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,循環(huán)流化床鍋爐以其燃料適應性強､系統(tǒng)簡單､操作運行方便等優(yōu)點發(fā)展迅速｡循環(huán)流化床鍋爐早期主要是用來燃燒劣質煤,隨著技術不斷更新,目前很多生物質電廠､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等級的循環(huán)流化床鍋爐主要以燃燒煤矸石､煤泥等劣質煤為主｡隨著鍋爐技術不斷發(fā)展,未來火電建設將主要是發(fā)展高效率､高參數(shù)的超臨界和超超臨界火電機組,在發(fā)達國家已得到廣泛研究和應用｡目前國內超臨界鍋爐運行業(yè)績均為煤粉爐,循環(huán)流化床鍋爐還沒有運行實例｡針對內蒙古電力勘測設計院有限責任公司已設計完成在建的華電朔州一期熱電機組工程350MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐的給煤系統(tǒng)選型進行論述｡

　　1、工程概況

　　工程裝機方案為: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｡

　　1.1 主機技術條件

　　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､全鋼構架結構;島式布置,鍋爐采用緊身封閉｡采用定—滑—定或定壓方式運行｡鍋爐采用高溫旋風分離器進行氣固分離｡

　　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｡汽輪機抽汽回熱級數(shù)為7級｡汽輪機采用高中壓缸聯(lián)合啟動方式｡

　　鍋爐的主要技術參數(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;再熱蒸汽進口壓力為4.41MPa;再熱蒸汽出口壓力為4.11MPa;再熱蒸汽進口溫度為318.3℃;再熱蒸汽出口溫度為571℃;省煤器進口給水溫度為281.1℃;省煤器進口給水壓力為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)燃負荷為≤鍋爐最大負荷的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)展和改革委員會辦公廳發(fā)改辦能源[2004]864號文件《關于燃煤電站項目規(guī)劃和建設有關要求的通知》和[2007]141號文件《熱電聯(lián)產和煤矸石綜合利用發(fā)電項目建設管理暫行規(guī)定》中對煤矸石發(fā)電項目煤矸石比重不低于60%､熱值不大于12550kJ/kg的規(guī)定,屬于國家政策指導和統(tǒng)籌下的資源綜合利用項目｡

　　2、給煤系統(tǒng)及輔助設備選擇

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

　　2.1 原煤倉

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

　　2.2 給煤機

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

　　工程采用前后墻10個點給煤,前墻設置6個給煤口,后墻設置4個給煤口｡前墻采用皮帶稱重式給煤機一級給煤,后墻采用皮帶稱重式給煤機和埋刮板式給煤機兩級給煤,第二級埋刮板式給煤機對應鍋爐后墻給煤口,每臺埋刮板式給煤機對應2個給煤口｡工程設計煤種單臺爐耗煤量為283.9t/h,每點給煤量為28.39t/h｡

　　如圖1所示,工程有8條給煤線路,當爐后2條給煤線路故障時,爐前6條給煤線路應滿足鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量所需設計煤種耗煤量的要求,則爐前給煤機每臺出力應≥47.3t/h;當爐前其中2條給煤線路故障時,其余每點給煤口出力應≥35.5t/h,則爐后給煤機出力應≥35.5×2=71t/h｡綜上,工程給煤機出力:爐前給煤機出力10t/h——60t/h,爐后給煤機出力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 內部疏松裝置

　　疏松機裝于煤倉落煤口兩側,每套疏松機由若干與原煤倉內壁截面相適應的弧形刮板､液壓系統(tǒng)､PLC控制系統(tǒng)組成｡其工作原理為:當原煤倉堵煤時,疏松裝置感受到斷煤信號,電機帶動液壓系統(tǒng)開始工作,疏松機械沿內壁上下運動,將堵煤“犁”通｡

　　2.3.2 倉壁振打氣錘

　　振打氣錘全自動操作:設有堵煤信號裝置,堵塞斷流后,自動發(fā)現(xiàn),自動啟動,疏松暢通后自動停機;給煤機運行時,給煤機斷煤自動疏松,20s發(fā)斷煤熱工

　　信號;也可手動控制倉壁振打氣錘動作;給煤機運行時,倉壁振打氣錘可設定定時間隔時間動作｡

　　3、結語

　　超臨界循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應廣､低污染排放及效率高的優(yōu)點,是未來清潔發(fā)電技術的主力｡給煤系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)設計中一個重要的環(huán)節(jié),結合電廠實際,并依據(jù)《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》,論述超臨界循環(huán)流化床鍋爐給煤系統(tǒng)設備選型,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､經濟運行的要求｡