循环流化床落煤管结焦,循环流化床锅炉筛煤机型式的选择

 2019-03-01 15:17:16   |    603   |    循环流化床锅炉   |        
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循环流化床(CFB)锅炉对入炉煤粒度质量要求很高, 当入炉煤中细度煤和超径煤超量,即所谓粒度质量低劣必致锅炉运行劣态,掌控入炉煤粒度质量的重要关键设备是细筛煤机和细碎煤机。目前细碎机不是问题,认识上都共识无疑,但对是否配置细筛机, 配置几级细筛级和配置何种型式的细筛机还存在较大的认知不同, 成为影响CFB锅炉效率的关键因素。

CFB 锅炉配细筛必须满足出力和筛分效率两个性能要求,出力达不到必导致上煤时间严重延长,效率达不到必导致细碎机严重受害。

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循环流化床(CFB)简介

及对燃料粒度的要求

循环流化床(CFB)锅炉系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触且反复循环的燃烧技术。和常规煤粉炉相比,循环流化床(CFB)锅炉具有以下优点:(1)燃烧效率高:燃烧效率可达 95%~99%,锅炉热效率与煤粉炉接近;(2)清洁燃烧、保护环境:一般脱硫率可达 80%~95%,氮氧化物排放可减少 50%;(3)负荷适应性好:负荷调节比达到 1:4;(4)向炉内进料方便、简单。由于循环流化床(CFB)锅炉具有上述众多优势,因此被越来越多的国家和地区广泛采用。

循环流化床锅炉不设制粉系统,燃煤的粒度靠碎煤机的出料粒度保证,一般 CFB 锅炉对燃煤粒度均有一定的级配要求,燃煤粒度过大或过小都对锅炉燃烧有影响,如果燃煤颗粒过大会造成流化床磨损面积扩大、磨损速度加快,床内局部流化不良床温升高导致床面结焦;同时颗粒过大还会使整体床温偏低从而影响锅炉的满负荷运行;反之,如果燃煤的粒度过细会导致循环效果不好, 燃尽未燃尽的细粒被负压拉吸经尾部受热面后排走,从而既使炉内床料无法保持,又较大地影响锅炉效率。

国外对入炉煤粒度的要求以欧洲为例:粒径小于等于 0.1 mm 占 10%左右;粒径小于等于 1.0 mm 占 60%左右;粒径小于等于 4.0 mm 占 95%左右;一般最大入炉煤粒径不允许大于 10 mm。有专家认为入炉煤粒度要求和级配应与煤的挥发份有关,并提出这样的公式:

循环流化床电厂筛碎设施布置型式

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循环流化床电厂筛碎设施布置型式

目前国内大型循环流化床锅炉筛碎设施的配置形式如下

2.1三级筛分两级破碎

最后一级筛分出料粒度大于 8mm,为了分离经两级破碎后仍没碎的大粒度及杂物。

该布置型式:来煤通过一级筛分,筛上物进入一级碎煤机,一级筛分筛下物和一级破碎机破碎后的煤直接进入下一级皮带机。经过皮带机的煤全部进入二级筛分,二级筛分的筛下物直接进入下一级皮带机而后进入锅炉原煤仓,二级筛分的筛上物进入二级碎煤机,经过二级碎煤机的煤全部进入三级筛分设备,经过三级筛分的筛下物进入下一级皮带机而后进入锅炉原煤仓;经过三级筛分的筛上物排出碎煤机室外,工艺见图 1。

两级筛分两级破碎

2.2两级筛分两级破碎

该布置型式(见图 2):来煤通过一级筛分,筛上物进一级碎煤机,一级筛分筛下物和一级破碎机破碎后的煤直接进入下一级皮带机。经过皮带机的煤全部进入二级筛分,二级筛分的筛下物直接进入下一级皮带机而后进入锅炉原煤仓,二级筛分的筛上物进入二级碎煤机,经过二级碎煤机破碎后的煤全部进入下一级皮带机而后进入锅炉原煤仓。

一级筛分两级破碎

2.3一级筛分两级破碎

考虑到煤质与来煤水分,为了防止细筛在运行中的堵塞现象。

 该布置型式(见图 3):来煤通过一级筛分,筛上物进一级碎煤机,一级筛分筛下物和一级破碎机破碎后的煤直接进入下一级皮带机。经过皮带机的煤全部进入二级碎煤机,经过二级碎煤机的煤全部进入下一级皮带机而后进入锅炉原煤仓。

