循環(huán)流化床是近十幾年來在國際上發(fā)展起來的新一代高效､低污染清潔燃燒技術(shù),循環(huán)流化床鍋爐以其燃料適應(yīng)性強(qiáng)､系統(tǒng)簡(jiǎn)單､操作運(yùn)行方便等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅速｡循環(huán)流化床鍋爐早期主要是用來燃燒劣質(zhì)煤,隨著技術(shù)不斷更新,目前很多生物質(zhì)電廠､垃圾電站也都采用循環(huán)流化床鍋爐,但是由于受燃料來源限制,生物質(zhì)及垃圾電站規(guī)模一般都比較小,難以大型化發(fā)展｡目前多數(shù)300MW等級(jí)的循環(huán)流化床鍋爐主要以燃燒煤矸石､煤泥等劣質(zhì)煤為主｡隨著鍋爐技術(shù)不斷發(fā)展,未來火電建設(shè)將主要是發(fā)展高效率､高參數(shù)的超臨界和超超臨界火電機(jī)組,在發(fā)達(dá)國家已得到廣泛研究和應(yīng)用｡目前國內(nèi)超臨界鍋爐運(yùn)行業(yè)績(jī)均為煤粉爐,循環(huán)流化床鍋爐還沒有運(yùn)行實(shí)例｡針對(duì)內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司已設(shè)計(jì)完成在建的華電朔州一期熱電機(jī)組工程350MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐的給煤系統(tǒng)選型進(jìn)行論述｡

　　1、工程概況

　　工程裝機(jī)方案為:2×1204t/h超臨界､循環(huán)流化床直流鍋爐+2×350MW超臨界､一次中間再熱､供熱抽汽､直接空冷凝汽式汽輪機(jī)｡

　　1.1 主機(jī)技術(shù)條件

　　鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流爐,循環(huán)流化床燃燒方式,一次中間再熱､平衡通風(fēng)､全鋼構(gòu)架結(jié)構(gòu);島式布置,鍋爐采用緊身封閉｡采用定—滑—定或定壓方式運(yùn)行｡鍋爐采用高溫旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離｡

　　超臨界､一次中間再熱､單軸､雙缸雙排汽､采暖抽汽,直接空冷凝汽式汽輪機(jī)｡汽輪機(jī)抽汽回?zé)峒?jí)數(shù)為7級(jí)｡汽輪機(jī)采用高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)方式｡

　　鍋爐的主要技術(shù)參數(shù):過熱蒸汽流量為1204t/h;過熱蒸汽出口壓力為25.3MPa;過熱蒸汽出口溫度為571℃;再熱蒸汽流量為1021.3t/h;再熱蒸汽進(jìn)口壓力為4.41MPa;再熱蒸汽出口壓力為4.11MPa;再熱蒸汽進(jìn)口溫度為318.3℃;再熱蒸汽出口溫度為571℃;省煤器進(jìn)口給水溫度為281.1℃;省煤器進(jìn)口給水壓力為28.512MPa;排煙溫度為135℃(修正后);鍋爐保證熱效率(按低位發(fā)熱量)為91.8%;鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷為≤鍋爐最大負(fù)荷的30%｡

　　1.2 燃料

　　工程燃料是煤矸石､洗中煤(包括煤泥),煤矸石與洗中煤的摻燒比例為6∶4｡工程燃料低位發(fā)熱值為12340kJ/kg,符合國家發(fā)展和改革委員會(huì)辦公廳發(fā)改辦能源[2004]864號(hào)文件《關(guān)于燃煤電站項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)有關(guān)要求的通知》和[2007]141號(hào)文件《熱電聯(lián)產(chǎn)和煤矸石綜合利用發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)管理暫行規(guī)定》中對(duì)煤矸石發(fā)電項(xiàng)目煤矸石比重不低于60%､熱值不大于12550kJ/kg的規(guī)定,屬于國家政策指導(dǎo)和統(tǒng)籌下的資源綜合利用項(xiàng)目｡

　　2、給煤系統(tǒng)及輔助設(shè)備選擇

　　工程采用前后墻給煤方式,破碎后的原煤(粒徑0mm——10mm)經(jīng)輸煤皮帶進(jìn)入爐前原煤倉,經(jīng)落煤管由給煤機(jī)送入爐膛,燃燒后的爐渣經(jīng)冷渣器冷卻后排出｡

