多種鍋爐共用燃料制備系統(tǒng)的優(yōu)化

　成果與經(jīng)驗(yàn)|多種鍋爐共用燃料制備系統(tǒng)的優(yōu)化彭斌（湖南湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司，湖南改進(jìn)環(huán)錘破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)，將為循環(huán)流化床（CFB）鍋爐的更廣泛應(yīng)用起到很大的促進(jìn)作用。

　　自20世紀(jì)70年代以來(lái)，循環(huán)流化床技術(shù)（CFB）得到長(zhǎng)足發(fā)展，日趨成熟、實(shí)用。由于CFB的熱效率高達(dá)80%以上，燃料適用性強(qiáng)，負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好，爐內(nèi)脫硫效率高，符合環(huán)保要求，適用地域廣闊等優(yōu)良性能，無(wú)論是在工業(yè)應(yīng)用中，還是在供熱、發(fā)電行業(yè)中，越來(lái)越得到人們的重視。由于它可燃用層燃爐排出的可燃物含量高的爐渣，極大地提高了煤的利用率，對(duì)于已有層燃爐的用戶(hù)，新添鍋爐或更新鍋爐時(shí)大都愿意選用它作為互補(bǔ)爐。

　　~8mm以下的小顆粒煤，與現(xiàn)有燃料制備設(shè)備互不適應(yīng)。本文的重點(diǎn)就是對(duì)燃料制備進(jìn)行改進(jìn)，解決其互不適應(yīng)的矛盾，使之既為層燃爐、粉燃爐供煤，又可為循環(huán)流化床爐（CFB）、沸騰爐供煤。

　　1燃料制備系統(tǒng)的現(xiàn)狀層燃爐對(duì)燃料顆粒的要求為最大粒徑小于30 0~6mm顆粒含量不超過(guò)50% ~60%.粉煤爐配備了制粉設(shè)備，對(duì)原煤顆粒要求不很?chē)?yán)格。

　　循環(huán)流化床鍋爐需配備專(zhuān)用燃料加工設(shè)備，噪聲大，不適合安裝于爐前。為在同一鍋爐房?jī)?nèi)同時(shí)滿足不同爐型的燃煤要求，燃料制備系統(tǒng)比較復(fù)雜。一般平皮帶機(jī)、斜皮帶機(jī)、吊車(chē)等可以共甩但篩分、破碎環(huán)節(jié)往往采用不同設(shè)備，以滿足不同的粒徑要求。以滾動(dòng)篩、破碎機(jī)組合為層燃爐制備燃煤；以粗碎機(jī)，除鐵器，磨煤機(jī)組合為粉煤爐制備煤粉。以固定篩、環(huán)錘破碎機(jī)、給煤機(jī)組合為循環(huán)流化床鍋爐制備燃煤。這些功能小異，性質(zhì)相同的設(shè)備并存一處，占地大，管理復(fù)雜，設(shè)備利用率低。為此，有必要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

　　2燃料制備系統(tǒng)的優(yōu)化現(xiàn)有破碎設(shè)備、篩分設(shè)備的進(jìn)出料粒度名義上均為可調(diào)節(jié)，但一旦選定安裝后，使用中一般不再隨時(shí)調(diào)節(jié)，為此可作下列改進(jìn)。

　　2.1開(kāi)發(fā)可調(diào)復(fù)合篩作為環(huán)錘破碎機(jī)的進(jìn)料斗的附件旁通槽，生產(chǎn)廠家已有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)序列和圖號(hào)，可供用戶(hù)選用，但也有用戶(hù)或安裝部門(mén)自制的，致使其形態(tài)功能差距很大。為此，可將進(jìn)煤斗、旁通槽和篩分設(shè)備組合成為一種新設(shè)備：可調(diào)復(fù)合篩。按安裝位置、篩分粒徑和煤流量大小，可調(diào)復(fù)合篩制成如下幾種類(lèi)型。

　�。�1）放射式。如所示。Si、S2布置呈放射狀，S2可通過(guò)調(diào)節(jié)手柄R及P操作使P=0*工作時(shí)S2由定位栓P固定。設(shè)物料自然堆積角為Y貝IJ：a<（90.一Y）當(dāng)為層燃爐制煤時(shí)，將S2調(diào)節(jié)，使P=0*則C2出口為也< 40mm的顆粒煤直接落到皮帶機(jī)上。

