火力发电厂启动锅炉燃料系统设计探讨

【摘 要】循环流化床启动锅炉作为独立的工程设计在国内尚属首次，文章介绍了丛原煤进厂储存到将原煤到将原煤输送到原煤仓的整个工艺系统。包括储存，给煤，提升，输送，配煤，除铁等工艺。本文以实际项目为例，为今后循环流化床启动锅炉工程的设计工作提供参考。

【关键词】启动锅炉；燃料系统

1.概述

近年来，随着北方，像新疆，内蒙，陕北煤电基地等一批煤电项目的快速发展，这些资源丰富，多处于冬季时间段较长，为了避开冬季，施工工期紧，时间相对困难的状况。所以必须考虑冬季施工期间供暖，锅炉吹管所用蒸汽。启动锅炉是一座囊括多个专业的小型发电厂，启动锅炉系统的功能主要是为新建火力发电厂机组启动时提供满足要求的辅助蒸汽。电厂前期工程启动锅炉显得尤其重要。以前启动锅炉房都是由厂家总包，进行土建，安装，工程期限较长，工程质量难以保证。本工程启动锅炉房经设计院规划设计，电建公司施工，按施工计划满足了2X330MW机组工程要求。

2.鄂尔多斯市君正2X330MW机组工程启动锅炉

2.1 工程概况

鄂尔多斯市君正能源化工动力分厂2X330MW机组所配启动锅炉，工程厂址位于位于内蒙古鄂尔多斯市工业园区君正化工区域内。两台机组配备的循环流化床启动锅炉，系新建性质，规划容量两台40t/h循环流化床启动锅炉。

2台40t/h硫化床启动锅炉房耗煤量

机组容量 1×40t/h 2×40t/h

设计煤种 校核煤种 设计煤种 校核煤种

小时耗煤量（吨/小时） 10.5 8.08 21 16.16

日耗煤量（吨/日） 252 193.92 504 387.84

年耗煤量（万吨/年） 9.20 7.08 18.40 14.16

2.2工程系统描述

来煤经由汽车运输进厂，经全厂燃料系统的入厂煤采样及汽车衡称量后，卸至启动锅炉房附近煤场，然后由推煤机将燃煤推至地下煤斗，经过电机振动给煤机、1号带式输送机、筛分破碎后进入斗式提升机设备，最后进入煤仓层2号带式输送机，通过安装在2号带式输送机上的电动双侧可变槽角犁式卸料器向各煤仓配煤 。

燃料系统为单路布置，两班制运行，系统出力按不小于锅炉总耗煤量的300%考虑。一般锅炉采用链条炉，燃煤粒度小于50mm，为了减少设备造价，上煤系统科不考虑破碎设备，但应按照锅炉和提升机的要求对来煤粒度进行限制。但本工程因煤质颗粒不能保证，且锅炉机组是循环流化床锅炉，锅炉对煤质颗粒要求较高。所以君正能源2X330MW机组所配CFB启动锅炉运煤系统中配备了细筛，细碎破碎系统。保证煤质颗粒，满足CFB锅炉对燃煤的要求。

除细碎机的出力为60t/h外，其它设备如给煤机、带式输送机、斗式提升机、细筛机的出力均为70t/h。

地下煤斗应设置煤斗振动器，地下煤斗下给煤设备选用电机振动给煤机，变频调速，出力为系统出力的30%～120%。

上煤系统中1号，2号带式输送机规格为B=500mm，带速V=0.8m/s；1号倾斜带式输送机倾角不应大于16°；出力Q=70t/h，并应配备跑偏、料流、纵向撕裂、拉绳开关等保护装置。

煤仓应设置高低料位计，高、低料位采用射频导纳料位计。

地下煤斗上部煤箅子箅孔尺寸应为100mm×100mm。

本燃料系统为单路布置，电机振动给煤机、带式输送机、筛分破碎设备、斗式提升机等设备应配置必要的备品备件，保证系统安全可靠运行。带式输送机设备滚筒应不超过2个等级，以增加该设备的互换性，每个等级的滚筒备品备件按1～2件。以保证机组的正常运行。

