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摘 要:某公司锅炉为一台110吨/小时高温高压燃秸秆锅炉,配套安装一台25MW纯凝发电机组,采用的燃料全部为秸秆。锅炉自2008年6月投入商业运行,烧草问题一直是难之一,本文主要介绍如何对设备改造,来提高烧草率。
关键词:生物质锅炉 水冷壁 高温腐蚀
一、引言
某公司机组为机组于2008年7月1日投入商业运行,上料系统分为硬质料和软质秸秆破碎上料两套系统输送。散料上料系统主要流程如下:散料在厂外收购站分散破碎后运至厂;检测合格后,卸至厂内料场,通过铲车送入散料库;经料口螺旋传送至皮带输送机;再由皮带送至炉前料仓,最后通过炉前双螺旋给料机送入炉膛燃烧。软质秸秆上料流程如下:首先,秸秆包由自动抓斗起重机送至传送带;传送带连接链板输送机将秸秆包送入秸秆破碎机破碎;切碎后再通过带式输送机、埋刮板输送机或斗式提升机等输送提升系统设备将切碎后的秸秆送入炉前料仓;最后料仓中的秸秆通过给料机送入炉膛燃烧。
二、历年运行状况
2008年7-11月份,稻麦草几乎没有烧,当时公司有近1万吨左右的稻麦草在厂区仓库积压,经过长时间风吹雨淋,开始发霉、变质、腐烂。由于无法破碎,运行只能以树皮、玉米芯等为主。
不能燃烧的主要原因有:
1.不能整包连续破碎,破碎机出力低,每班破碎量在8-10吨,其余时间基本用于清理;
2.设备故障率高,同时破碎机易发热着火,不能满足生产需求;
3.破碎后草料长度不能满足锅炉需求,输送系统卡堵严重。
三、技改措施
为了能够增大破碎量,使库存的稻麦草真正变为入炉燃料,某公司作了如下几个阶段的改造过程。
第一阶段:2008-2010年,在设备上下功夫,不断改进现有设备配置,并引进新设备。首先与原破碎机厂家联系,在现有基础上进行设备改造,然而在经过与厂家的多次联合技改,收效甚微,不能达到目的,于是派出技术人员外出考察。根据对兄弟电厂的考察结果,公司在09年购进了10台洛阳某公司生产的铡草机,虽然能够进行破碎,并且破碎量也能上升,但该设备需要经常换刀,而且设备有效利用小时数低,故障率高,设备维护费用高,检修工人劳动强度大,需要人工较多,出力较低。最后进过多方考察,公司于2009年底购进一台山东某公司生产的切草机,使用后效果较好,于是在2010年3月份又购进两台该公司生产的切草机,并且切草机的位置设置也是几经易位,最终确定放置在秸秆仓库1#库,通过皮带与原有的大倾角皮带相连,破碎后的稻麦草直接输送至输送皮带送至炉前料仓,实现了在线破碎。每天稻麦草破碎量的可达1000包左右(折算成吨位在250吨左右),极大的提高了稻麦草消耗量。与此同时为增加散料口的碎草消耗量改造散料入料口,在进行了散料口的进料螺旋控制系统更换、入口挡板尺寸的修改后,基本解决了堵料问题,既保证了物料供给,又减轻了劳动强度,使散料口到料仓沿线运行稳定。
第二阶段2011年-现在,优化现场设备配置情况,最大限度的发挥设备的性能,在保证高负荷率的情况下保证烧草量。
1.料仓改造。
1.1拆除料仓匀料器。原先设计的料仓匀料器上积料严重,达不到匀料效果,经过讨论分析决定将其拆除,同时在料仓内增设导料板,不仅实现了单皮带运行,而且使燃料能均匀的分布在料仓两侧,降低了单侧给料机负载,使卡堵次数降低,保证了给料的连续性,使锅炉负荷保持稳定。
1.2提高螺旋叶片厚度,在分离器底部增加弧形板,降低螺旋运行阻力。由于原来的料仓底部为平底,在物料输送时存在喂料不均匀的现象,螺旋叶片所受阻力较大,叶片极易发生坍塌最终导致无法输送,所以2011年初将分料器的叶片厚度由10毫米增加到12毫米,有效的保证了叶片的强度,同时2012年在分料器的下部增设弧形板,同时在下料口上部增加弧形板,控制了输送物料量,有效地降低了给料机卡堵次数,保证了给料机的正常运行。
2.炉前给料机改造。
