本文介紹了青山紙業股份有限公司熱電廠150t/h CFB鍋爐給煤係統存在的問題 ，經多次改進的措施及其效果 ，對給煤管的布置方式 、材質選擇 、密封風 、播煤風的設計進行了分析和探討 ，提出了一些具體的實施措施和建議 ，提高了給煤係統運行的可靠性能 。

關鍵詞 循環流化床鍋爐  給煤係統  改進

前言

    循環流化床鍋爐在我國已有多年的發展 ，特別是近年來 ，隨著循環流化床燃燒技術不斷地成熟與進步 ，循環流化床鍋爐越來越得到廣泛的應用 ，但作為與之配套的給煤係統的設計 ，往往得不到足夠的重視 ，這與循環流化床燃燒技術的迅猛發展是很不相稱的[1]  ，而給煤係統運行的正常與否 ，直接影響到循環流化床鍋爐運行的穩定性 ，特別是給煤係統的斷堵煤將導致床溫的下降 ，嚴重的將導致鍋爐滅火 ，給機組的安全運行造成很大的隱患 。

    青山紙業股份有限公司熱電廠6#鍋爐為濟南鍋爐集團有限公司生產的YG—150/9.8—M1型循環流化床鍋爐 ，燃用福建無煙煤 。2006年7月機組投入試運行 ，2006年8月機組正式投入運行 ，自投入運行以來 ，給煤係統就暴露出了一係列問題 ，運行前期頻繁堵煤 ，使鍋爐的運行極不穩定 ，不僅限製了機組的發電量 ，而且嚴重影響了向外供汽 。曾多次因下煤管堵造成鍋爐滅火機組停運 ，嚴重地製約了機組的安全穩定運行 。

1  給煤係統概況及分析

    目前循環流化床的給煤布置方式很多 ，有前牆單級多點給煤 、後牆回料閥多級多點給煤 、前後牆聯合給煤等諸多方式 ，對於中小型循環流化床鍋爐 ，一般趨向於采用前牆給煤方式 。據研究表明[2]  ，采用爐前給煤方式 ，係統簡化且便於操作 、可提高給煤的可靠性 ，隻要保持合適的給煤點數量 ，對於燃燒效率沒有多大影響 。

    青山紙業熱電廠6#鍋爐采用3點給煤沿前牆水冷壁下部收縮段寬度方向均勻布置進入爐膛密相區 ，給煤管為三根φ325×10的普通碳鋼管 ，給煤機出口設電動插板門 ，下部用天方地圓與給煤直管段相連 ，給煤管直管段由於位置所限原設計采用“S”型落入給煤斜管 ，給煤斜管與水平麵夾角為45° ，給煤管與水冷壁夾角為35° ，給煤斜管內設置托板便於煤滑落 ，托板為普通碳鋼材料 ，在托板下設有一股φ57×3.5播煤風從給煤管底部出口進入燃燒室 ，在耐壓稱重給煤機尾部設備設一股φ159×4.5作為給煤機密封風 ，在給煤斜管還設有φ108×4的觀察孔 ，給煤管布置簡圖參見圖1所示 。

    給煤係統特點 ：

    1 、給煤直管段較短 ，垂直距離隻有1.5m ，煤下落的速度較小 ，下落動能不足 ，且因給煤機安裝位置所限采用“S”型的獨特結構 ，更是降低了煤下落的動能 ，造成下煤不暢 ，煤極易在此處堆積 ，造成堵煤且不易疏通 。

    2 、給煤斜管段較長 ，並且傾斜角度較小 ，與水平麵夾角僅為45° ，造成煤粒下落動能不足 ，僅有自重的一小部分 ，並且還要克服自身的流動阻力及爐內煙氣阻力 。當煤的表麵水份較大時 ，煤的粘滯力較大 ，情況更加嚴重 。

