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摘要：根據我國已投產生物質發電項目的建設和運行經驗，爐前給料系統能否安全穩定的運行是決定生物質發電項目成敗的關鍵。由於生物質燃料品種多、物理性狀差異大、自然堆積密度低以及破碎粒度不均勻等特性，無論採用螺旋輸送形式還是刮板輸送形式的給料系統都易出現纏繞、卡澀輸送裝置，料倉內搭橋、蓬料等現象，造成給料系統給料不暢，給料量無法實現連續可調，經常需要人工敲打，增加了發電機組運行成本，而且對敲打人員存在著較大的安全隱患。由於爐前給料系統存在的問題，造成生物質發電機組頻繁非計劃停運，給生物質發電企業帶來了嚴重的經濟損失。
關鍵詞：循環流化床鍋爐；石灰石給料系統；堵管原因；處理
1設備概況
某廠4×200 MW機組，電廠690T/H循環流化床鍋爐型號SG-690/13.7-M451，是由上海鍋爐廠有限公司與中國科學院工程熱物理研究所聯合開發的超高壓中間再熱、單汽包自然循環、島式緊身封閉布置、全鋼構架支吊結合的循環流化床鍋爐，其主要組成部分有鍋筒、懸吊全膜式水冷壁爐膛、絕熱式旋風分離器、U型返料迴路及後煙井對流受熱面等。電廠CFB鍋爐採用的是爐內噴石灰石脫硫技術，石灰石通過氣力輸送方式進入爐膛，由於我廠石灰石輸送系統在基建設計中只考慮了系統出力而無備用設備，在當前系統僅有1套設備運行故障後，就直接導致石灰石輸送系統的停運，使SO2排放滿足不了環保要求。
2石灰石粉輸送系統
在鍋爐正常運行過程中，石灰石粉庫的石灰石粉進入注料泵系統，注料泵系統用來將石灰石粉庫中的物料通過管線輸送至鍋爐附近，然後再分為3路/4路分別從爐後回料閥和前牆上二次風口進入爐膛內部。
單臺鍋爐設2套氣力石灰石粉輸送系統，單套系統出力為15t/h，互為備用，用於輸送石灰石粉至鍋爐噴鈣口，每套輸送設備均能滿足一臺爐的鍋爐噴鈣要求。
石灰石粉輸送系統為正壓稀相輸送系統採用壓縮空氣為輸送氣源。在每套輸送系統中，設有兩個容器（稱上、下容器），在兩個容器的進口各設一個圓頂閥，上容器裝有高料位計，下容器裝有低料位計，下容器出口接旋轉給料閥，旋轉給料閥出口接混合器。在上容器與石灰石粉庫之間裝有氣動平衡閥，以平衡壓差。其運行流程為：系統運行前首先檢測所有閥門是否處於關閉狀態。當所有條件滿足時，打開上容器進口的圓頂閥，開始進料。當到達高料位時，關閉圓頂閥，給密封圈充氣密封。給密封圈充氣密封。這時開啟輸送氣源，再開啟旋轉給料閥，然後打開下容器進口的圓頂閥，石灰石粉進入下容器，再關閉圓頂閥，石灰石粉通過旋轉給料閥進入混合器，與輸送氣混合後，通過輸送管道被吹入爐膛。
在輸送的任何瞬時，只要下容器中的石灰石粉到達低料位時，就打開下容器進口的圓頂閥，讓石灰石粉落入下容器，等下容器進口的圓頂閥關閉後，打開上容器進口的圓頂閥，讓石灰石粉從石灰石粉庫落入上容器，當到達高料位時，關閉圓頂閥，給密封圈充氣密封。
考慮到鍋爐入口處有附加熱位移，在管道與鍋爐連接處設置吊架且採用膨脹節。
輸送系統運行時採用」一對三/四」運行方式,即一條管道對應三個或四個石灰石粉進口。
石灰石粉給料量根據鍋爐燃料量和鍋爐尾部SO2分析，通過自動調節旋轉給料閥的轉速來控制。旋轉給料閥採用變頻調節。旋轉給料閥的開、關狀態，轉速信號和堵管信號接入DCS系統。
輸送管道上設置壓力開關，當發生堵管時，管內壓力上升到設定值，壓力開關給出信號，打開吹堵閥進行吹堵。
3給料泵進料步序
1）當給料泵的低料位被觸發時，收料泵的壓力均衡閥將通過電磁閥得電打開，收料泵的壓力將開始上升。
2）當收料泵中的壓力大於等於給料泵中的壓力時（30kPa），收料泵的壓力均衡閥將通過電磁閥失電而關閉，給料泵的平衡閥將通過電磁閥得電而打開。
3）給料泵的平衡閥被打開後，給料泵的進口圓頂閥和收料泵的壓力均衡閥將分別通過進口圓頂電磁閥和壓力均衡電磁閥得電而打開，給料泵填料定時器（50秒）將開始，物料將由收料泵落入給料泵中。
4）當給料泵填料定時器已完成，收料泵壓力均衡閥，給料泵進口圓頂閥和平衡閥將分別通過壓力均衡電磁閥，進口圓頂電磁閥和平衡電磁閥得電而關閉。
4收料泵進料步序
