泰国某热电厂项目是由杭州锅炉集团总承包的一个锅炉岛项目。锅炉采用循环流化床,锅炉出力为65 t/h,压力6.6 MPa,温度480℃。本锅炉的燃料为生物质燃料和煤的混合物,生物燃料约占提供的总热量的71%,其中生物燃料以树皮为主,掺入少量的纸浆、淤泥、锯木屑等。树皮为经过剥皮机剥下来的树皮,长度大多数在20~200 mm。树皮的特点为高水分(63%),低位热值为3. 88 MJ/kg。
1、锅炉给料系统
锅炉给料系统见图1。煤和生物质料分仓装料。煤下落到变频刮板机后,转入到定速混合刮板。生物质料仓内装有变频自公转螺旋,生物质料通过自公转螺旋后也进入混合刮板。通过混合刮板,煤和生物质料混合物一起进入变频旋转给料阀,最后通过播煤风进入到炉膛。
2、试车情况
在空转试车中,一切设备均正常工作。而在仓内上料、给料系统开始运转后,其中一路旋转给料阀振动厉害,炉膛压力突然升高,有少许烟从旋转阀缝隙中冒出,随后卡死。检查发现,混合刮板出料口至旋转阀处堆满生物质料。另一路运行相对平稳几分钟后,发现混合刮板报警断流。检查发现生物质料仓下料口与混合刮板的入料口中间缩颈部分堵料。
经分析可能存在两种情况:一是旋转给料阀的出力不够;二是生物质料仓自公转螺旋的出力过大或者生物质料存在坍料的问题。随后使系统恢复运行后,打开各部分的人孔进行观察。当自公转电机运行时,一会儿就会将料挖空,从而造成断料或少料的情况;当自公转电机置于5 Hz的情况下,仓内生物质料自动坍塌,卸入混合刮板。当断料后,检查生物质料仓,发现料仓内公转轴套周边存在较为严重的搭桥。
生物质料与煤混烧时,由于生物质料经常中断而造成炉膛出口负压、温度波动。而当料仓生物质料较少,自公转螺旋能正常运转时,生物质料给料比较均匀,此时炉膛压力、温度非常稳定。
从只烧煤的情况来看,给煤引起的波动更大,锅炉炉膛压力、温度每3s左右波动1次。经分析,这是因为两刮板间距为600 mm,而导致了每3s左右燃煤必然中断1次。
3改 进
(1)坍料问题 当皮带上料,特别是自公转螺旋转动时,造成大量物料直接滑入下料口,这足因为设备结构本身因素而造成的。因此,应把方形下料口的四个角补成圆角(见图2),然后电机锥形罩壳延长至支撑梁下50 mm。
(2)搭桥问题支撑梁造成的搭桥,都是搭在自公转螺旋轴外罩壳两边。原因有二:一是此处梁间间距很小;二是此处梁没有尖角,生物质料因无法下落而在仓内堆压3~4天。如果按照正常运行给生物质料,有th就需补料了。因此,应在此处增加尖角。另外,除非特殊情况,在较长的停炉期间,必须将仓内的料清空或保持低料位。
(3)自公转螺旋周边搭桥运行初期,满料时,只有自公转螺旋转动,过一段时间,螺旋就转不出料。高频运转公转电机时也推不动,造成跳闸、坍料;低频运转时也产生坍料。所以只能采用点动,将料清空,先解决高频下的坍料问题,再进行试验,解决低转速下自公转电机连续运行问题。
(4)刮板的间距如果烧煤,由于两谢板间距为600 mm,因而导致了3s左右燃煤必然中断1次。可以通过将2台混合刮板机错时下料,或在两刮板之间再增加两块刮板,这样使落料的时间间隔不至于过长而引起炉膛压力波动。
(5)旋转阀卡住坍料太多会造成旋转阀卡住,导致给料系统跳闸,并不是旋转阀出力不够。不发生坍料也就不存在螺旋阀卡住的问题。
4、结语
改进以后,锅炉给料均匀,运行稳定。因此,对于生物质料和煤掺烧的给料系统,既要考虑防止生物质料搭桥,还要考虑循环流化床锅炉本身的特点,才能使锅炉稳定运行。
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