2.1拆除拨料机。由于单台给料机内部带有拨料机,以便将落下的物料能够均匀的非配给内部的两只螺旋,这种设置对散料是可行的,但是对于草料却成了卡度的元凶,因为草料易成团进入给料机,经常发生卡堵,于是首先将其割除。
2.2给料机移位。由于给料机螺旋管组达到3.4米,在大量烧草时螺旋管所受扭矩也随之加大,着重体现在如下部件:螺旋管组件的法兰盘和电机側轴之间连接的法兰盘、同步调心轴承等处。法兰盘崩裂,螺旋管组件弯曲、断裂时有发生。在充分考虑到给料机周围的条件限制及改造后不影响下料的条件下,将给料机的外部壳体割去50cm,,使给料机整体前移,使给料机的螺旋管长度由当初的3.4米降低到现在的2.9米,改造后螺旋断裂现象大为减少。
2.3给料换型。由于原先采用的给料机为GX40型,设备尺寸相对较小,输送能力受到一定的制约,大量燃用稻麦草后,由于其体积较蓬松,所以容易发生卡堵,因此设备在2011年后选用了四台无锡锡东机械厂生产的GX50型给料机,输送能力比以前增加了40%左右,同时为了缩短清堵时间,还进行了诸如转速设计控制系统更改、给料机筒体外部结构整形处理。最后,对每个分料器、给料机安装了电流表,能够根据电流的波动、大小来分析判断上料的多少、卡堵、搭桥问题,做到发现问题及时处理,保证了燃料输送的稳定。
四、结语
通过一系列的技术改造后,输送系统趋于稳定,软质秸秆消耗总量稳步提升,锅炉运行得到了保证。在目前情况下,某公司入炉燃料中模板、稻壳等优质高热值、低水分燃料所占比列较大,能够保证整个炉内燃烧工况,同时辅以大量麦草的情况下,某公司正常烧草量每天可以稳定在250吨左右,掺配比例在30%左右,负荷率达100%以上,基本协调了烧草率和机组经济性之间的矛盾,较好的实现了电厂的经济性。
参考文献:
[1]江苏国信如东生物质发电有限公司编著的《集控运行规程》,2014修订版.
[2]孙风平编著.生物质锅炉燃烧技术及案例,北京:中国电力出版社,2014.
[3]梁国安编著.电站锅炉操作技术,北京:中国计划出版社出版,2012年.
[4]郎宝贤、郎世平编著.破碎机,北京:冶金工业出版社,2008.
关键词:生物质锅炉 水冷壁 高温腐蚀
一、引言
某公司机组为机组于2008年7月1日投入商业运行,上料系统分为硬质料和软质秸秆破碎上料两套系统输送。散料上料系统主要流程如下:散料在厂外收购站分散破碎后运至厂;检测合格后,卸至厂内料场,通过铲车送入散料库;经料口螺旋传送至皮带输送机;再由皮带送至炉前料仓,最后通过炉前双螺旋给料机送入炉膛燃烧。软质秸秆上料流程如下:首先,秸秆包由自动抓斗起重机送至传送带;传送带连接链板输送机将秸秆包送入秸秆破碎机破碎;切碎后再通过带式输送机、埋刮板输送机或斗式提升机等输送提升系统设备将切碎后的秸秆送入炉前料仓;最后料仓中的秸秆通过给料机送入炉膛燃烧。
二、历年运行状况
2008年7-11月份,稻麦草几乎没有烧,当时公司有近1万吨左右的稻麦草在厂区仓库积压,经过长时间风吹雨淋,开始发霉、变质、腐烂。由于无法破碎,运行只能以树皮、玉米芯等为主。
不能燃烧的主要原因有:
1.不能整包连续破碎,破碎机出力低,每班破碎量在8-10吨,其余时间基本用于清理;
2.设备故障率高,同时破碎机易发热着火,不能满足生产需求;
3.破碎后草料长度不能满足锅炉需求,输送系统卡堵严重。
三、技改措施
为了能够增大破碎量,使库存的稻麦草真正变为入炉燃料,某公司作了如下几个阶段的改造过程。
