多種鍋爐共用燃料制備系統(tǒng)的優(yōu)化

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

　　自20世紀70年代以來，循環(huán)流化床技術(shù)（CFB）得到長足發(fā)展，日趨成熟、實用。由于CFB的熱效率高達80%以上，燃料適用性強，負荷調(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，無論是在工業(yè)應用中，還是在供熱、發(fā)電行業(yè)中，越來越得到人們的重視。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，對于已有層燃爐的用戶，新添鍋爐或更新鍋爐時大都愿意選用它作為互補爐。

　　~8mm以下的小顆粒煤，與現(xiàn)有燃料制備設備互不適應。本文的重點就是對燃料制備進行改進，解決其互不適應的矛盾，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)狀層燃爐對燃料顆粒的要求為最大粒徑小于30 0~6mm顆粒含量不超過50% ~60%.粉煤爐配備了制粉設備，對原煤顆粒要求不很嚴格。

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

　　2燃料制備系統(tǒng)的優(yōu)化現(xiàn)有破碎設備、篩分設備的進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調(diào)節(jié)，為此可作下列改進。

　　2.1開發(fā)可調(diào)復合篩作為環(huán)錘破碎機的進料斗的附件旁通槽，生產(chǎn)廠家已有統(tǒng)一的設計序列和圖號，可供用戶選用，但也有用戶或安裝部門自制的，致使其形態(tài)功能差距很大。為此，可將進煤斗、旁通槽和篩分設備組合成為一種新設備：可調(diào)復合篩。按安裝位置、篩分粒徑和煤流量大小，可調(diào)復合篩制成如下幾種類型。

　�。�1）放射式。如所示。Si、S2布置呈放射狀，S2可通過調(diào)節(jié)手柄R及P操作使P=0*工作時S2由定位栓P固定。設物料自然堆積角為Y貝IJ：a<（90.一Y）當為層燃爐制煤時，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上。

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

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

　　層疊式可調(diào)復合篩助可調(diào)篩。當需要為層燃爐制煤時，將S'調(diào)至所示位置，進料經(jīng)過S2、Si的逐段篩分后，進入破碎機的粗顆粒d>40mm.當需要為循環(huán)流化床鍋爐制煤時，將S'調(diào)節(jié)繞O點軸轉(zhuǎn)動，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；這樣過篩顆粒為8mm，經(jīng)C2下落到皮帶機上，Ci出料進入破碎機。這樣布置，加長了主要篩分工作面長度，L可達8e更有效地減少了破碎機進料量。除B可作檢修門外，還可在側(cè)立板上安裝活動檢修門。高h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為細篩，當為層燃爐制煤時，將Mi擋門調(diào)到所示位置，進料經(jīng)過Si篩分后，篩下料dA<40mm，篩上料40mm，通過C3口回流到煤場，此時無需啟動破碎機工作；若將擋門M2調(diào)到虛線位置，d>40mm粗料通過Ci出口，進入破碎機。當為循環(huán)流化床爐制煤時，將Mi調(diào)為虛線位置，進料流經(jīng)S2篩分，粗料8mm進入破碎機，分流式可調(diào)復合篩可根據(jù)原煤粒徑分布情況靈活使用。如原煤40mm顆粒較少時，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，不會太大影響運煤速度和煤場的占用。有時還可利用塊煤與粉末量過多的煤進行優(yōu)化配比，提高其顆粒的含量，改善其通風燃燒工況。如8mm顆粒也很少原煤太細，將不利于層燃爐運行，這時可調(diào)節(jié)M3使它們從C4流回煤場，留給層燃爐使用。

　　還可設計為人字式、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篩，由于震動篩篩面傾斜角在i5*~25*之間，故可將a擴大到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)應有便流導槽；沖孔篩板不宜采用。

　　進料口下方還可設勻流導板，使進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)復合篩，可根據(jù)不同的使用要求來分離原煤，避免符合使用要求煤粒進一步粉碎，減少破碎機負荷。在工況轉(zhuǎn)換中，要求手柄靈活，定位可靠，操作輕快，無失靈、漏煤現(xiàn)象發(fā)生。

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

　　~6mm粉末太多（50%上）會引起漏煤量增加、風透性減弱、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，而這完全可通過改進環(huán)錘破碎機來保證，改進方法有如下幾種：（）篩板改為雙層有不同孔徑篩板的組合。（2）篩板改由多個單件組合，每個單件可靈活調(diào)整角度，以組成不同的篩孔徑。

　　改進后可根據(jù)使用燃料粉末量的狀況來決定是否調(diào)整篩板。在設備選用時，當單臺循環(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備依據(jù)，同時考慮儲煤倉容積，鍋爐運行和制煤班次等因素；相反，則應以一次投資費用與預測的長期運行費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，共用燃料制備系統(tǒng)經(jīng)過上述優(yōu)化后，鏈條爐的煤粒在各粒徑段的比例更趨合理。經(jīng)過分層裝置后，煤層在爐排上的排列可真正實現(xiàn)由下而上的從大到�。粯O大地改善了風的通透性，減少漏煤量，燃燒更充分。

　　3優(yōu)化實例湘潭電機集團有限公司原有二臺10t/h鏈條爐，需增一臺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備運行管理費用外，節(jié)約投資共7. 7萬元，其中包括小斜皮帶機1.2萬元、給料機0.6萬元、平臺制作安裝0.8萬元、土建費用0.6萬元、節(jié)省煤棚面積12m2折合費用1. 5萬元、節(jié)省滾動篩反擊破碎機各一臺的更新費用共約3萬元。

　　4結(jié)論隨著循環(huán)流化床爐的普遍應用，它與鏈條爐、煤粉爐并存于同一鍋爐房的現(xiàn)象越來越多，開發(fā)可調(diào)復合篩，改進破碎機結(jié)構(gòu)，完全可以實現(xiàn)燃料制備設備共用，可以用簡潔配置滿足不同爐型的燃料要求；開發(fā)生產(chǎn)可調(diào)復合篩，改進環(huán)錘破碎機，為循環(huán)流化床鍋爐（CFB）的推廣應用排除了一個障礙，使之能與層燃鍋爐、煤粉鍋爐更加自由地配合運行，將對它的廣泛應用起到很大的促進作用。