循環流化床鍋爐石灰石給料系統堵管原因分析及處理

2018-08-16來源：環球破碎機網

某電廠2×150MW機組配置2臺東方鍋爐有限責任公司生產的DG520/13.7-Ⅱ1型循環流化床鍋爐，單鍋筒自然循環、超高壓中間再熱。爐膛內布置8片屏式過熱器，4片屏式再熱器。6臺給煤機前墻給煤，4個U形返料器后墻返料，4臺滾筒式冷渣器后墻排渣。配風分一、二次風由各自的風機供風，分級配風。每臺鍋爐設1個250m3石灰石粉倉，分別由爐前和爐后2套石灰石給料系統給料，爐前石灰石給料系統經盒式分配器分4路分別從前墻進入1號、2號、5號和6號落煤管，與煤混合后進入爐膛；爐后石灰石給料系統經盒式分配器分4路分別從后墻進入1號、2號、3號和4號返料器，與循環物料混合后進入爐膛（見圖1）。石灰石輸送氣源為壓縮空氣。鍋爐主要設計參數見表1，石灰石給料系統設計參數見表2。

石灰石給料系統設計參數

2存在的問題

爐前、爐后石灰石給料系統在運行過程中頻繁出現堵管現象，系統負荷較大時堵塞現象尤為嚴重，致使給料中斷，從而導致二氧化硫瞬時值異常升高、小時平均值超標，達不到《GB13223—2011火電廠大氣污染物排放標準》的要求。圖2為爐后石灰石給料系統堵管時的相關參數曲線圖。從圖中可以看出，石灰石給料系統堵管時給料系統給料泵壓力驟升，石灰石輸送流量驟降，之后二氧化硫瞬時值異常升高。

3原因分析

通過長期運行分析，確定石灰石輸送系統堵管主要有以下原因。

3．1 輸送壓縮空氣氣源壓力低　

石灰石給料系統在運行過程中，輸送壓縮空氣氣源壓力有時會低至0.4MPa，使較大顆粒的石灰石在輸送管道底部慢慢沉積，從而導致石灰石輸送管

道堵塞。

3．2 輸送壓縮空氣帶水　

輸送壓縮空氣氣源儲氣罐疏水不及時，導致壓縮空氣帶水，從而導致輸送管道堵塞。這種現象在冬季比較常見。

3．3 石灰石粒度不合格　

石灰石粒度>1.5mm、質量分數＞5%時，石灰石給料系統堵管現象明顯增加。

3．4 石灰石粉中水的質量分數大　

石灰石粉中水的質量分數＞1%時，輸送管道堵塞時有發生。

3．5 物料分配器物料分配不均　

由于石灰石在輸送管道中呈紊流狀態，因此石灰石從管道進入盒式物料分配器后受慣性影響不能均勻分配至支管中，分配石灰石量多的支管輸送氣量進入的少，相反則輸送氣量進入的多。輸送氣量與石灰石量在輸送支管內分配不均勻，導致石灰石輸送管道堵塞。

3．6 石灰石輸送支管過長　

石灰石給料系統輸送主管道長25m，一級支管長均為6m，二級支管1、2、3、4分別長2m、3.4m、11.6m、14m。系統在運行過程中，二級支管堵塞頻次較多，而主管道基本不堵，這是由于石灰石量和輸送氣量在石灰石輸送支管內分配不一致，較長的支路管道加劇了輸送管道堵塞現象。

3．7 石灰石中進入雜物　

石灰石中進入雜物，隨后進入石灰石輸送管道，導致堵管。

3．8給料機轉速速率增加過快　

給料系統在運行過程中，是根據二氧化硫排放值的高低通過調整石灰石給料機轉速來調整石灰石給料量的，當給料機轉速增加速率＞10%/min、最大轉速＞70%時，急劇增加的石灰石給料量也是導致石灰石輸送支路管道堵塞的原因之一。

4處理措施

根據石灰石給料系統運行過程中堵管的原因，提出以下處理措施。

4．1 提高石灰石給料系統輸送氣源壓力　

增加2臺空壓機（設計參數見表3），以提高石灰石給料系統輸送氣源壓力，防止在鍋爐高負荷、石灰石用量較大的情況下因輸送氣源壓力低導致輸送管道堵塞。

4．2 儲氣罐定期疏水

壓縮空氣儲氣罐要定期疏水，在冬季保持儲氣罐疏水閥微開，隨時排出儲氣罐內積水，以保證正常疏水。

4．3 嚴格控制石灰石粒度　

嚴格控制石灰石粒度，保證粒度＞1.5mm的石灰石質量分數不大于3%。

4．4 嚴格控制石灰石濕度　

嚴格控制石灰石中水的質量分數＜0.5%。

4．5 采用柱式物料分配器　

柱式物料分配器（見圖3）物料入口和出口呈90℃角，物料分配量主要由進入支管的輸送氣量決定，受物料流動慣性影響較小，因此進入支管的石灰石分配更趨均勻，可防止石灰石輸送管道堵塞；同時，石灰石進入柱式物料分配器后因慣性會在其底部產生較大的撞擊力，對較大粒徑的石灰石有一定的破碎作用，進而可防止石灰石輸送管道堵塞。