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29MW燃煤链条炉排锅炉配套型煤机的开发与应用
发布时间：2013-07-01 08:03 来源：未知
1、概述
中原油田局基地北区现有两台29MW链条燃煤热水锅炉和两台29MW循环流化床锅炉，担负着局基地北区近180万平方米的采暖任务。两台29MW链条锅炉自投产以来，一直燃用鹤壁贫煤，锅炉热效率及出力都较低。鹤壁贫煤的特点是：煤质挥发分含量低，仅12%～16%，粉末含量高，粒径(∮<6mm的末煤占70%左右，含碳量高，结焦性能差。这种煤在层燃炉上应用有以下主要特点：一是煤层薄厚不均，通风不良，锅炉的燃烧工况极不稳定，调节也相当困难，炉渣含碳量较高，不完全燃烧损失较大，炉排漏煤量大；二是细粉末煤极容易形成飘尘，增大了锅炉原始排烟浓度，加重了除尘设备的负荷；三是锅炉出力水平低，热效率低。
针对这一状况，我们拟对两台29MW链条炉排锅炉配套型煤机，经过赴杭州、无锡、上海、山西等地考察，目前国内尚无20t/h以上锅炉使用的大型型煤机，为此，通过详细分析论证我们决定与青岛华隆机械厂合作，共同研制开发大型型煤机，并提供试验场地。通过理论论证、设计与多次试验、改进，第一台大型型煤机于2000年试制成功，经过一个采暖期的运行，效果良好，提高了锅炉出力和热效率，取得了较好的经济效益和环保效益，填补了国内大中型层燃锅炉采用型煤洁净燃烧技术的空白，具有广泛推广应用价值。
2、大型型煤机技术攻关及研制过程
29MW燃煤链条热水锅炉配套型煤机由料仓、给煤叶轮控制机、筛板、主机、炉前护板及电机、机座等组成。其中主机是由两根(b325的实心轧辊组成，上面布置了许多椭圆型的小坑，一主一从，通过其相对运动而将煤末压成约13 x25mm的椭圆型煤球，型煤机的主要受力部件为相对转动的一对轧辊，原煤成型的好坏完全由一对受力轧辊的轧碾力及其本身的变形量决定，而在型煤机的工作过程中，轧辊构件长期受到随时间作周期性变化的载荷作用，这些构件的应力也就随时间作周期性变化，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
针对上述情况，对轧辊的要求是：原煤成型轧辊在满足原煤成型的力下变形量尽可能小；轧辊支撑轴端长期交变应力作用下最大工作应力应在该材料的持久极限内6ro轧辊只有同时满足以上两个条件，才能保持长期稳定的工作状态，才能应用于生产过程中。为此我们首先对型煤机的关键部件做了详细的考察、分析和计算，按照国内现有与10t/h锅炉配套型煤机的思路对与29MW锅炉配套的型煤机进行了对比研究。
国内型煤机多年来一直没有突破与lOt/h锅炉配套的规模，其原因主要有两条，一是10t/h型煤机轧辊的长度为2700mm，直径为200mm，而29MW锅炉的炉排宽度为4160mm，按照相似理论，29MW锅炉配套的型煤机的轧辊直径d由下面公式可以导出：
即大型型煤机的轧辊直径为d-307mm，而轧辊支承轴的尺寸也必须相应扩大。如此庞大的设备有两大缺点使用户难以接受：一是设备过于庞大，加工难度大，成本太高；二是现有29MW链条锅炉炉前位置狭窄，安装困难很大。为此，我们设计了三种方案，经过对比分析论证，决定采用如下方案：将轧辊分成两段，中间加支撑点，该方案既解决了轧辊直径过大，炉前安装尺寸不够，轧辊过长，加工难度大，成本高的问题，但这种结构存在中间支撑点对应部位炉排上无煤的问题，我们在支撑点上部增设了一个给煤通道，将原煤直接进入炉排，解决了上述问题。
3、大型型煤机的结构原理及技术要领型煤机的结构原理如图2所示。
料仓是锅炉煤仓与型煤机连接部分，将原煤导入型煤机。给煤叶轮控制机由电机及减速箱转动，上部为给煤挡板，下部是防止漏煤、积煤的弧形板，主体是一个(b325x10的钢管，纵向均布12道高80mm，厚10mm的钢板，组成一个叶轮式圆筒（也叫拨煤辊筒），煤经给煤控制机下来后，直接落在筛网板上，粒径∮≥15mm的煤顺着筛网板溜到炉排上，粒径(b<15mm的煤直接落到导煤板溜到主机的两个轧辊中间，主机由两根(b325的实心轧辊组成，通过主机的相对运动，将粉末煤轧成规格为13x25mm的椭圆型煤球（型煤）．然后随着轧辊的旋转，型煤均匀地落在行进的炉排上。由于该型煤机比较庞大，轧辊采用左右两节组成分别驱动，中间设有约200mm宽的支撑点，采用滚动轴承支撑，为避免中间断煤，此处专门设有一个溜煤道，其倾角为50°，承接来自导煤板的煤，然后直接落到炉排上。
4、使用效果
通过一个采暖期使用情况来看，该设备具有显著的效果：①型煤机的成型效果非常好，成型率高达95%以上；②锅炉的燃烧工况有了极大改善，也很容易调节，燃烧工况稳定；③锅炉的出力可以达到110%，比未装型煤机前提高约20%，从而增大了供热能力；④锅炉热效率由74%提高到80.7%，烟气氧含量由12.8%下降到9.4%；⑤锅炉炉膛温度提高50℃～150℃，锅炉尾部烟温比未装型煤机前提高了30℃～40℃，改善了锅炉尾部受热面的受热状况，在一定程度上改善了烟道和锅炉尾部设备的工作环境条件；⑥环保效益相当明显，解决了锅炉原始浓度高的问题，锅炉出口排烟浓度有了较明显的降低，从沉淀池的捞灰量测定，安装型煤机后的锅炉排烟的烟尘含量比原来减少了50%～75%，不仅解决了粉尘含碳偏高等多年来没有解决的难题，同时还大大降低了烟尘进口粉尘浓度，为烟气排放达标创造有利条件，节省了除尘设备改造费用。
5、结论
29MW燃煤链条锅炉配套型煤机的研制应用在国内尚属首创，它在大型链条炉上的应用彻底解决了中原油田大型链条炉燃用鹤壁贫煤存在的难题，使大型锅炉燃用细粉末煤在运行上有了重大突破，解决了多年来大型链条锅炉没有配套型煤机的难题，并为供热节能和环保达标开拓了一个崭新的途径。