    3 、播煤風布置在進燃燒室的給煤出口處 ，播煤風對給進的煤僅起到播撒作用 ，而對於下落的煤流不能起到吹送作用 。

    4 、為防止爐內煙氣經給煤管返竄 ，在給煤機尾部設有給煤密封風 ，給煤密封風作為整個給煤係統的密封風源 。

    2  爐內正壓對給煤係統的影響分析

    循環流化床鍋爐的給煤按給煤點的壓力來分有正壓給煤和負壓給煤兩種方式 ，負壓給煤的給煤點位置一般較高 ，其優勢在於給煤能較為順暢地進入爐內燃燒 ，播散麵積較大 ，不易發生堵煤現象 ，其缺點是細顆粒燃料未經過高溫料層就被煙氣帶入懸浮段 ，在懸浮段停留時間較短 ，即使有較高的溫度，也得不到充分燃燒 ，增大了飛灰含炭損失[3]  ，負壓給煤一般使用在循環倍率比較低 ，有一明顯的料層界麵 ，負壓點相對較低的鍋爐中[4]  ，如鼓泡流化床鍋爐 ；對於中高倍率的循環流化床鍋爐而言 ，爐內基本處於正壓狀態 ，負壓點很高或不存在 ，因此隻能采用正壓給煤[4]  ，青山紙業熱電廠6#鍋爐給煤就屬於正壓給煤 ，其負壓點在爐膛出口標高32.1m處 ，對於本台鍋爐由於是燒福建無煙煤 ，其給煤的優勢在於由給煤點進的煤直接進入爐床密相區 ，爐床密相區床溫很高 ，著火條件優越 ，尤其是對於燒揮發分低的福建無煙煤更顯示其著火的優越性 ，但其缺點也是明顯的 ，由於循環流化床鍋爐的燃燒特點 ，必然有大量的循環灰在爐內循環 ，加上福建無煙煤自身的特點（具有強烈的熱破碎性質[5]  ，較強的成灰特性 ，原煤細顆粒含量大[1] ） ，使得爐內的灰循環濃度很高 ，爐內正壓很大 ，爐內煙氣返竄至給煤管 ，煙氣碰到溫度低的煤 ，水份析出來 ，更加劇了堵煤 ，嚴重時煙氣可以返竄至給煤機 ，造成給煤機的皮帶超溫 ，皮帶滾筒處粘煤嚴重 ，皮帶跑偏 ，給煤機內的積存大量較潮濕的煤 。給煤管處的正壓還造成運行人員無法及時地處理堵煤 ，也無法從給煤管的觀察孔處觀察下煤與爐內燃燒的情況 。

3.1  運行初期給煤係統出現的問題 、分析及初步改進措施

    鍋爐前期燃用的燃料是煙煤 ，煙煤的熱值在20～22MJ/kg ，揮發分11～15% ，灰分30%左右 ，給煤係統投入時 ，開啟給煤機尾部密封風和播煤風 ，本台鍋爐陸陸續續運行一段時間後 ，給煤係統在運行中逐漸暴露的問題有 ：

    其一 、經常在單台給煤量不大僅4～5t/h 時 ，就在下煤管“S”段發生經常性堵煤 ，堵煤程度不一 ，如前文所述 ，在“S”段處煤堆積 ，再堆積到上部直管段 ，運行人員對於此處的堵煤一般采取上捅下敲的辦法 ，由於是“S”結構 ，疏通難度很大 ，疏通時間較長 ，而疏通後再運行一段後又可能再堵 ，且三根給煤管經常輪流堵煤 ，“S”管段堵煤嚴重時堵到給煤機出口 ，不得不打開給煤機出口的後蓋板處理堵煤 ，處理時間較長 ，鍋爐床溫下降很快 ，不僅給運行人員增大了勞動強度 ，而且影響到鍋爐後繼運行的安全穩定性 ；

    其二 、給煤斜管底部積煤 ，隨下煤量不斷增加 ，積煤越來越多 ，造成管路不暢通 ，運行中每班都要處理好幾次 ，且需冒著爐內煙氣反竄的危險通過捅或敲手段來處理堵煤 ，堵煤嚴重時不得不用壓縮空氣來吹掃 ，對給煤的影響較大 ，床溫無法提升 ，造成燃燒不穩 ；

    其三 、盡管在給煤機尾部設有密封風 ，但煙氣反竄十分嚴重 ，密封風無法壓住煙氣 ，對給煤皮帶安全不利 ，運行常有發生因皮帶超溫而聯動給煤機跳閘 ，超溫信號不消除則給煤機無法啟動 ，另外給煤機尾部的密封風開啟 ，使皮帶滾筒處粘煤較多 ，經常造成皮帶跑偏 ，運行需處理多次 ，嚴重影響給煤 。