　　Cl出口為需破碎煤塊d>當(dāng)為循環(huán)流化床鍋爐制煤時(shí)，將S2調(diào)節(jié)到位置，并由P固定，C2出口為辦< 8mm細(xì)顆粒煤，Ci出口粗料進(jìn)入破碎機(jī)。經(jīng)過(guò)Si、S2二次篩分，提高了篩分效率，減少了破碎機(jī)的負(fù)荷。

　　篩分水平流程L的大小嚴(yán)重影響篩分效率。L越大，篩分效率越高，但h相應(yīng)也高，就會(huì)受到安裝位置的限制。一般可取L=（5~6）eB為可方便開(kāi)啟的蓋板，作為檢修進(jìn)出口。

　　層疊式可調(diào)復(fù)合篩助可調(diào)篩。當(dāng)需要為層燃爐制煤時(shí)，將S'調(diào)至所示位置，進(jìn)料經(jīng)過(guò)S2、Si的逐段篩分后，進(jìn)入破碎機(jī)的粗顆粒d>40mm.當(dāng)需要為循環(huán)流化床鍋爐制煤時(shí)，將S'調(diào)節(jié)繞O點(diǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使之與Si重合，且與之嵌套形成與S2同樣篩距的組合段，經(jīng)P定位栓固定；這樣過(guò)篩顆粒為8mm，經(jīng)C2下落到皮帶機(jī)上，Ci出料進(jìn)入破碎機(jī)。這樣布置，加長(zhǎng)了主要篩分工作面長(zhǎng)度，L可達(dá)8e更有效地減少了破碎機(jī)進(jìn)料量。除B可作檢修門(mén)外，還可在側(cè)立板上安裝活動(dòng)檢修門(mén)。高h(yuǎn)可做得比放射式略小。

　�。�4）分流式。如所示。Si與S2并列布置，Si為粗篩，S2為細(xì)篩，當(dāng)為層燃爐制煤時(shí)，將Mi擋門(mén)調(diào)到所示位置，進(jìn)料經(jīng)過(guò)Si篩分后，篩下料dA<40mm，篩上料40mm，通過(guò)C3口回流到煤場(chǎng)，此時(shí)無(wú)需啟動(dòng)破碎機(jī)工作；若將擋門(mén)M2調(diào)到虛線位置，d>40mm粗料通過(guò)Ci出口，進(jìn)入破碎機(jī)。當(dāng)為循環(huán)流化床爐制煤時(shí)，將Mi調(diào)為虛線位置，進(jìn)料流經(jīng)S2篩分，粗料8mm進(jìn)入破碎機(jī)，分流式可調(diào)復(fù)合篩可根據(jù)原煤粒徑分布情況靈活使用。如原煤40mm顆粒較少時(shí)，就可讓它們經(jīng)C3流出，留待循環(huán)床爐破碎使用，由于量少，不會(huì)太大影響運(yùn)煤速度和煤場(chǎng)的占用。有時(shí)還可利用塊煤與粉末量過(guò)多的煤進(jìn)行優(yōu)化配比，提高其顆粒的含量，改善其通風(fēng)燃燒工況。如8mm顆粒也很少原煤太細(xì)，將不利于層燃爐運(yùn)行，這時(shí)可調(diào)節(jié)M3使它們從C4流回煤場(chǎng)，留給層燃爐使用。

　　還可設(shè)計(jì)為人字式、篩距可變式等其它形式。

　　以上均為重力篩分，它們都可引入電力震動(dòng)篩，由于震動(dòng)篩篩面傾斜角在i5*~25*之間，故可將a擴(kuò)大到65*~75°，h可以縮小很多，更有利于安裝使用。

　　以上篩面均以疏狀結(jié)構(gòu)為最佳，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)應(yīng)有便流導(dǎo)槽；沖孔篩板不宜采用。

　　進(jìn)料口下方還可設(shè)勻流導(dǎo)板，使進(jìn)料能夠在較短距離內(nèi)橫向均勻分布，以利于提高篩分效率。

　　采用可調(diào)復(fù)合篩，可根據(jù)不同的使用要求來(lái)分離原煤，避免符合使用要求煤粒進(jìn)一步粉碎，減少破碎機(jī)負(fù)荷。在工況轉(zhuǎn)換中，要求手柄靈活，定位可靠，操作輕快，無(wú)失靈、漏煤現(xiàn)象發(fā)生。

