神华国能（神东电力）郭家湾电厂陕西榆林719408
摘要：近年来，循环流化床锅炉煤泥掺烧问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了煤泥掺烧方式，以及煤泥掺烧对锅炉整体性能影响，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就煤泥掺烧效果展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：循环流化床；锅炉；煤泥；掺烧
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，循环流化床锅炉煤泥掺烧的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对循环流化床锅炉煤泥掺烧技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2设备概况
神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂2×300MW循环硫化床机组选用哈尔滨锅炉厂制造HG-1065/17.5-L.MG44型锅炉为循环流化床、亚临界参数，一次中间再热自然循环汽包炉、紧身封闭、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、炉顶设大罩壳,炉膛内部采用全膜式水冷壁结构，前上部沿宽度方向分别布置12片屏式过热器和6片屏式再热器，后墙布置2片水冷蒸发屏；炉膛底部是水冷壁管弯制的水冷风室，炉膛后墙下部布置有6台滚筒式冷渣器，它是由中间隔墙将尾部烟道分为2个部分，烟道靠近炉侧布置有3组低温再热器，另一侧从上到下布置有2组高温过热器、2组低温过热器，前后烟道向下合成一个，依次布置2组螺旋鳍片管式省煤器、烟气挡板和1个固定式空气预热器，锅炉采用平衡通风方式，压力平衡点设在炉膛出口。
3煤泥掺烧方式
神华神东电力有限责任公司郭家湾电厂2×300MW循环硫化床机组年耗煤量为271万吨，煤泥掺烧量约70万吨/年，电厂所需煤泥为采购周边洗煤厂洗中煤煤泥。每套系统始于煤泥储存库抓斗桥式起重机，止于锅炉炉顶给料器，由煤泥预处理系统、泵送系统及管路系统三部分组成；其中预处理系统包括抓斗桥式起重机、接料仓、膏浆制备机、振动筛、储料仓，泵送系统正压给料机、膏体泵及液压装置控制辅助设施；煤泥管路系统包括煤泥管道、炉顶给料器及管卡、法兰及密封等辅助设施。
煤泥储存库可存放两台锅炉2天的煤泥需求量，含水量在（30±3）%，比例为1.15t/m3，粒径小于等于0.3mm，它主要通过以下流程进入炉膛内。
3.1煤泥预处理系统
入厂煤泥由汽车运至煤泥储存库将煤泥存在煤泥场。煤泥场内可满足两台锅炉两天的煤泥需求量，煤泥场的煤泥通过抓斗桥式起重机转运至接料仓，煤泥在接料仓里通过接料仓下面的双轴螺旋运至膏浆制备机，煤泥在膏浆制备机内通过加水，搅拌将煤泥制成含水率约30%的膏体状态，经振动筛转运至储料仓存储
预处理阶段煤泥转运流程：
外运汽车→煤泥场→抓斗桥式起重机→接料仓→膏浆制备机→振动筛→储料仓
3.2煤泥管道输送系统
储料仓下设闸板阀，关闭闸板阀可以为下游设备正压给料机和膏体泵的检修与维护提供条件。煤泥经闸板阀进入正压给料机，煤泥经正压给料机进入膏体泵料斗室，膏体状煤泥经膏体泵加压沿煤泥管路经炉膛顶部两侧的4个煤泥加入口送入炉内。煤泥输送装置设备采用2炉3仓6泵8管，其中有两台泵为公用系统可以切换运行。
管道输送系统转运流程：
闸板阀→正压给料机→膏体泵→煤泥管道→立式给料器→锅炉
这种给料方式采用结团燃烧的原理，煤泥经输送系统送入锅炉的顶部，从炉膛顶部呈团状下落，在送入炉膛后，煤泥团表面水分先蒸发，外表形成硬壳。在进一步下落的过程中，煤泥团内部水分汽化，产生热爆，进而形成更小的煤泥团，依次循环。当下落到一定高度时，煤泥团全部爆裂燃烧。
4煤泥掺烧对锅炉整体性能影响的研究
4.1对床温的影响