    對於“S”管段處容易堵煤 ，稍有常識的人就可明顯認識到 ，在鍋爐投入試運行之前 ，已有很多人認識到並建議改為垂直管段 ，原來主要困難在於現場位置所限 ，要改為垂直管段就必須適當加長斜管的長度（參見圖1） ，而現場位置緊湊 ，加長斜管段後占用平台一部分空間 ，對以後處理給煤斜管的堵煤增加難度 ，而平台前方有風管和許多儀表導管導致平台無法拓寬 ，並且由於是原設計 ，基於種種原因 ，在鍋爐投入試運行前並未做改動 ，在給煤係統投入運行後 ，實踐證明此處極易堵煤 ，必須作改造否則影響鍋爐運行 。

    但改造必須有合適的較完整的方案 ，不能簡單地將“S”型管段改為垂直管就了事 ，除了考慮此處的堵煤外 ，還需考慮給煤斜管處的堵煤以及爐內正壓對給煤的影響 ，通過查閱資料和走訪有關廠家結合凱時尊龍自身的認識 ，凱時尊龍對給煤係統進行了更為詳細的討論與分析 ：

    1 、對於前牆給煤的類似電廠 ，凱時尊龍感覺到凱時尊龍產的鍋爐在給煤係統設計上有獨到之處 ，凱時尊龍前牆給煤一般是采用方形碳鋼管 ，緊靠爐前 ，主要靠煤的重力作用給煤 ，並且設計了多路的密封風 ，在靠近給煤口處還有播煤風 ，對於爐型已確定的本台鍋爐 ，由於爐內開孔已定型 ，給煤機位置已靠近爐前 ，模仿改造是不可能的 ，但凱時尊龍的密封風的設計對於本台鍋爐是有借鑒意義的 。

    2 、對於給煤“S”型管段必須改為垂直管 ，實踐已證明了此處非改不可 ，這一點勿庸置疑 ，為配合將給煤“S”型管段改為垂直管 ，應適當加長斜管的長度 。

    3、給煤斜管段與水平麵夾角僅為45° ，能否考慮增大其角度 ，將其傾斜角度加大到60°或更多 ，這樣煤粒的下落動能明顯增加對於下煤有利 ，但在爐內給煤孔位置已確定且其內澆注料已澆注成型的情況下 ，無法進行改動 。

    4 、能否考慮將直管段前移更靠近爐前 ，這樣直管段更長 ，煤下落的動能加大對給煤有利 ，但因為給煤機的給煤出口已靠近爐前 ，也無法進行改動 。

    5 、由於運行中給煤斜管底部積煤 ，隨下煤量不斷增加 ，積煤越來越多 ，造成管路不暢通 ，運行中每班都要處理好幾次 ，嚴重影響給煤 ，床溫無法提升 ，造成燃燒不穩 ，因此必須考慮在斜管端部增設吹送風 ，以保證下煤順暢。

    6 、設在給煤機尾部的密封風盡管有開啟 ，但運行中無法抑製爐內煙氣的反竄 ，不僅易造成給煤皮帶超溫 、給煤機內的煤積存大量較潮濕的煤 ；堵煤信號裝置因煤粒擠壓而誤動作 ；並且此密封風的開啟還易使皮帶滾筒處粘煤較多 ，經常造成皮帶跑偏需要處理 ；而爐內煙氣的反竄造成運行人員無法及時地處理堵煤，更無法從給煤斜管處的觀察孔觀察下煤與爐內燃燒的情況 。因此必須考慮增設密封風 ，位置在給煤斜管靠近燃燒室處 ，以此來替代原有的給煤機密封風以利於安全 。

    通過上述的分析討論並結合本台鍋爐給煤係統運行的實踐 ，凱時尊龍對給煤係統下煤管進行逐步改造 ，將給煤“S”型管改為直通管 ，適當加長給煤斜管的長度 ，在給煤斜管靠近燃燒室的適當位置與給煤斜管成25°的角度加一股φ73的風作為密封風通過噴嘴進入管內 ，在給煤斜管端部加一股的φ57×3.5吹送風 ，其風源按就近原則均從φ159×4.5的播煤風母管（來自一次冷風 ，風壓8～9 kPa左右）取出 ，同時對給煤斜管端部的原觀察孔進行適當移位 ，在給煤斜管中部便於在運轉8米平台人工處理堵煤的位置增設φ108×4的捅煤孔 ，改造簡圖參見圖2

