煤泥口旋轉(zhuǎn)分配器在循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用

王峰 馬俊樂(lè)

摘 要：潘三電廠為東方鍋爐廠440t/h循環(huán)流化床鍋爐，2013年開始為提高鍋爐經(jīng)濟(jì)效率且降低污染物排放，鍋爐燃料系統(tǒng)加入了煤泥摻燒裝置。由于該套設(shè)備采用煤泥泵送靜態(tài)入爐方式，由于今年來(lái)電網(wǎng)采用深度調(diào)峰后，煤泥系統(tǒng)一旦長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)導(dǎo)致靜態(tài)輸送煤泥口堵塞嚴(yán)重，疏通過(guò)程危險(xiǎn)性極高，且影響鍋爐安全運(yùn)行，基于以上情況由潘三點(diǎn)自主研發(fā)的煤泥口旋轉(zhuǎn)分配器，可以保證煤泥落料的暢通性，同時(shí)可以自清理，實(shí)現(xiàn)線切割破碎，保證了鍋爐安全運(yùn)行，節(jié)約了大量人力。

關(guān)鍵詞： 循環(huán)流化床 煤泥摻燒 旋轉(zhuǎn)分配器 線切割

概述

循環(huán)流化床鍋爐采用的是工業(yè)化程度最高的潔凈煤燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐的原料采用礦井下的劣質(zhì)煤，為增加循環(huán)流化床的經(jīng)濟(jì)性， 后期增加了煤泥摻燒系統(tǒng)，通過(guò)膏漿制備機(jī)添加部分工業(yè)水使其含水量在30±3%，便于利用膏體泵將煤泥輸送至鍋爐內(nèi)，作為燃料進(jìn)行燃燒。現(xiàn)有的煤泥輸送均是通過(guò)筒體與鍋爐直接靜態(tài)輸送，靠的是煤泥自身重力進(jìn)入鍋爐內(nèi)，由于鍋爐溫度較高，使得這種靜態(tài)輸送容易造成煤泥在輸送中被烘干結(jié)成塊狀以及附著在管道內(nèi)壁，造成管道堵塞，中斷鍋爐的煤泥供應(yīng)，同時(shí)進(jìn)入鍋爐內(nèi)的塊狀煤泥燃燒不充分，鍋爐燃盡率低。

一、設(shè)計(jì)思路

為了徹底解決靜態(tài)給煤泥造成的堵煤泥情況，首先將靜態(tài)給煤泥口分為兩種情況：一是運(yùn)行過(guò)程中煤泥給料量大時(shí)鍋爐燃燒不充分，渣中有大量未燃物;二是因?yàn)樨?fù)荷低或者煤質(zhì)較差時(shí)，間斷給煤泥時(shí)會(huì)造成煤泥口堵塞。總結(jié)以上情況解決燃燒不充分需要?jiǎng)討B(tài)給煤泥，然后對(duì)煤泥進(jìn)行橫向線切割，通過(guò)切割可以使煤泥燃燒更加充分，其次動(dòng)態(tài)給煤泥可以對(duì)煤泥輸送管道高溫段進(jìn)行清理，保證輸送管道的通暢性。

二、項(xiàng)目實(shí)施方案

參閱下圖1和圖2，本設(shè)計(jì)公開了煤泥口旋轉(zhuǎn)裝置，包括與鍋爐（圖中未示）進(jìn)料口連通的筒體1、蓋板2、進(jìn)料管3和煤泥攪拌裝置4，所述筒體1頂部設(shè)置有蓋板2，所述筒體1側(cè)面設(shè)置有與筒體1內(nèi)腔連通的進(jìn)料管3，所述進(jìn)料管3遠(yuǎn)離筒體1的一端傾斜朝上設(shè)置，方便煤泥從進(jìn)料管3進(jìn)去筒體1，提高煤泥進(jìn)料效率，所述蓋板2上設(shè)置有煤泥攪拌裝置4，所述煤泥攪拌裝置4的輸出端設(shè)置在筒體1內(nèi)腔，驅(qū)動(dòng)所述煤泥攪拌裝置4，致使所述煤泥攪拌裝置4的輸出端對(duì)筒體1內(nèi)腔的煤泥進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌，防止煤泥在筒體1結(jié)塊造成筒體1內(nèi)腔堵塞，并且由于攪拌的作用，使得煤泥呈破碎狀進(jìn)入鍋爐，保證煤泥在鍋爐內(nèi)能夠充分燃燒，進(jìn)而提高鍋爐的燃盡率。