2.3君正能源2X330MW机组所配启动锅炉燃料系统供货清单：（2台锅炉机组公用）

a）推煤机：型号TY160 1台；

b）电机振动给煤机： 生产能力：40-70t；给料粒度：≤100mm；倾斜角度：13.53°；功率：2x0.75KW；振动频率：3000次/min；

c）1号带式输送机： 带宽B=500mm；带速V=0.8m/s；出力Q=70t/h； 输送机倾角α=13.53°；

带式输送机头尾滚筒水平距离Lh=70m；垂直拉紧装置；1台（包括：3台拉绳开关、3台跑偏、1台料流检测器、1台纵向撕裂装置、2台防闭塞装置、2台射频导纳堵煤信号物位计及各设备的安装备件；）。

d） 细筛机：出力70t/h，入料粒度≤250mm，筛下粒度≤10mm， 电动机功率Y160M-6kW，筛面尺寸：10mm， 电机7.5kW；1台。

e） 细碎机：入料粒度

f） 斗式提升机：出力Q=70t /h ； 提升高度约28米；1台。

g） 2号带式输送机：带宽B=500mm；带速V=0.8m/s；出力Q=70t/h； 输送机倾角α=0°；带式输送机头尾滚筒水平距离Lh=32m；螺旋拉紧装置；1台（包括：2台拉绳开关、2台跑偏、1台料流检测器、1台纵向撕裂装置、2台防闭塞装置、2台射频导纳堵煤信号物位计及各设备的安装备件；）。

h） 盘式除铁器：适应带宽B=500mm；额定悬挂高度：150mm，励磁功率≤9KW；1台（包括：吊具、锁具、电动单轨小车 ，控制柜一套；防磁托辊2台）。

i） 电动双侧可变槽角犁式卸料器及锁气漏斗：适应带宽B=500mm；3台 包括3台犁式卸料器及6台锁气漏斗。

j） 地下煤斗振动器：1台。

k） 高低料位计射频导纳高料位信号，超声波低料位信号：2套。

注：斗式提升机上方，带式输送机头部滚筒上方各需要起吊设备一台，以方便设备安装及检修。

2.4 君正能源2台40t/h硫化床启动锅炉房燃料系统设计描述

2.4.1燃煤厂外运输方式及技术条件

汽车按30吨自卸汽车考虑，采用社会运力。运距约62km。

2.4.2卸煤系统

本期2台40t/h硫化床启动锅炉房，按设计煤种年耗煤量为18.40万吨，全部采用30吨自卸汽车运输。

考虑来煤不均衡系数1.2，汽车日最大来煤量约为604.8吨，每天需进厂21辆汽车（每辆车的载重量按30吨计）。受卸设施为汽车卸至启动锅炉房附近煤场，然后由推煤机将燃煤推至地下煤斗，地下煤斗下给煤设备选用电机振动给煤机，变频调速，出力为70t/h。

2.4.3 贮煤场及其设备

煤场设有1台推煤机，堆煤高度5米，总贮煤量约2520吨，可满足2台40t/h硫化床启动锅炉工况下5天的耗煤量。

2.4.4 混煤设备

煤矸石及洗中煤通过推煤机按70%：30%比例混合后堆放至煤场。按照循环流化床启动锅炉的要求，按比例取煤，通过燃料系统混合输送进启动锅炉炉膛。

2.4.5筛碎设备

本工程采用循环硫化床锅炉，因锅炉对煤的粒度要求，燃料系统设置一级筛分破碎设施。

细碎机室内筛碎设备单路布置，设1台细筛机和1台细碎机。细筛机出力70t/h。细碎机出力60t/h，出料粒度为≤10mm。

2.4.6带式输送机系统

带式输送机系统按照容量2台40t/h硫化床启动锅炉房机组一个上煤单元考虑。

燃料系统带式输送机的规格均为：B=500mm， v=1.25m/s， Q=70t/h。

燃料系统为单路布置，两班制运行，系统出力按不小于锅炉总耗煤量的300%考虑。

煤仓间采用电动单侧犁式卸料器卸料。

3 结束语

本工程启动锅炉2013年6月已经投产运行，满足君正能源2X330MW机组设备冬季设备施工安装采暖，同时为2X330MW机组吹管工序提供了充足的蒸汽等，保证2X330MW机组按计划投产运行。因此，启动锅炉是大机组工程发电中及其重要的组成环节。国内以前启动锅炉工程都是由厂家总承包的交钥匙工程。工程工期较长，难以满足工程实际要求。现在由设计院规划设计，电建公司施工。这种工程理念目前国内较少，在启动锅炉工程系统设计，设备选型缺少成熟的经验可借鉴。也有一些不妥之处，希望能起到一个抛砖引玉的作用，不断优化和完善启动锅炉的系统设计，进行经济比较后再定方案。

参考文献：

[1]（GB50660-2011），大中型火力发电厂设计规范.

[2] DL/T5187.1-2004，火力发电厂运煤设计技术规程 第一部分 运煤系统.

[3] GB50049-94 ， 小型火力发电厂设计规范.

作者简介：

上官强 男； 汉族；籍贯：陕西西安；学历：研究生；工作单位：中国电力工程顾问集团西北电力设计院；职称：工程师；研究方向：从事火力发电厂燃料系统设计研究工作。