 3.2  改造後的給煤係統出現的問題 、分析及進一步改進措施

    給煤係統經上述全部改造完成後 ，所燃用的燃料改為用福建永安等地的無煙煤 ，熱值一般在17.5～20MJ/kg，揮發分3～8% ，灰分30～35%左右 。給煤係統投入後 ，對於風係統除了開啟播煤風外 ，還開啟了改造後增加的給煤吹送風和給煤管密封風 ，關閉原設計在給煤機尾部的密封風 ，改造主要解決了原來在“S”型管段處老堵煤且堵煤不易疏通的問題 ，使得2006年11月3日6#爐點爐以後 ，運行相對穩定 ，改造取得了一定的效果 。隨著機組逐步正常 ，鍋爐帶的負荷也較試大 ，一般在130～150t/h ，此時每台給煤機的給煤量一般都在8～10 t/h之間 ，給煤量較前期6～8 t/h大 ，給煤係統經改造投入運行出現的問題仍然有 ：

    其一 、在給煤直管段與給煤斜管段的三通處堵煤 ，盡管在此處有一股吹送風 ，但對於煤流的吹送作用有限 ，堵煤可堵到觀察孔 ，為疏通堵煤不得不打開觀察孔蓋進行捅煤 ，而一旦有所疏通 ，則爐內煙氣反竄嚴重 ，對繼續疏通堵煤難度很大 ，工作條件惡劣 。

    其二 、對於三通處的堵煤 ，如果未及時進行疏通 ，不斷積煤會一直堵煤到直管段 ，對於直管段的堵煤疏通采取上桶下敲的辦法 ，而一旦有所疏通 ，則同樣爐內煙氣反竄嚴重 ，對後繼疏通堵煤難度不利 ，工作條件惡劣 。

    其三 、好不容易疏通三通口和直管段的堵煤後 ，又經常發現在給煤斜管的堵煤仍十分嚴重 ，給煤托板上局部積煤多 ，對於此處的堵煤隻能采取從斜管處的觀察孔及增加的桶煤孔側進行疏通 ，由於斜管長度較長 ，捅煤工具作用區間受限製 ，並且爐內煙氣的返竄嚴重影響疏通堵煤 ，疏通難度大 。

    其四 、2006年11月10日以來 ，由於連續下雨 ，新到廠的原煤較濕 ，而煤棚庫容量小 ，沒有庫存幹煤可以調整使用 ，使得三台給煤機經常發生斷煤 、下煤管堵煤等故障 。由於頻繁的斷煤和堵煤 ，使鍋爐的運行極不穩定 ，不僅限製了機組的發電量 ，而且嚴重影響了向外供汽 。

    針對以上運行中給煤係統出現的問題 ，凱時尊龍采取了多種不同的調整措施 ，以觀察在不同的措施下給煤管的下煤情況 ，並對吹送風 、給煤管密封風 、給煤機尾部的密封風投入方式進行了不同組合的調整 ，以期找出給煤管中容易積煤而造成堵煤的原因 ，便於在進一步的改造中有針對性的采取措施 。

    通過一段時間的不同調整措施 ，凱時尊龍注意到 ：

    1 、增設的給煤管密封風的開啟對給煤的密封作用很有限 ，根本無法抑製爐內煙氣的反竄 。

    2 、經觀察 ，在多次試驗停吹送風的情況下 ，給煤三通處更容易堵煤 ，在吹送風開啟的情況下 ，堵煤情況有所緩解 。

    3 、在同時開啟吹送風 、給煤管密封風 、給煤機尾部的密封風的情況下 ，給煤管的堵煤情況並未有減輕 ，相反的在處理堵煤時 ，開啟觀察孔蓋後進行疏通時 ，由孔蓋處往外冒的風更大 ，感覺往外冒的風是常溫 ，在關閉給煤機尾部的密封風的情況下 ，則由孔蓋處往外冒的風則明顯減小 ，從而說明是爐內正壓把這股風“壓”出來了 ，又由於給煤機尾部的密封風的開啟又易造成使皮帶滾筒處粘煤較多 ，經常造成皮帶跑偏需要處理 ，有鑒於此 ，在此後運行中凱時尊龍一直關閉了給煤機尾部的密封風 。