所述蓋板2上還設(shè)置有進(jìn)水管5和進(jìn)氣管6，所述進(jìn)水管5和進(jìn)氣管6均與所述筒體1內(nèi)腔連通，當(dāng)從進(jìn)料管3進(jìn)入的煤泥較干容易堵塞筒體1內(nèi)腔時(shí)，可從進(jìn)水管5注入水分進(jìn)入筒體1內(nèi)，將筒體1內(nèi)的煤泥進(jìn)行稀釋，保證煤泥的輸送，防止堵塞，又或者從進(jìn)氣管6輸送高壓氣體，利用壓力將筒體1內(nèi)的煤泥進(jìn)行輸送，同樣也是防止煤泥堵塞筒體1。

所述煤泥攪拌裝置4包括底座41、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42、軸承43、轉(zhuǎn)動(dòng)軸44、連接桿45和犁刀46，所述底座41固定在蓋板2上表面，所述底座41上固定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42包括電機(jī)421、主動(dòng)輪422、從動(dòng)輪423和傳動(dòng)帶424，所述電機(jī)421固定在所述底座41上表面，所述電機(jī)421的輸出端固定所述主動(dòng)輪422，所述從動(dòng)輪423固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸44一端，所述主動(dòng)輪422通過(guò)傳動(dòng)帶424與所述從動(dòng)輪423連接。

所述底座41的側(cè)面和蓋板2上表面均設(shè)置有同軸且與轉(zhuǎn)動(dòng)軸44配合的軸承43，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸44遠(yuǎn)離從動(dòng)輪423的一端依次并貫穿軸承43、蓋板2并伸入筒體1的內(nèi)腔，使得轉(zhuǎn)動(dòng)軸44能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的固定在所述蓋板2上，所述筒體1、轉(zhuǎn)動(dòng)軸44以及軸承43的中軸線為同一中軸線。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸44上通過(guò)連接桿45沿徑向方向且呈螺旋狀錯(cuò)開連接有多個(gè)犁刀46，通過(guò)犁刀46實(shí)現(xiàn)對(duì)煤泥的攪拌以及線切割，不僅防止了煤泥在筒體1內(nèi)結(jié)塊，還能將由進(jìn)料管3輸送后結(jié)塊的煤泥進(jìn)行攪拌切割破碎，使得煤泥呈破碎狀進(jìn)入鍋爐，保證煤泥在鍋爐內(nèi)能夠充分燃燒，進(jìn)而提高鍋爐的燃盡率，并且呈螺旋狀設(shè)置，提高了煤泥輸送效率。

所述犁刀46與筒體1內(nèi)壁之間設(shè)置有間隙，保證煤泥輸送的順暢;進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，所述犁刀46與筒體1內(nèi)壁之間的間隙為6.5mm，這樣既保證了煤泥輸送的順暢，又防止了間隙過(guò)大而導(dǎo)致結(jié)塊的煤泥由間隙漏出輸送，提高煤泥攪拌裝置4的攪拌作用。但需要說(shuō)明的事，并不僅限于該尺寸，具體的根據(jù)實(shí)際需求來(lái)設(shè)置間隙的尺寸。

本實(shí)用新型的工作原理是：由進(jìn)料管3向筒體1內(nèi)輸送煤泥，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)421，通過(guò)主動(dòng)輪422帶動(dòng)從動(dòng)輪423轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸44轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)連接桿45帶動(dòng)犁刀46轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)筒體1內(nèi)的煤泥進(jìn)行攪拌、線切割以及輸送，不僅防止了煤泥在筒體1內(nèi)結(jié)塊，還能將由進(jìn)料管3輸送后結(jié)塊的煤泥進(jìn)行切割破碎，使得煤泥呈破碎狀進(jìn)入鍋爐，保證煤泥在鍋爐內(nèi)能夠充分燃燒，進(jìn)而提高鍋爐的燃盡率，并且呈螺旋狀設(shè)置，提高了煤泥輸送效率。

另外，當(dāng)從進(jìn)料管3進(jìn)入的煤泥較干容易堵塞筒體1內(nèi)腔時(shí)，在煤泥攪拌裝置4運(yùn)行的同時(shí)，可從進(jìn)水管5注入水分進(jìn)入筒體1內(nèi)，將筒體1內(nèi)的煤泥進(jìn)行稀釋，保證煤泥的輸送，防止堵塞，又或者從進(jìn)氣管6輸送高壓氣體，利用壓力將筒體1內(nèi)的煤泥進(jìn)行輸送，同樣也是防止煤泥堵塞筒體1。