两级破碎

2.4两级破碎

燃煤来煤直接从洗煤厂来,粒度均小于50mm。

该布置型式(见图 ):来煤通过一级碎煤机,一级破碎机破碎后的煤全部进入二级碎煤机,经过二级破碎机的煤全部进入下一级皮带机而后进入锅炉原煤仓。

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目前国内筛分设备的型式

电力行业的筛分设备一般应用在输煤系统中,分粗筛机 细筛机 三级筛等形式,也有应用于煤场的分选系统中。

粗筛机是预筛分设备,主要是把 30~50 mm 以上的大块原煤筛出去,筛上物进粗碎机破成30~50

mm 的粒度,如果是煤粉炉,大颗粒入磨煤机制粉,如果是循环流化床锅炉则进入细筛机筛分,细筛分设备的筛上物料进入细碎机破碎,细筛机的筛下物料和细碎机破后物料混合上皮带机入炉,三级筛则是这两年流行的循环流化床机组工艺布置,就是在细筛机和细碎机的后边再布置一道三级筛,将制煤系统中还存在的较大颗粒除出去,以符合入炉燃料的粒度级配。

3.1 常见粗筛机的形式

3.1.1滚轴筛

滚轴筛筛机由机壳、机座、料仓、旁路、驱动电机、减速机、筛轴、筛片、刮刀等组成。滚轴筛可以一台电机驱动一根轴,也可以一台电机驱动多根轴,最流行的是设计为单台电机驱动单根筛轴。

滚轴筛的筛片一般是铸造成型再加工成品的,筛片的形状有圆形、梅花形、菱形、三角形等,厚度一般为 30 mm,筛片与筛片形成交叉布置形式,圆形筛片转动的同时摩擦物料,拖动物料向前运动,同时小于筛孔的细物料透筛。

滚轴筛的驱动轴约 200 mm 直径,加上筛片的厚度,俯视图上显示开孔率约 25%,不算高,这样筛分效率会受到较大影响,筛分效率约 50%左右,筛片的厚度及材质决定耐磨程度较好。

3.1.2摆动筛、波动筛

摆动筛、波动筛,东北的厂家做的业绩较多,它是在滚轴筛的基础上研发的产品,也是有多根轴驱动,不同于滚轴筛的是,它是机尾驱动,减速机通过连杆连接多轴做往复运动,和蒸汽机的原理一样。轴在连杆的作用下做扇形往复摆动,筛片是扇形结构,摆动的过程中拨动物料向前运动,运动的同时实现透筛。

摆动筛、波动筛的扇形筛片和滚轴筛一样是铸造成型再加工成品的,耐磨程度不错,开孔率与滚轴筛接近约 25%,筛分效率约 50%左右。

3.1.3固定筛

固定筛也称溜筛,早期电厂从前苏联引进,用轻轨焊接加工或钢板切割成梳齿型、圆形筛孔,在国内仅有少量应用,处理 100 mm 以上粒度效果可以,如果处理 30~50 mm 的粒度,由于长度受限,角度较大,没有震动,所以效率较低,筛分效率不会超过30%,筛网耐磨程度没问题。

3.1.4概率筛

概率筛又称共振概率筛,最早由东北大学闻邦椿院士推广,该筛机利用亚共振,双质体的振动原理,多层设计,尽管功耗较小,但受当时的加工条件及材料限制,质量难以保障,且维护难度较大,没有在国内大范围推广。

概率筛筛网一般采用钢筋焊接的形式或钢板钻孔,开孔率不算低,筛分效率较高,可以维持在70%~80%的水平,但焊接的或钻孔的碳钢筛网耐磨程度较低,寿命一般为 6~8 个月。

3.1.5高幅筛

高幅筛又称高幅振动筛,是振动筛家族的一种,筛机整体不震动,筛网振动,高幅筛粗筛的筛网一般采用60Si2Mn 的棒材,直径 16~18 mm,该材料比碳钢耐磨程度高 6 倍,长条形筛孔的开孔率达到 60% ~70%,筛分效率可以维持在 80%~95%之间。