在300MW负荷条件下，循环流化床逐步增大煤泥的掺烧比例，同时对锅炉密相区上、中、下部的床温进行监测，所得到的数据。在煤泥掺入量逐渐增大的过程中，锅炉下部床温下降、上部床温上升，以床层下部温度为例，掺烧30%的煤泥与不掺烧相比床温由920℃降至910℃，上部床温由860℃上升至900℃。煤泥从炉膛上部进入炉膛，一部分煤泥在炉膛上部燃烧，这是锅炉上部床温上升的主要原因，炉膛下部床温下降的主要原因为煤泥投运时对物料循环灰建立有好处，物料循环较好致使下部床温降低。
4.2对引风机运行的影响
由于煤泥中水分含量较高，进入炉膛燃烧时，水分迅速汽化，在一定程度上增加了烟气总量，从而加大引风机的运行负荷，其电流也会相应增加。当床温控制在900℃左右时，未掺烧煤泥的引风机电流为190A，而煤泥掺烧量达到30%时，引风机的电流增长到205A，可以看出，引风机的电流随煤泥掺烧量呈线性关系。如果循环流化床锅炉要进行煤泥掺烧，那么在引风机选型上一定要预留相应的裕量。
4.3对底渣含碳量的影响
当水分含量高的煤泥进入炉膛时，由于炉膛温度高达850℃以上，煤泥中的水分迅速被蒸发，煤泥团脱水后爆裂，并经历流化燃烧过程。随着煤泥掺烧比例的不断加重，部分煤泥团并未脱水爆裂参与燃烧，而是从冷渣器排出炉膛，因此使得底渣含碳量上升。可以看出，当煤泥掺烧比例低于20%时，此时炉膛温度能够将煤泥脱水爆裂，流化燃烧，底渣含碳量几乎不变。随着煤泥掺烧比例的不断升高，越来越多的煤泥来不及爆裂燃烧，便通过冷渣器排出，从而提升了底渣含碳量。
4.4对汽温的影响
由于煤泥投运时，煤泥从炉膛上部进入炉膛，一部分煤泥在炉膛上部燃烧，使锅炉上部床温上升，因为炉膛上部布置有屏式再热器，其吸热量增加，所以再热汽温相对于不投运煤泥时增加。
4.5对排烟温度的影响
煤泥投运时，若煤泥投运处理较大时，当燃料进入炉膛后，从煤泥上脱落的碎屑将随着烟气直接进入旋风分离器，部分细颗粒在尾部烟道燃烧造成尾部烟道温度偏高，由于煤泥颗粒较细且水分较大，故造成尾部烟道积灰严重，致使锅炉排烟温度上升，电除尘电压升高，所以煤泥投运时一定要加强吹灰，防止尾部烟道积灰严重和排烟温度超温对布袋除尘器造成伤害，如发现电除尘电压过高时适当减少煤泥投运量
4.6对飞灰含碳量的影响
由于煤泥本身粒径比较小，在炉膛内的一次停留时间不足，就会导致锅炉燃烧效率偏低，烟气中的飞灰含碳量升高
5煤泥掺烧效果分析
在煤泥泵输送系统中，由于煤泥属于含水率比较高的黏稠状物质，长期存放容易导致煤质颗粒下沉，水分从煤泥中析出，形成固、液分层，且煤泥的密度大，黏度高，输送过程的阻力也比较大，导致煤泥无法进入下一级设备。同时，煤泥中含有大量的杂质，容易导致输送设备被堵塞，严重时可能会导致设备损坏，导致煤泥系统设备故障率高。由于该系统燃料是直接从炉膛顶部给入的，煤泥给入点距离炉膛的烟气出口太近，当燃料进入炉膛后，从煤泥上脱落的碎屑将随着烟气直接进入旋风分离器。另外，在燃料热爆过程中，有大量的煤泥碎屑会随着烟气上升。由于煤泥本身粒径比较小，在炉膛内的一次停留时间不足，就会导致锅炉燃烧效率偏低，烟气中的飞灰含碳量升高，排放的灰渣很难被综合利用。煤泥的掺烧对于循环流化床锅炉降低发电成本、减少受热面的磨损、延长运行周期大有益处。在国内大中型循环流化床锅炉掺烧煤泥经验的基础上，根据自身实际情况进行分析、总结，合理的煤泥掺烧不仅能保证锅炉运行的稳定性，还能降低运营成本，解决煤泥排放对环境的污染，能取得良好的经济效益和环境效益。
6结束语
近年来煤炭市场风云变幻，由于体制、价格、资源等因素所引发的煤电之争已成为中国能源发展的热点问题，煤价的频繁上涨和电价的调整滞后造成发电企业刚性成本增加，造成火电企业亏损严重，煤炭价格是火电企业成本的主要因素，本论文再充分研究当前电厂运行经济形势下，对郭家湾电厂开展的煤泥掺烧进行了深入研究，综上所述，加强对循环流化床锅炉煤泥掺烧技术的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的循环流化床锅炉煤泥掺过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。