    4 、由於運行中的爐內煙氣的反竄 ，運行中根本無法觀察堵煤情況並進行較為徹底的處理 。利用有停爐的機會 ，凱時尊龍對給煤係統進行了全麵檢查 ，發現在直管段與斜管段的三通口處附近掛煤較多 ，且兩管段的三通連接處由於管壁粗糙也掛了不少煤 ，從而導致經常性的堵煤 ，說明增設的吹送風動力不足以吹走此處的煤流 ；另外 ，發現運行容易堵煤的另一個部位是給煤斜管中部 ，此處的給煤管內托板有變形而堵煤 ，且斜管內壁由於粗糙而極易掛煤 。

    致此 ，凱時尊龍對給煤係統的堵煤情況有了進一步的感性認識 ，必須解決給煤管內壁不光滑易粘煤的問題 ，條件成熟時應考慮將下煤管的材質由普通碳鋼改為不鏽鋼，必須重點考慮因爐內正壓造成的煙氣反竄對給煤的影響 ，保證吹送風的壓力足夠 ，下麵結合本爐的給煤係統進行分析 ，要使煤能夠順暢地通過給煤管進入燃燒室 ，應有以下平衡條件[6]  ：

    Gsinθ＋Ps－f≥P1

    式中 ，G—煤的重度 ；θ—落煤管與水平麵的夾角 ；Ps—吹送風出口處壓力 ；f—係統流動力阻力 ；P1—爐內給煤口處壓力 ；

從式中可以看出 ，由於P1較大 ，又存在流動阻力f ，且Gsinθ相對變化不大 ，因此吹送風出口處壓力Ps要足夠大才能滿足下煤的順暢要求 ，而爐內給煤口處的壓力可用下式求得[7]  ：

    P1 =PRmax(HRm－h1)/ HRm

    式中 ，PRmax—爐膛最大壓力 ；HRm—布風板至旋風分離器出口煙道中心線的高度 ，本爐為26.1m ；h1—布風板至給煤口處的高度 ，本爐為1.875m 。而爐膛最大壓力可用PRmax下式求得[7]  ：

    PRmax=9.80665rdh0

    式中 ，rd—床料堆積密度,取770kg/m3 ；h0—裝料高度 ，h0=hm/nb[7]  ，其中hm—密相區高度 ，按本爐結構數據為5.3m ，nb—床的膨脹度 ，按規定取10 。

    通過以上計算 ，就可求得本爐給煤口處的壓力P1=3.7kPa ，從理論計算來看實際運行中吹送風的壓力為8～9kPa左右 ，遠大於給煤口處的壓力 ，為什麽無法順暢下煤呢 ？理論計算與實際確實相差較遠 ，但是凱時尊龍還是認為如果還能提高吹送風的壓力 ，也許效果會不一樣 ，可能對下煤是更為有利的 。於是 ，凱時尊龍決定取消原先接自播煤風母管（來自一次冷風 ，風壓8～9kPa）的三根φ57×3.5的吹送風 ，而改從返料風機出口接一路φ259×4.5的管(正常運行時風壓在15～16kPa ，最大可達20 kPa)到爐前作為吹送風母管 ，再從吹送風母管各接一路φ108×4支管到給煤三根斜管處，吹送風進斜管內還專門設計專用的噴嘴 ，以提高吹送風的速度 ，期望能明顯改善下煤情況並在管內形成負壓 ；另外在播煤風母管與吹送風母管設置聯絡風門 ；為配合改造將給煤觀察孔由原來的φ108×4改為φ57×3.5 ；對於接自播煤風管的給煤管密封風 ，因風源來自一次冷風 ，運行時作用不大 ，決定改接自爐前DN80的壓縮空氣管（到爐前壓力可達0.25MPa） ，以備運行時處理堵煤和設備事故的需要 。此項改造於2006年11月18日至21日利用停爐整修的機會進行 ，此次對給煤係統的改造 ，暫時不考慮更換給煤管材質 ，主要是想通過進一步的觀察以便在下次改造中繼續完善 ，此次改造可再參見圖2 ，隻是圖中風管尺寸有所改動 ，吹送風和給煤管密封風的風源不同而已 。