3.2常见的细筛形式

3.2.1滚筒筛

滚筒筛即:双转子滚筒筛,在煤粉炉上应用的不多,2006 年以前在循环流化床机组有大量应用,不同于常规滚筒筛,双转子滚筒筛有两套驱动系统,一套驱动外筒,一套驱动桶内转子机构,转子上连接曲柄锤头,物料在滚筒中边螺旋运动边透筛,转子起到提高扬程,推动物料向前的功能。

滚筒筛筛网一般设计三种形式,钢筋焊接条形孔、钢板钻孔、铸造筛板。焊接筛板是碳钢材料,耐磨程度低,开孔率稍高,约 35%,钢板钻孔和铸造筛板,开孔率约 28%,耐磨程度非常好,可以使用一年以上,三者筛分效率相比较,钢筋焊接约 30%,钢板钻孔和铸造筛板约 25%。

3.2.2滚轴筛

滚轴筛也可以做成细筛的形式,传动方式没有变化,只是把筛片做的薄一些,筛片交叉布置。由于轴的直径过大,筛片相对较厚,又交叉设计,开孔率约 20%,耐磨程度很好,可以使用 1 年以上,筛分效率约 15%~20%。

3.2.3弛张筛

弛张筛也属于振动筛,有线性运动和往复运动两种运动形式,如:圆运动、直线运动、亚共振往复运动等,筛机整体振动时,活动横梁相对固定横梁产生相对运动,申拉筛网做弛张运动,筛网获得较大加速度,迫使原煤不堵筛孔而达到较高的筛分效率。

弛张筛的筛网是聚氨酯的材料,厚度约 4.2~5 mm,弹性较好,但怕火,筛网不停伸缩,疲劳强度大,易损坏,寿命最长为八个月,国外进口的筛网售后及供货周期都存在问题。

3.2.4高幅筛

高幅筛既有粗筛的形式也有细筛的形式,应用在细筛状态下,高幅筛有三种自清理筛网技术。

(a)常规的 60Si2Mn 棒材筛网,筛条纵向排列,筛板的筋板上钻孔,棒条依次穿与其中,筛条在随筛板的振动过程中也产生二次振动,相对位移,使湿粘原煤不能堵孔,从而得到较高的筛分效率。筛网开孔率约 48%,筛分效率约 85%,使用寿命约 4~8 个月,使用寿命不算高。

(b)弛张筛网,高幅筛可以配备聚氨酯的弛张筛网,该筛网清堵效果明显,但不能应用于大出力的工况条件,这种筛网硫化成型,开孔率约 30%,筛分效率约 65%左右,寿命最长为 8 个月。

(c)新型自清理筛网,采用 2Cr13 材质,耐磨程度接近 60Si2Mn,焊接性能好,筛条与筋板没有任何接触,不会产生铁与铁之间的磨损,只有物料的自然磨损,固定筛条与活动筛条之间拥有相当运动,湿粘物料不容易粘、裹、卡。

新式自清理筛网适应性更广,可适应劣质煤、煤矸石、洗中煤、煤泥、褐煤等多种工况条件,筛网的开孔率可以达到 48%,筛分效率达到 85%,使用寿命可以达到 8~12 个月,超越国际水平。

3.2.5双转筛

双转筛为双层结构,内外转子反向运转,内层安装靶料装置,利用料靶把合格颗粒从外层筛孔中挤出,其强制排料功能,增加了透筛速度,提高筛分效率。但双转筛的实际透筛面积为整个筛筒面积的 1/ 3,透筛面积小,对水分高的煤也很难从固定筛孔中挤出,所以也限制了筛分效率的提高。

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高幅筛与滚轴筛的比较

滚轴筛是一种常见的筛分设备,诞生的历史比较长,以德国的厂家做的最好。滚轴筛有单电机驱动多根轴的,也有单电机驱动单根轴的,以单电机驱动单根轴的较为流行。滚轴筛的优点:运动平稳、噪音低、密封较好、筛片耐磨、输送能力强;缺点是:(1)宽度受限,筛分面积小,筛轴、筛片组成的筛网形式开孔率低,筛分效率低,(2)筛孔平行、狭长,湿粘物料通过困难,易堵,(3)易缠绕、卡轴,筛轴阻力较大,导致电机频繁跳闸,下设刮刀易磨损、断裂(4)驱动点多,检修点多,总功率大。