　　2.2改進(jìn)環(huán)錘破碎機(jī)篩板結(jié)構(gòu)現(xiàn)有環(huán)錘破碎機(jī)出料粒度受篩板孔徑控制，篩板要用到磨損過(guò)大或開(kāi)裂時(shí)才進(jìn)行更換（一般幾個(gè)月更換一次；需半小時(shí)到一小時(shí)）出料粒度就因篩板孔徑固定而不能改變。這樣的結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)每天每班出料粒度的可調(diào)。

　　~6mm粉末太多（50%上）會(huì)引起漏煤量增加、風(fēng)透性減弱、燃燒狀況惡化、爐渣可燃物含量增加、易出現(xiàn)火口等不良后果；雖可采用適量加水的方法緩解，但控制燃煤中的粉末量才是根本辦法，而這完全可通過(guò)改進(jìn)環(huán)錘破碎機(jī)來(lái)保證，改進(jìn)方法有如下幾種：（）篩板改為雙層有不同孔徑篩板的組合。（2）篩板改由多個(gè)單件組合，每個(gè)單件可靈活調(diào)整角度，以組成不同的篩孔徑。

　　改進(jìn)后可根據(jù)使用燃料粉末量的狀況來(lái)決定是否調(diào)整篩板。在設(shè)備選用時(shí)，當(dāng)單臺(tái)循環(huán)床爐耗煤量大于或等于層燃爐，以循環(huán)床爐耗煤量作為選用設(shè)備依據(jù)，同時(shí)考慮儲(chǔ)煤倉(cāng)容積，鍋爐運(yùn)行和制煤班次等因素；相反，則應(yīng)以一次投資費(fèi)用與預(yù)測(cè)的長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用之和的綜合效果最佳為原則。

　　2.3采用分層給煤燃燒裝置分層給煤燃燒裝置的使用效果已得到公認(rèn)，共用燃料制備系統(tǒng)經(jīng)過(guò)上述優(yōu)化后，鏈條爐的煤粒在各粒徑段的比例更趨合理。經(jīng)過(guò)分層裝置后，煤層在爐排上的排列可真正實(shí)現(xiàn)由下而上的從大到��；極大地改善了風(fēng)的通透性，減少漏煤量，燃燒更充分。

　　3優(yōu)化實(shí)例湘潭電機(jī)集團(tuán)有限公司原有二臺(tái)10t/h鏈條爐，需增一臺(tái)20t/h循環(huán)流化床爐，燃料制備系統(tǒng)原擬方案如按以上措施優(yōu)化后如。優(yōu)化后除了減少一套設(shè)備運(yùn)行管理費(fèi)用外，節(jié)約投資共7. 7萬(wàn)元，其中包括小斜皮帶機(jī)1.2萬(wàn)元、給料機(jī)0.6萬(wàn)元、平臺(tái)制作安裝0.8萬(wàn)元、土建費(fèi)用0.6萬(wàn)元、節(jié)省煤棚面積12m2折合費(fèi)用1. 5萬(wàn)元、節(jié)省滾動(dòng)篩反擊破碎機(jī)各一臺(tái)的更新費(fèi)用共約3萬(wàn)元。

　　4結(jié)論隨著循環(huán)流化床爐的普遍應(yīng)用，它與鏈條爐、煤粉爐并存于同一鍋爐房的現(xiàn)象越來(lái)越多，開(kāi)發(fā)可調(diào)復(fù)合篩，改進(jìn)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)，完全可以實(shí)現(xiàn)燃料制備設(shè)備共用，可以用簡(jiǎn)潔配置滿足不同爐型的燃料要求；開(kāi)發(fā)生產(chǎn)可調(diào)復(fù)合篩，改進(jìn)環(huán)錘破碎機(jī)，為循環(huán)流化床鍋爐（CFB）的推廣應(yīng)用排除了一個(gè)障礙，使之能與層燃鍋爐、煤粉鍋爐更加自由地配合運(yùn)行，將對(duì)它的廣泛應(yīng)用起到很大的促進(jìn)作用。