3.3  再次改造後的給煤係統的效果 、出現的問題及分析 、局部係統的試驗

    給煤係統經此次改造投入運行後（風係統是隻投入給煤吹送風 ，給煤密封風因接壓縮空氣主要用於事故處理而未投入） ，給煤係統下煤管的堵煤現象明顯減少 ，由原來的幾乎班班堵煤多次減少到一星期或十幾天堵二至三次 ，並且較易疏通 ，疏通時間短 ，但當原煤較濕時 ，每班仍有兩到三次堵煤 ，堵煤次數較前也減少 ，但疏通仍較困難 ，總的來說給煤係統經此次改造效果明顯 ，給煤係統運行的可靠性顯著提高 ，極大提高了鍋爐運行的安全穩定性 。

    給煤係統經再次改造後 ，凱時尊龍仍長期密切關注給煤管的下煤情況 ，在這個過程中 ，主要重點是關注鍋爐運行中的不同工況下爐內壓力對給煤係統的影響 ，還有風係統及給煤量對於下煤的影響 ，期間還作了些局部改造的試驗 ，以便於進一步完善改造措施 ，凱時尊龍對給煤係統的調試是邊試驗邊進行總結分析的 ：

    1、在鍋爐正常運行給煤較正常的情況下 ，打開觀察孔蓋進行觀察 ，發現爐內正壓仍很大 ，風從觀察孔向外冒 ，給煤管無法形成負壓，更無從觀察爐內火焰情況，原因是打開孔蓋破壞了原先的密封平衡 ，爐內正壓將風“壓”到煤管外 ，為了便於對比 ，凱時尊龍用風壓較低的一次冷風作為吹送風源做試驗 ，試驗時關閉接自返料風的總閥 ，打開播煤風母管與吹送風母管之間的聯絡風門 ，此時打開觀察孔蓋 ，此時向外冒的風顯著增大 ，而吹送風倒回用返料風機出口的高壓風時 ，此時向外冒的風明顯減小 ；另外在全停吹送風時 ，則煙氣反竄十分嚴重 ，打開觀察孔時明顯有一股熱氣流向外噴 ，塗在給煤管外的油漆因高溫燒烤而變形脫落 。通過上述的多次試驗 ，凱時尊龍認識到在風的管路一定的條件下 ，提高吹送風的壓力明顯對下煤有利 ，吹送風的壓力提高到一定程度甚至有可能在下煤管中形成負壓 ，還能通過觀察孔到觀察爐內火焰情況 。

    2 、利用點爐的機會 ，凱時尊龍認真觀察了點爐過程中的下煤情況 ，點爐時由於返料風機尚未投用 ，無法用壓頭高的返料風作為吹送風 ，隻能用一次冷風作為吹送風源 ，在打開給煤管的觀察孔蓋後 ，發現觀察孔的風是往裏吸 ，給煤管內有負壓 ，通過觀察孔不僅可以看到給煤斜管的下煤情況 ，還可看到爐內火焰的情況 ，這對現場觀察爐內著火情況非常有利 。在返料風機投入正常後 ，吹送風源改為用壓頭高的返料風 ，此時凱時尊龍打開觀察孔蓋繼續觀察 ，發現在有一段時間內 ，給煤管仍能形成負壓 ，而到了一定時間則在觀察孔處開始有微正壓 ，到鍋爐正常負荷時 ，則正壓就較大 ，風從觀察孔向外冒 ，給煤管處的壓力與什麽因素有關呢 ？經過多次的現場觀察與爐內工況的分析 ，發現主要原因在於爐膛壓差（表征爐內灰循環濃度的高低的參數）的不同對於給煤管的壓力影響有決定性作用 ，觀察發現 ，在爐膛壓差≤1.0kPa時 ，給煤管處都能形成負壓 ，在爐膛壓差＞1.0kPa而＜1.1kPa時 ，給煤管為微正壓 ，而爐膛壓差＞1.1 kPa ，給煤管處的正壓隨爐膛壓差的增大而明顯增大 。由於本爐正常運行中爐膛壓差一般在1.1kPa～1.8kPa之間 ，爐膛壓差平均值在1.5kPa ，爐內正壓仍很大 ，此時就無法在下煤管處形成負壓 。

