愿意选用它作为互补炉。

　　~8mm以下的小颗粒煤，与现有燃料制备设备互不适应。本文的重点就是对燃料制备进行改进，解决其互不适应的矛盾，使之既为层燃炉、粉燃炉供煤，又可为循环流化床炉（CFB）、沸腾炉供煤。

　　1燃料制备系统的现状层燃炉对燃料颗粒的要求为最大粒径小于30 0~6mm颗粒含量不超过50% ~60%.粉煤炉配备了制粉设备，对原煤颗粒要求不很严格。

　　循环流化床锅炉需配备专用燃料加工设备，噪声大，不适合安装于炉前。为在同一锅炉房内同时满足不同炉型的燃煤要求，燃料制备系统比较复杂。一般平皮带机、斜皮带机、吊车等可以共甩但筛分、破碎环节往往采用不同设备，以满足不同的粒径要求。以滚动筛、破碎机组合为层燃炉制备燃煤；以粗碎机，除铁器，磨煤机组合为粉煤炉制备煤粉。以固定筛、环锤破碎机、给煤机组合为循环流化床锅炉制备燃煤。这些功能小异，性质相同的设备并存一处，占地大，管理复杂，设备利用率低。为此，有必要对其进行优化改进。

　　2燃料制备系统的优化现有破碎设备、筛分设备的进出料粒度名义上均为可调节，但一旦选定安装后，使用中一般不再随时调节，为此可作下列改进。

　　2.1开发可调复合筛作为环锤破碎机的进料斗的附件旁通槽，生产厂家已有统一的设计序列和图号，可供用户选用，但也有用户或安装部门自制的，致使其形态功能差距很大。为此，可将进煤斗、旁通槽和筛分设备组合成为一种新设备：可调复合筛。按安装位置、筛分粒径和煤流量大小，可调复合筛制成如下几种类型。

　　（1）放射式。如所示。Si、S2布置呈放射状，S2可通过调节手柄R及P操作使P=0*工作时S2由定位栓P固定。设物料自然堆积角为Y贝IJ：a<（90.一Y）当为层燃炉制煤时，将S2调节，使P=0*则C2出口为也< 40mm的颗粒煤直接落到皮带机上。

　　Cl出口为需破碎煤块d>当为循环流化床锅炉制煤时，将S2调节到位置，并由P固定，C2出口为办< 8mm细颗粒煤，Ci出口粗料进入破碎机。经过Si、S2二次筛分，提高了筛分效率，减少了破碎机的负荷。

　　筛分水平流程L的大小严重影响筛分效率。L越大，筛分效率越高，但h相应也高，就会受到安装位置的限制。一般可取L=（5~6）eB为可方便开启的盖板，作为检修进出口。

　　层叠式可调复合筛助可调筛。当需要为层燃炉制煤时，将S'调至所示位置，进料经过S2、Si的逐段筛分后，进入破碎机的粗颗粒d>40mm.当需要为循环流化床锅炉制煤时，将S'调节绕O点轴转动，使之与Si重合，且与之嵌套形成与S2同样筛距的组合段，经P定位栓固定；这样过筛颗粒为8mm，经C2下落到皮带机上，Ci出料进入破碎机。这样布置，加长了主要筛分工作面长度，L可达8e更有效地减少了破碎机进料量。除B可作检修门外，还可在侧立板上安装活动检修门。高h可做得比放射式略小。

　　（4）分流式。如所示。Si与S2并列布置，Si为粗筛，S2为细筛，当为层燃炉制煤时，将Mi挡门调到所示位置，进料经过Si筛分后，筛下料dA<40mm，筛上料40mm，通过C3口回流到煤场，此时无需启动破碎机工作；若将挡门M2调到虚线位置，d>40mm粗料通过Ci出口，进入破碎机。当为循环流化床炉制煤时，将Mi调为虚线位置，进料流经S2筛分，粗料8mm进入破碎机，分流式可调复合筛可根据原煤粒径分布情况灵活使用。如原煤40mm颗粒较少时，就可让它们经C3流出，留待循环床炉破碎使用，由于量少，不会太大影响运煤速度和煤场的占用。有时还可利用块煤与粉末量过多的煤进行优化配比，提高其颗粒的含量，改善其通风燃烧工况。如8mm颗粒也很少原煤太细，将不利于层燃炉运行，这时可调节M3使它们从C4流回煤场，留给层燃炉使用。

　　还可设计为人字式、筛距可变式等其它形式。

　　以上均为重力筛分，它们都可引入电力震动筛，由于震动筛筛面倾斜角在i5*~25*之间，故可将a扩大到65*~75°，h可以缩小很多，更有利于安装使用。

　　以上筛面均以疏状结构为最佳，网状结构应有便流导槽；冲孔筛板不宜采用。

　　进料口下方还可设匀流导板，使进料能够在较短距离内横向均匀分布，以利于提高筛分效率。

　　采用可调复合筛，可根据不同的使用要求来分离原煤，避免符合使用要求煤粒进一步粉碎，减少破碎机负荷。在工况转换中，要求手柄灵活，定位可靠，操作轻快，无失灵、漏煤现象发生。

　　2.2改进环锤破碎机筛板结构现有环锤破碎机出料粒度受筛板孔径控制，筛板要用到磨损过大或开裂时才进行更换（一般几个月更换一次；需半小时到一小时）出料粒度就因筛板孔径固定而不能改变。这样的结构不能实现每天每班出料粒度的可调。

　　~6mm粉末太多（50%上）会引起漏煤量增加、风透性减弱、燃烧状况恶化、炉渣可燃物含量增加、易出现火口等不良后果；虽可采用适量加水的方法缓解，但控制燃煤中的粉末量才是根本办法，而这完全可通过改进环锤破碎机来保证，改进方法有如下几种：（）筛板改为双层有不同孔径筛板的组合。（2）筛板改由多个单件组合，每个单件可灵活调整角度，以组成不同的筛孔径。

　　改进后可根据使用燃料粉末量的状况来决定是否调整筛板。在设备选用时，当单台循环床炉耗煤量大于或等于层燃炉，以循环床炉耗煤量作为选用设备依据，同时考虑储煤仓容积，锅炉运行和制煤班次等因素；相反，则应以一次投资费用与预测的长期运行费用之和的综合效果最佳为原则。

　　2.3采用分层给煤燃烧装置分层给煤燃烧装置的使用效果已得到公认，共用燃料制备系统经过上述优化后，链条炉的煤粒在各粒径段的比例更趋合理。经过分层装置后，煤层在炉排上的排列可真正实现由下而上的从大到小；极大地改善了风的通透性，减少漏煤量，燃烧更充分。

　　3优化实例湘潭电机集团有限公司原有二台10t/h链条炉，需增一台20t/h循环流化床炉，燃料制备系统原拟方案如按以上措施优化后如。优化后除了减少一套设备运行管理费用外，节约投资共7. 7万元，其中包括小斜皮带机1.2万元、给料机0.6万元、平台制作安装0.8万元、土建费用0.6万元、节省煤棚面积12m2折合费用1. 5万元、节省滚动筛反击破碎机各一台的更新费用共约3万元。

　　4结论随着循环流化床炉的普遍应用，它与链条炉、煤粉炉并存于同一锅炉房的现象越来越多，开发可调复合筛，改进破碎机结构，完全可以实现燃料制备设备共用，可以用简洁配置满足不同炉型的燃料要求；开发生产可调复合筛，改进环锤破碎机，为循环流化床锅炉（CFB）的推广应用排除了一个障碍，使之能与层燃锅炉、煤粉锅炉更加自由地配合运行，将对它的广泛应用起到很大的促进作用。