2.2.2 设置给煤机下气动关断门和手动闸板门
锅炉运行中或停运初期,给煤机停止后应连锁关闭气动关断门,如隔离不严时可关闭手动闸板门,防止烟气通路形成和炉内高温烟气反窜。
2.2.3 减小落煤管斜段安装倾角
图 2 所示落煤管与水平面夹角为 50°,对应与前墙垂直倾角为 40°,以减缓给煤机落煤口煤流高差重力势能的衰减,缓解落煤管斜段积煤堵煤。
2.2.4 合理设置播煤风接入口
播煤风分为两路,其中主播煤风接入炉膛给煤口前的落煤管上,使煤流煤粒能被高速播煤风夹带顺畅地吹入炉膛。另引一路播煤风分支接入落煤管垂直段与倾斜段设置的文丘里喷嘴处,作为环形喷射器的驱动风。
2.2.5 落煤管斜段配置文丘里喷嘴
播煤风支路经文丘里喷嘴构成环形射流器,射流器下游管段风速提升,有助于保持落煤管的畅通;射流器上游形成抽吸负压,使落煤管上部及给煤机落煤口形成负压密封,防止漏风、漏煤,如图 3 所示。

2.2.6 增设压缩空气辅助吹堵风
在落煤管易产生积煤的垂直转角段、进入炉膛给煤口段分别设置两路气化板松动风,形成气垫托板效应减缓积煤。气源接压缩空气,根据现场需要开启。
2.3 完善控制策略实现安全可控
2.3.1 给煤量的自动调节
给煤量的自动调节通过称重给煤机和中心给料机相互匹配的控制算法来实现,如图 4 所示。 称重给煤机采用高精度称重传感器实时检测皮带 上 的 煤 量 ,将煤量信号与分散控制系统(Distributed Control System,DCS)设定的给煤量信号相比较,根据其偏差进行计算后得出皮带电机运行速度,通过变频 器改变皮带电机的转速从而改变计量输送皮带的输送速度,使实际给煤量与要求的给煤量相同。中心给料机的转速通过给料量拟合函数 F(x)折 算中心给料机变频器指令,通过变频调速改变中心给料机的转速,自动调节程序中允许运行人员手动偏置进行给煤量手动修正。图 4 中,中心给料机的给料量拟合函数 F(x)需通过现场试验测定,(f x)反映中心给料机(给煤机)变频器频率指令(转速)与给料量的对应关系。

2.3.2 系统设备连锁保护
(1)为防止高温烟气反窜,配置了落煤管温度、给煤机内温度监测报警,给煤机停运或温度超限时保护关闭气动闸板门。
(2)为防止转动设备损坏,配置了给煤机皮带跑偏、清扫断链,中心给料机断油等监测,连锁保护停止给煤机或中心给料机。
(3)为防止给煤系统堵煤、断煤,配置了堵煤、断煤检测开关,并设置了给煤机、中心给料机电流超限监测,异常工况下的及时报警和连锁停运。
2.4 相关设计方案比对说明
给煤方式主要由现场布置条件决定,流化床本身只要求给煤连续、均匀、可靠。部分投运机组因设计给煤量偏大,采用了前、后墙综合给煤方式,且后墙给煤受制于现场布置条件,往往设计为二级给煤,一定程度上可能影响系统可靠性。给煤系统相关方案比对说明如表 3 所示。

方形落煤管利用底板结构进行防磨、布风衬板等细节设计,一定程度上可缓解堵煤和磨损问题。随着 新技术发展和应用,采用 SolidWorks 进行三维设计和立体建模,借助颗粒学仿真技术对气固两相流的煤流 输送过程进行模拟,对圆形落煤管进行充分的设计、测试和优化后,落料不顺畅、局部磨损、管段密封等问 题均可得到很好解决。
改进型的异形落煤口方案充分研究了方形管口高温形变、温差应力分布等因素,通过优化外形结构设 计,一次铸造成型等措施,有效解决了落煤口烧损、变形等问题。
机械振打、空气炮、清塞机等技术均属于被动防堵清堵措施,在防止堵煤、清理积煤技术发展的过程中收到了一定的效果。径向刮刀式清塞机将转动轴、刮板、弹性支撑安装在落煤管内,落煤管正常时,清塞机伴随转动,也可选择将刮刀停止在落煤管正上方;发生堵塞时,启动清塞机转动刮刀即可进行疏通。清塞机 对落煤管内壁粘煤板结能起到较好的作用,可以被动解决大部分落煤管堵塞问题,有助于提高给煤系统的稳定性,降低现场人员劳动强度。
3 给煤系统应用研究
机组投运后,给煤系统各项设计优化方案效果均得到了充分验证。持续跟踪统计了近三年入炉煤煤质 变化情况,重点关注收到基全水分指标偏离设计值的情况。煤的全水分指标包括外在水分和内在水分两部分,同一煤种的内在水分相对稳定,全水分指标主要受外在水分变化的影响。影响原煤附集、黏结、成团等特性的主要因素是外在水分。入炉煤煤质的统计如表 4 所示。
