插板給煤機計量裝置技改應用研究

駱丁玲

（山西平朔煤矸石發電有限責任公司，山西 朔州 036800）

給煤機是一種用于火電廠領域，保證向鍋爐機組的爐膛連續、均勻提供燃煤的重要輔機設備。給煤機故障會對機組的安全、經濟、長周期運行不利。插板門是給煤機的重要部件，插板的插入深度不同，通過皮帶輸送至給煤口的煤量不同，起到調節煤量的作用。

給煤機下煤插板門長時間運行后，容易出現手輪轉動但芯板門開度不變、標識指針失效不能準確指示閘門開、閉狀態，煤量計量不準確，致使入爐煤量不均勻、不連續、計量性不準確，引起鍋爐燃燒不穩定、調整不及時、效率下降等問題，給運行人員調整機組運行帶來了不便。

基于此，為了找到一種能夠準確地指示芯板的開度、便于顯示煤量大小且不易損壞的計量裝置，本文在某300MWCFB鍋爐的給煤系統上進行了焊裝計量裝置的技改應用，通過對機組運行負荷、給煤量、風量等參數的監測，定量分析了技改效果，為CFB鍋爐的給煤系統插板門的設計及運行應用提供了參考。

1 給煤機的插板門

某300MWCFB鍋爐機組由一級稱重式給煤機和二級刮板式給煤機。在煤倉和一級皮帶之間設置電動插板門，是為了一級皮帶檢修時阻斷煤倉來煤；在一、二級皮帶之間設置的氣動插板門是為了在運行期間，將二級給煤機煙氣隔離，不會倒返至一級給煤機，如一級給煤機出現皮帶壓死、損壞等缺陷，關閉插板門有利于缺陷處理，避免檢修工作人員出現窒息、CO中毒等人身傷害。在二級給煤機和落煤口之間設置電動插板門，是為了調整爐前給煤點的入爐煤量。

本文改造的是二級給煤機和落煤口之間的插板門。技術性能參數為：管道規格800×800×10；設計溫度≤150℃；設計壓力≤350kPa。芯板采用滾輪支撐。傳動軸在驅動裝置的作用下正轉和反轉，驅動傳動裝置的開和閉。裝在傳動軸上的指針可視芯板的開和閉的狀態。

2 插板門出現的問題及對運行的影響

長時間運行后，插板門容易出現如下問題：（1）在大顆粒煤的打擊下，標識指針容易被損毀，失去指示作用； （2）芯板容易上翹，導致支撐滾輪與芯板下方卡齒嚙合不住，出現滾輪空轉，閥門開度不變。

文中的300MWCFB鍋爐機組爐前布置4臺稱重式給煤機，燃料通過4臺刮板給煤機送至布置在回料腿上的8只給煤口。運行過程中，通過調整爐前落煤口的插板門開度，來保證爐前和爐后的給煤均勻性。

2.1 導致局部高溫、結焦、爆管等

爐前落煤量增大、爐后落煤量下降，會導致爐溫偏差大，當受熱面管壁溫度超過設計溫度時，雖然超溫幅度不大，但長時間會導致管子的蠕變速度變快，在管子薄弱環節出現超溫爆管現象。

爐前爐后給煤不均會導致結焦現象的發生，局部氧量快速下降，產生還原性氣氛，降低了灰的熔點，加速了受熱面表面的積灰和結渣，為受熱面腐蝕和結焦提供了條件。尤其在水冷壁底部位置，容易因燃燒調整不當出現結焦而爆管。

2.2 導致飛灰含碳量增加，鍋爐效率下降

爐前爐后給煤不均會導致飛灰磨損增大，受熱面管更換頻繁，影響檢修費用。爐前煤量大會導致部分燃料沒有完全燃盡就排出爐膛，燃燒不完全導致飛灰含碳量增大，致使鍋爐不完全燃燒熱損失增大，鍋爐效率下降。就300MW機組而言，飛灰每上升1%，煤耗增大1.23g/kWh；同時，一次風機及引風機電耗增大，影響機組運行經濟性。

飛灰含碳量升高，飛灰中未燃盡的碳在尾部煙道沉積，容易引起再燃燒事故損害設備；同時，增大了除塵器的電耗，影響經濟性。

2.3 導致環保指標超限

給煤不均會導致配風不均，進而過剩空氣系數增大，而過剩空氣系數與床溫屬于SO2排出量的最要影響因素，隨著床溫的升高，SO2的排出量會升高，區域氧濃度增大，會排出大量的SO2。另一方面，給煤不均導致床溫不均，床溫升高與脫硫劑的反應速度與孔隙特征有很大關系，會對脫硫效率產生相應影響。而且，溫度過高也會影響氮氧化物的生成及排放。

3 給煤機落煤口插板門優化改造方案

（1）優化改造時在芯板上焊接計量棒，長度約1米，計量棒可隨芯板移動，計量棒上的刻度，能夠準確地指示芯板的開度，視出觀察插板門的開度間接的顯示煤粒的流量大小，同時不易損壞，提高了插板門的使用壽命。在閥體外側壁上固定計量套管，是一種裂縫圓管； 其直徑稍大于計量棒，起到保護計量棒的作用。閥體為整體耐磨鑄鋼，密封面精加工制造。

（2）優化改造時，在閥體上表面的下部焊接卡釘，使其位于芯板的上方，可以有效防止芯板變形翹起，避免出現芯板下方的卡齒與支撐滾輪出現嚙合問題。

4 插板門改造效果分析

（1）通過優化改造，運行時，工作人員根據計量棒的伸出長度觀察插板門的開度情況，根據爐溫的要求，適當調整爐前和爐后閘板門開度，保證燃料不會在爐前給煤口大量落入爐膛，使得給煤均勻。給煤均勻后，超溫、結焦等事故率大大降低；同時，飛灰含碳量有所下降，鍋爐效率恢復正常值；SO2及氮氧化物等環保指標也穩定在正常水平。

圖1 計量套管圖示

圖2 計量棒圖示

圖3 卡釘圖示

（2）銅過在閥體上焊接卡釘，有效防止了插板門開度不變現象的發生，提高了給煤機的利用率。

（3）開度調整好后，隨負荷變動不大，當負荷相差較大時，一般需要調整閘板門的開度，以保證爐后的溫度正常。

改造后，閘板門開度及煤量、床溫的數據情況如表1所示。

表1 閘板門開度及煤量、床溫的數據情況表

5 結語

給煤機插板門長期運行后，容易出現標識指針失效，不能準確指示閘門開、閉狀態，煤量計量不準確及芯板上翹等故障，通過在芯板上安裝計量棒、閥體上安裝計量套管、閥體與芯板之間安裝卡釘，有效地解決了閘板閥開度不明確的問題，運行人員可以很直觀地調整開度，保證爐前爐后落煤的均勻性，提高了給煤機的運行可靠性，在一定程度上降低了超溫、結焦現象，提高了鍋爐效率，保證了環保指標的穩定性。