高幅筛是振动筛的一种,是利用振动的机械原理来实现筛分的。它所体现的技术特点是:分段筛分、整体不振动、筛板振动、较大的工作振幅、较大的加速度、较大的筛分面积、较大的开孔率、较大的利用率,从而谋求最大的筛分效率。

高幅筛和常见的滚轴筛相比,高幅筛在同等工况条件下,功率更低、不堵、不卡,通过能力更强、开孔率更高、筛分效率至少可以提高两倍以上,自动化程度高,维护量由于点检点的减少而会大大减少。

山西华能榆社电厂装机容量为 600 MW,为取得更好的经济效益,电厂掺烧 60%~70%当地洗煤厂的煤泥以降低成本,由于煤泥量大,导致滚轴筛、粗碎机、落煤管堵塞严重,没办法正常上煤,2012 年委托某公司进行技术改造,采用一台高幅筛代替一台滚轴筛,经过 6 个月的运行,经电厂各部门鉴定,出力完全达到上煤要求,并且有较大的余量,筛煤机不堵、不卡,筛分效果较好。高幅筛相对滚轴筛而言,在对筛分含水分较大的煤时更具有优势。

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细筛煤机筛分效率对

碎煤机和锅炉热效率的影响

细筛煤机是循环流化床机组制煤系统的关键设备之一,其筛分效率的高低是评判细筛煤机性能的重要指标,细筛机筛分效率高的直观效果是细碎机的磨损降低,电流减小、节能降耗。细筛煤机是解决过破碎的必要设备,使用的目的是减小过破碎,从而避免产生极细煤粉在机尾燃烧所带来的巨大热能损失。

循环流化床机组的特点是能够燃烧劣质煤,其中包括煤矸石、煤泥、洗中煤、褐煤等,这些燃料中 8 mm 以下的细煤占很大比例,有些用户高达 80%,更有些用户的燃料不但细煤多、煤泥含量高,而且水分很高,粘性极大,这对筛分、破碎提出了更高要求,细筛煤机如果效率比较高,就能将更多的细煤筛出来,直接入炉,是很好粒度级配的燃料,如果筛分效率低,或筛机堵孔,筛煤机将做无用功,全部粗、细物料一起进入细碎机破碎,过破碎的现象就产生了。

细碎机在过破碎的状态下,磨损将出现倍数上升的磨损,细碎机不同粗碎机,细物料对锤头是全方面磨损,每个 CFB 电厂都有损耗记录,锤头的更换费用也是一笔不小的固定开销。湿粘的细粒度原煤所带来的阻力是细碎机电流上升的主要因素,能耗的损失是每个用户可以计算出来的,一年节省的电费非常惊人。

然而,过破碎的所带来的热效率损失是无法估算的。合理的粒度级配是循环流化床机组稳定燃烧的关键,是热效率稳定释放的根本保障,流化风机的风压是用户要求的一个稳定值,过细的煤粉必将漂浮上升,在锅炉上部及机尾燃烧,必将带来热效率的巨大损失,热效率的损失意味着发电量的减小,也就意味着经济效益的下降。

循环流化床落煤管结焦视频

发电用循环流化床——用于煤的分级利用多级联产技术

用户评论

来自[个旧]的客户:2019-03-13 23:12:51
整体不错,蒸汽可以

来自[新泰]的客户:2019-03-13 22:57:41
挺好的,蒸汽跟的上,小食品厂用够了,谢谢老板的推荐,正好不大不小,以前在别家买的还买大了,不划算

来自[海伦]的客户:2019-03-07 12:56:34
用了半个月了,效果不错?

来自[海城]的客户:2019-03-05 21:36:26
水泥养护下好用这个,方便实用,均匀

来自[瑞昌]的客户:2019-03-04 21:37:19
试用了很好,比想象中的还要好,很满意

来自[信宜]的客户:2019-03-01 23:45:03
以前用的别家的蒸汽量根本不足,这款还能带动整条线。贵点但蒸汽确实足,感谢买家的指导。

来自[济宁]的客户:2019-03-01 22:45:33
外观看上去不错,是全不锈钢的。请师傅安装好后使用一切正常,上汽速度还是挺快的,安装也比较简单。已经使用了二十几天,一切都正常,希望持久耐用!

来自[赤峰]的客户:2019-03-01 19:28:22
气压够

来自[合作]的客户:2019-03-01 18:41:10
售后很好 很细心的指导安装 操作也简单