    3 、爐膛壓差與煤的性質有關 ，煤中含灰量大 ，煤中細顆粒多 ，特別是福建無煙煤較強的成灰特性[1]  ，使得爐膛壓差大 ，鍋爐運行中的爐膛壓差比較大 ，對於爐膛上部水冷壁的吸熱是比較重要的 ，使得沿爐膛高度的上下床溫較為均勻 ，對於鍋爐帶負荷有利 ，但不可避免地使得水冷壁磨損加劇 ，而且使得爐內正壓較大 ，爐內壓力脈動大 ，對於給煤有不利的因素 。在煤質一定的條件下 ，對於本台鍋爐來說 ，爐膛壓差大是無法避免的 。

    4 、壓縮空氣通過噴嘴能否產生射流作用 ，使得給煤管形成負壓 ？按照氣體動力學理論 ，隻要噴嘴合適是能夠形成射流作用並在管內形成負壓的 ，實踐也完全能夠證明這一點的 ，凱時尊龍在處理給煤設備故障或較嚴重時堵煤事故時 ，開啟用壓縮空氣為風源的密封風 ，就能在管內形成很大的負壓 ，這樣處理就有安全保證 ，否則無法處理 ，但用壓縮空氣作為密封風源其缺點明顯 ：首先是用氣量大 ，無法保證生產要求 ，目前現狀空壓機已無更多能力提供大量的氣 ，並且壓縮空氣成本明顯較高（電機功率250kW） ，耗用不起 ，因此隻有在緊急處理時才能用 ，且氣量隻能滿足用於單根給煤管內形成負壓 ，其次是壓縮空氣的質量不穩定 ，如壓縮空氣帶水 ，不但不能在給煤管形成負壓 ，還造成管內的積煤潮濕加劇堵煤 。

    5 、隨鍋爐運行的逐步正常 ，給煤量一般比較大 ，單台給煤量一般在8～10 t/h左右 ，原有的給煤管徑是否偏小而影響下煤,給煤管徑適當加大對於下煤可能更為順暢 ，為此 ，凱時尊龍用其中的一根給煤管（爐前靠左側）進行試驗 ，利用停爐機會將原給煤斜管從接頭處拆除 ，將給煤斜管管徑由φ325×10改為φ426×9裝上 ，經一段時間與另外兩根給煤斜管下煤情況作對比 ，實踐證明 ，加大給煤管徑反而加劇了堵煤 ，煙氣反竄更為嚴重 ，經常煙氣反竄造成其對應的給煤機超溫 ，給煤機內積存更多潮濕的煤 ，實踐證明 ，加大給煤管徑對下煤不利 。

3.4  進一步改造的完善措施及效果 、給煤係統試驗與建議

    利用機組整修的機會 ，凱時尊龍對給煤係統在改造的基礎上進行了進一步的完善 ：

    1 、天方地圓 、下煤管及下煤管內的托板材質均由普通碳鋼改為不鏽鋼材質（1Cr18Ni9Ti） ，以解決下煤管內壁易粘煤而造成堵煤的問題 ，同時也可有效減輕天方地圓處的磨損問題 。

    2 、三根給煤管的管徑全部采用原設計的φ325×10的管 。

    3 、在三根下煤直管段處各增加了一道堵煤信號裝置 ，提前預報堵煤 。

    4 、在給煤斜管與直管三通口處增加一段8mm的給煤托板襯板 ，置於給煤托板上 ，材質也為不鏽鋼 ，以減輕因煤流下落對此處的衝擊磨損 。

    5 、由DN80的壓縮空氣母管接出一路到吹送風母管 ，其間設置聯絡門 ，以備運行中更好地處理堵煤事故 。

    效果評估 ：通過以上的進一步完善措施 ，經運行後收到了明顯成效 ，其一有效減輕了天方地圓的磨損 ，並解決了下煤管內壁易粘煤而造成堵煤的問題 。其二由於在直管段處增加了一道堵煤信號 ，提前預報堵煤 ，使得運行人員能夠提前處理此處的堵煤 ，增強了運行的靈活性和給煤的可靠性 ，但由於正壓 ，有時會誤報停止給煤機 ，經複歸後即可重新啟動給煤機給煤 ，為此凱時尊龍又接了一路壓縮空氣至堵煤探頭盒 ，調整好壓縮空氣量與正壓平衡 ，也收到了效果 ，堵煤信號靈活好用 。