三、創(chuàng)新點(diǎn)分析

創(chuàng)新點(diǎn)一，所述煤泥攪拌裝置包括底座、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和犁刀，所述底座固定在蓋板上表面，所述底座上固定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與轉(zhuǎn)動(dòng)軸一端連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸另一端能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在蓋板上且伸入筒體內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上沿徑向方向設(shè)置有多個(gè)犁刀，所述犁刀與筒體內(nèi)壁之間設(shè)置有間隙，通過(guò)犁刀的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤泥的攪拌以及線切割，不僅防止了煤泥在筒體內(nèi)結(jié)塊，還能將由進(jìn)料管輸送后結(jié)塊的煤泥進(jìn)行切割破碎，使得煤泥呈破碎狀進(jìn)入鍋爐，保證煤泥在鍋爐內(nèi)能夠充分燃燒，進(jìn)而提高鍋爐的燃盡率;并且還通過(guò)犁刀與筒體內(nèi)壁間的間隙設(shè)置，保證煤泥輸送的順暢。

創(chuàng)新點(diǎn)二，所述犁刀沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸的徑向方向呈螺旋狀錯(cuò)開設(shè)置，提高煤泥的輸送效率。

創(chuàng)新點(diǎn)三，所述蓋板上還設(shè)置有進(jìn)水管和進(jìn)氣管，所述進(jìn)水管和進(jìn)氣管均與所述筒體內(nèi)腔連通，當(dāng)從進(jìn)料管進(jìn)入的煤泥較干容易堵塞筒體內(nèi)腔時(shí)，在煤泥攪拌裝置運(yùn)行的同時(shí)，可從進(jìn)水管注入水分進(jìn)入筒體內(nèi)，將筒體內(nèi)的煤泥進(jìn)行稀釋，保證煤泥的輸送，防止堵塞，又或者從進(jìn)氣管輸送高壓氣體，利用壓力將筒體內(nèi)的煤泥進(jìn)行輸送，同樣也是防止煤泥堵塞筒體。

四、經(jīng)濟(jì)效益分析

1、通過(guò)犁刀的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤泥的攪拌以及線切割，不僅防止了煤泥在筒體內(nèi)結(jié)塊，還能將由進(jìn)料管輸送后結(jié)塊的煤泥進(jìn)行切割破碎，使得煤泥呈破碎狀進(jìn)入鍋爐，保證煤泥在鍋爐內(nèi)能夠充分燃燒，進(jìn)而提高鍋爐的燃盡率;并且還通過(guò)犁刀與筒體內(nèi)壁間的間隙設(shè)置，保證煤泥輸送的順暢。

2、通過(guò)犁刀呈螺旋狀錯(cuò)開設(shè)置，提高煤泥的輸送效率。以往平均每月出現(xiàn)一次堵塞情況，鍋爐運(yùn)行的情況下為保證人員安全，需要穩(wěn)定負(fù)荷通過(guò)降負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，其次鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的清理工作給人員安全帶來(lái)很大的隱患，且耗費(fèi)體力。

3、如按照平均每月一次堵塞，每次降負(fù)荷2萬(wàn)度/小時(shí)，檢修時(shí)間為3小時(shí)，電費(fèi)按照0.36元/度，可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益約26萬(wàn)元/年。由于目前該設(shè)備只投入一臺(tái)，每臺(tái)爐對(duì)應(yīng)四個(gè)落料口，如要計(jì)算煤泥燃盡率需，全部改造可以估算，改造前后產(chǎn)生的效益，初步估計(jì)可降低灰渣含碳量，約每年在30萬(wàn)元以上。

五、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)本次技術(shù)發(fā)明，可以解決煤泥口堵塞的情況，由于采用的動(dòng)態(tài)線切割方式解決了燃燒不充分的情況，燃料的優(yōu)化勢(shì)必可以提高鍋爐燃燒效率，降低底渣含碳量從而大大提高鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行。中國(guó)電力出版社 1998

[2] 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行與檢修（第二版） 中國(guó)水利水電出版社 2005

[3] 中華人名共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 1035.5-2006?? 2006

[4] 電力工程材料（通用材料 ）ISBN 7-5083-0432-2 中國(guó)電力出版社 2001

作者簡(jiǎn)介：

淮南礦業(yè)集團(tuán)發(fā)電有限責(zé)任公司潘三電廠 王峰 工程師 鍋爐專業(yè)

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