1）當收料泵壓力均衡閥，給料泵進口圓頂閥和平衡閥關閉後，排氣閥將通過電磁閥帶電打開，同時，排氣定時器（10秒），收料泵中的壓力將開始下降。
2）當收料泵的壓力下降到低於20kPa或排氣定時時間到後，收料泵的進口圓頂閥將通過電磁閥帶電打開，短期的填料定時器（10秒）將開始，物料將由石灰石粉庫落入收料泵中。
3）當收料泵的料位開關被覆蓋，或當短期填料定時器已完成，收料泵的進口圓頂閥和排氣圓頂閥通過電磁閥失電分別關閉。
注意：如果填料循環過程中，任何一個標記為「*」的啟動聯鎖條件變為非真值，則裝料循環過程立即停止，閥門回復到初始狀態。
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如果填料循環過程中，未標記為「*」的聯鎖條件變為非真值或者此時輸入「結束」命令，則本次循環將允許繼續進行直到結束，然後閥門回復到初始狀態。
在填料循環過程中，當發生一個故障，將允許循環執行到下一步驟，然後循環進程將被掛起，直到聯鎖條件恢復為真值後，循環將繼續執行下一步。下一步驟循環進程的循環信息將被鎖定，因此在聯鎖條件變為非真值時，循環不會停止或者倒退。閉鎖在循環末的循環復位定時器運行過程中解除。
5給料過程
5.1給料器啟動
當啟動給料過程時，控制系統將檢查下列循環啟動聯鎖條件是否完全滿足：
緊急停止按鈕未按下
其它外部聯鎖條件正確
收料泵入口圓頂閥關閉且密封
給料泵入口圓頂閥關閉且密封
排氣圓頂閥關閉且密封
平衡圓頂閥關閉且密封
輸送壓力未超高報警
輸送壓力傳感器未異常報警
變頻電機工作正常，未過載。
給料泵落料故障報警未出現。
以上條件滿足，給料過程可以正常工作。
如果給料起始條件滿足，而且主控臺給料「開始」按鈕按下，給料器將通過啟動/停止接觸器（在變頻器處）得電而被啟動。
給料器旋轉工作過程中，石灰石會被撥動而落入輸送空氣氣流，一起輸送進入鍋爐。
如果給料器運行過程中，以上聯鎖條件中有不滿足或者在主控制臺按下「停止」按鈕，給料器通過相應的變頻電機失電而停止工作。
注意：當給料器因為以上某個條件不滿足而停止工作後，即使條件再次全部滿足，給料器仍然不會開始工作，直到重新按下主控制臺上 「開始」按鈕。
系統出力的控制
當給料系統運行過程中，系統出力可以就地或者遠程控制調整。邏輯利用系統出力設置值（M）來計算所需給料器速度（N），由此，控制系統按照以下方式計算出電機頻率（HZ）：
（1）給料器旋轉速度計算（轉數/每分鐘，範圍為0RPM~18RPM）
N = (1000/60) x M x (1/F)
式中：M為設定系統出力 （t/h）
F為給料過程校正因子 （Kg/每轉）
注意：M 的值在控制系統中顯示（FX17）
F 的數值在系統試運行過程中可以調整設定，預設值為5.6（Kg /每轉）。
（2）給料器轉子轉動頻率計算 （HZ，變動範圍為0HZ~50HZ）
HZ = (Nx102.71 x 1/30)+（SCF）
式中： N為給料器轉速（參見（1）項）
SCF 電機滑差補償係數
結論
該電廠採取以上處理措施後，基本消除了石灰石給料系統輸送管道堵塞問題，提高了石灰石給料系統運行的可靠性，二氧化硫排放達到了環保要求，可為同類循環流化床鍋爐解決類似問題提供借鑑。
參考文獻：
[1]中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司.JP1015石灰石氣力輸送操作說明書[Z].北京：中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司，2014：186-187.
[2]於水清，江建忠，黃瑾娉，等.影響CFB鍋爐脫硫系統穩定運行的主要因素及應對措施[J].熱力發電，2009，38（5）：45-47.
[3]江建忠，史紅軍，王永鵬，等.保德神東2×480t/hCFB鍋爐爐內脫硫系統改造[J].中國電力，2010，19（11）：102-107.
[4]段守保.300MW煤矸石發電機組SO2排放超標原因分析及處理措施[J].內蒙古電力技術，2013，31（1）：109-112.
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