第一阶段:2008-2010年,在设备上下功夫,不断改进现有设备配置,并引进新设备。首先与原破碎机厂家联系,在现有基础上进行设备改造,然而在经过与厂家的多次联合技改,收效甚微,不能达到目的,于是派出技术人员外出考察。根据对兄弟电厂的考察结果,公司在09年购进了10台洛阳某公司生产的铡草机,虽然能够进行破碎,并且破碎量也能上升,但该设备需要经常换刀,而且设备有效利用小时数低,故障率高,设备维护费用高,检修工人劳动强度大,需要人工较多,出力较低。最后进过多方考察,公司于2009年底购进一台山东某公司生产的切草机,使用后效果较好,于是在2010年3月份又购进两台该公司生产的切草机,并且切草机的位置设置也是几经易位,最终确定放置在秸秆仓库1#库,通过皮带与原有的大倾角皮带相连,破碎后的稻麦草直接输送至输送皮带送至炉前料仓,实现了在线破碎。每天稻麦草破碎量的可达1000包左右(折算成吨位在250吨左右),极大的提高了稻麦草消耗量。与此同时为增加散料口的碎草消耗量改造散料入料口,在进行了散料口的进料螺旋控制系统更换、入口挡板尺寸的修改后,基本解决了堵料问题,既保证了物料供给,又减轻了劳动强度,使散料口到料仓沿线运行稳定。
第二阶段2011年-现在,优化现场设备配置情况,最大限度的发挥设备的性能,在保证高负荷率的情况下保证烧草量。
1.料仓改造。
1.1拆除料仓匀料器。原先设计的料仓匀料器上积料严重,达不到匀料效果,经过讨论分析决定将其拆除,同时在料仓内增设导料板,不仅实现了单皮带运行,而且使燃料能均匀的分布在料仓两侧,降低了单侧给料机负载,使卡堵次数降低,保证了给料的连续性,使锅炉负荷保持稳定。
1.2提高螺旋叶片厚度,在分离器底部增加弧形板,降低螺旋运行阻力。由于原来的料仓底部为平底,在物料输送时存在喂料不均匀的现象,螺旋叶片所受阻力较大,叶片极易发生坍塌最终导致无法输送,所以2011年初将分料器的叶片厚度由10毫米增加到12毫米,有效的保证了叶片的强度,同时2012年在分料器的下部增设弧形板,同时在下料口上部增加弧形板,控制了输送物料量,有效地降低了给料机卡堵次数,保证了给料机的正常运行。
2.炉前给料机改造。
2.1拆除拨料机。由于单台给料机内部带有拨料机,以便将落下的物料能够均匀的非配给内部的两只螺旋,这种设置对散料是可行的,但是对于草料却成了卡度的元凶,因为草料易成团进入给料机,经常发生卡堵,于是首先将其割除。
2.2给料机移位。由于给料机螺旋管组达到3.4米,在大量烧草时螺旋管所受扭矩也随之加大,着重体现在如下部件:螺旋管组件的法兰盘和电机側轴之间连接的法兰盘、同步调心轴承等处。法兰盘崩裂,螺旋管组件弯曲、断裂时有发生。在充分考虑到给料机周围的条件限制及改造后不影响下料的条件下,将给料机的外部壳体割去50cm,,使给料机整体前移,使给料机的螺旋管长度由当初的3.4米降低到现在的2.9米,改造后螺旋断裂现象大为减少。
2.3给料换型。由于原先采用的给料机为GX40型,设备尺寸相对较小,输送能力受到一定的制约,大量燃用稻麦草后,由于其体积较蓬松,所以容易发生卡堵,因此设备在2011年后选用了四台无锡锡东机械厂生产的GX50型给料机,输送能力比以前增加了40%左右,同时为了缩短清堵时间,还进行了诸如转速设计控制系统更改、给料机筒体外部结构整形处理。最后,对每个分料器、给料机安装了电流表,能够根据电流的波动、大小来分析判断上料的多少、卡堵、搭桥问题,做到发现问题及时处理,保证了燃料输送的稳定。
四、结语
通过一系列的技术改造后,输送系统趋于稳定,软质秸秆消耗总量稳步提升,锅炉运行得到了保证。在目前情况下,某公司入炉燃料中模板、稻壳等优质高热值、低水分燃料所占比列较大,能够保证整个炉内燃烧工况,同时辅以大量麦草的情况下,某公司正常烧草量每天可以稳定在250吨左右,掺配比例在30%左右,负荷率达100%以上,基本协调了烧草率和机组经济性之间的矛盾,较好的实现了电厂的经济性。
参考文献:
[1]江苏国信如东生物质发电有限公司编著的《集控运行规程》,2014修订版.
[2]孙风平编著.生物质锅炉燃烧技术及案例,北京:中国电力出版社,2014.
[3]梁国安编著.电站锅炉操作技术,北京:中国计划出版社出版,2012年.
[4]郎宝贤、郎世平编著.破碎机,北京:冶金工业出版社,2008.