　　2.1 原煤倉

　　GB50660—2011大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范中鍋爐原煤倉及煤粉倉儲(chǔ)煤量應(yīng)符合下列規(guī)定:對(duì)于燃用低熱值煤的循環(huán)流化床鍋爐,原煤倉總有效儲(chǔ)煤量宜按設(shè)計(jì)煤種滿足鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)6h以上耗煤量設(shè)計(jì)｡對(duì)于本工程來說,設(shè)計(jì)煤種單臺(tái)爐耗煤量為283.9t/h,爐前設(shè)置5個(gè)原煤倉,每個(gè)原煤倉計(jì)算全容積應(yīng)≥463m3,該工程煤斗全容積493m3,可滿足上述要求｡

　　2.2 給煤機(jī)

　　GB50660—2011大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范中給煤系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定:對(duì)于其它形式的循環(huán)流化床鍋爐,當(dāng)給煤線路為4條及以下時(shí),其爐前給煤系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力宜為當(dāng)1條給煤線路設(shè)備故障時(shí),其余給煤線路設(shè)備應(yīng)滿足鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量所需設(shè)計(jì)煤種耗煤量的要求;當(dāng)給煤線路為4條以上時(shí),其爐前給煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出力宜為當(dāng)2條給煤線路設(shè)備故障時(shí),其余給煤線路設(shè)備應(yīng)滿足鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量所需設(shè)計(jì)煤種耗煤量的要求｡給煤系統(tǒng)布置見圖1｡

　　工程采用前后墻10個(gè)點(diǎn)給煤,前墻設(shè)置6個(gè)給煤口,后墻設(shè)置4個(gè)給煤口｡前墻采用皮帶稱重式給煤機(jī)一級(jí)給煤,后墻采用皮帶稱重式給煤機(jī)和埋刮板式給煤機(jī)兩級(jí)給煤,第二級(jí)埋刮板式給煤機(jī)對(duì)應(yīng)鍋爐后墻給煤口,每臺(tái)埋刮板式給煤機(jī)對(duì)應(yīng)2個(gè)給煤口｡工程設(shè)計(jì)煤種單臺(tái)爐耗煤量為283.9t/h,每點(diǎn)給煤量為28.39t/h｡

　　如圖1所示,工程有8條給煤線路,當(dāng)爐后2條給煤線路故障時(shí),爐前6條給煤線路應(yīng)滿足鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量所需設(shè)計(jì)煤種耗煤量的要求,則爐前給煤機(jī)每臺(tái)出力應(yīng)≥47.3t/h;當(dāng)爐前其中2條給煤線路故障時(shí),其余每點(diǎn)給煤口出力應(yīng)≥35.5t/h,則爐后給煤機(jī)出力應(yīng)≥35.5×2=71t/h｡綜上,工程給煤機(jī)出力:爐前給煤機(jī)出力10t/h——60t/h,爐后給煤機(jī)出力10t/h——80t/h｡

　　2.3 煤倉疏松裝置

　　工程考慮原煤倉容積較大,且受給煤口限制不能設(shè)置圓形雙曲線煤倉,因此需要考慮原煤倉防堵措施,本工程采取以下兩種防堵方式｡

　　2.3.1 內(nèi)部疏松裝置

　　疏松機(jī)裝于煤倉落煤口兩側(cè),每套疏松機(jī)由若干與原煤倉內(nèi)壁截面相適應(yīng)的弧形刮板､液壓系統(tǒng)､PLC控制系統(tǒng)組成｡其工作原理為:當(dāng)原煤倉堵煤時(shí),疏松裝置感受到斷煤信號(hào),電機(jī)帶動(dòng)液壓系統(tǒng)開始工作,疏松機(jī)械沿內(nèi)壁上下運(yùn)動(dòng),將堵煤“犁”通｡

　　2.3.2 倉壁振打氣錘

　　振打氣錘全自動(dòng)操作:設(shè)有堵煤信號(hào)裝置,堵塞斷流后,自動(dòng)發(fā)現(xiàn),自動(dòng)啟動(dòng),疏松暢通后自動(dòng)停機(jī);給煤機(jī)運(yùn)行時(shí),給煤機(jī)斷煤自動(dòng)疏松,20s發(fā)斷煤熱工

　　信號(hào);也可手動(dòng)控制倉壁振打氣錘動(dòng)作;給煤機(jī)運(yùn)行時(shí),倉壁振打氣錘可設(shè)定定時(shí)間隔時(shí)間動(dòng)作｡

　　3、結(jié)語

　　超臨界循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應(yīng)廣､低污染排放及效率高的優(yōu)點(diǎn),是未來清潔發(fā)電技術(shù)的主力｡給煤系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié),結(jié)合電廠實(shí)際,并依據(jù)《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》,論述超臨界循環(huán)流化床鍋爐給煤系統(tǒng)設(shè)備選型,工程給煤系統(tǒng)選型可滿足超臨界循環(huán)流化床鍋爐安全､經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求｡