    由本文中3.3條中所述的試驗及分析 ，在噴嘴及管路不變的條件下 ，鍋爐運行中爐膛壓差較大的情況下 ，吹送風壓力提高到多少可在給煤管內形成負壓 ？為此 ，凱時尊龍於2006年12月28日～2007年1月5日利用壓縮空氣進行了多次試驗,試驗時用爐前右側的一根給煤管作測試 ，關閉運行時的吹送風總門 ，關閉去另兩根給煤管的吹送風門 ，打開壓縮空氣母管與吹送風母管之間的聯絡門進行試驗 ，在運行中爐膛壓差1.5～1.8kPa的條件下 ，經多次試驗（包括有意對此管給煤量的調整） ，通過記錄設在吹送風母管的壓力表顯示的數值 ，凱時尊龍發現隻要吹送風壓力在53～55kPa內 ，就能在下煤管內形成很好的負壓 ；通過計算 ，要使三根下煤管均能形成負壓 ，除了保證風壓外 ，風量應保證不低於4.8km3/h ，為此凱時尊龍建議增設一台羅茨風機來保證 ，通過選型可選參數 ：升壓58kPa ，風量80m3/min ，電機功率132kW 。

    增加一台用於增壓用的羅茨風機現已列入熱電廠的技改項目 ，預計實施後給煤係統的堵煤將大大減少 ，由於有效地抑製了爐內煙氣的反竄 ，將極大地增強給煤係統及鍋爐運行的安全可靠性 。

羅茨風機投用建議 ：為有效降低廠用電 ，羅茨風機可考慮在每年雨季或來煤表麵水份大較潮濕時投入 ；投用時可關閉原有的播煤風 ，通過羅茨風機升壓的吹送風作為氣力播煤風 ，可代替原有播煤風和密封風 ，這樣進入爐內的冷風量減小有利於燃燒

4  結語

    對於給煤係統的改造 ，一定要結合鍋爐現場實際情況 ，本著安全經濟的原則來進行 ，按照“實踐 、認識 、再實踐 、再認識”的觀點 ，就能找到切實可行的措施 ，結合本爐的實際改造經驗 ，凱時尊龍有幾點體會 ：

    1 、在下煤管中 ，煤流主要是靠自身的重力作用給煤 ，當其自身的重力作用足以克服爐內煙氣正壓及流動阻力時 ，下煤就比較順暢 ，為此設計時應保證足夠的直管段長度 ，要保證斜管段與水平麵的夾角不低於60° ，以使煤流下落的動能盡可能的大 。

    2 、正壓密封給煤適用於煤比較幹燥 、給煤設備基本無故障的場合 ，在正壓密封給煤係統中 ，一定壓力的密封風與爐煙在給煤管中處於相對平衡狀態 ，而一旦平衡被打破 ，如某處密封不嚴 、因處理堵煤或給煤設備故障需打開有關孔蓋時，風煙就可能從此處向外冒出 。

    3 、給煤口處的壓力受爐膛壓差影響大 ，爐膛壓差越大 ，則給煤口處的壓力越大 ，且爐膛壓差與給煤口處的壓力不是成線性的正比關係 ，當爐膛壓差大於某一值時 ，給煤口處的壓力成倍增加 ，而福建無煙煤由於自身的特點 ，使得爐膛壓差較大 ，除了影響到爐內傳熱外 ，使得給煤口的正壓相對更大 ，因而給煤係統的煙氣反竄較同類型的爐子大 。

    4 、應考慮采用氣力播煤 ，以保證下煤的順暢 ，並用氣力播煤風替代密封風形成密封 。氣力播煤風的選擇應遵循“高壓頭 ，小風量”的原則 ，氣力播煤風的壓力應根據實際運行中給煤口處的壓力而選定 ，盡可能在給煤係統中形成負壓 ，如有必要應考慮采用增壓風機對氣力播煤風進行增壓 。

    5 、應考慮給煤管的材質 ，推薦使用不鏽鋼材質 ，以克服管內壁粘煤對給煤的不利影響 。

參考文獻

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文章作者 ：戴新賢 青山紙業股份有限公司  福建沙縣青州  365506