插板给煤机计量装置技改应用研究

骆丁玲

（山西平朔煤矸石发电有限责任公司，山西 朔州 036800）

给煤机是一种用于火电厂领域，保证向锅炉机组的炉膛连续、均匀提供燃煤的重要辅机设备。给煤机故障会对机组的安全、经济、长周期运行不利。插板门是给煤机的重要部件，插板的插入深度不同，通过皮带输送至给煤口的煤量不同，起到调节煤量的作用。

给煤机下煤插板门长时间运行后，容易出现手轮转动但芯板门开度不变、标识指针失效不能准确指示闸门开、闭状态，煤量计量不准确，致使入炉煤量不均匀、不连续、计量性不准确，引起锅炉燃烧不稳定、调整不及时、效率下降等问题，给运行人员调整机组运行带来了不便。

基于此，为了找到一种能够准确地指示芯板的开度、便于显示煤量大小且不易损坏的计量装置，本文在某300MWCFB锅炉的给煤系统上进行了焊装计量装置的技改应用，通过对机组运行负荷、给煤量、风量等参数的监测，定量分析了技改效果，为CFB锅炉的给煤系统插板门的设计及运行应用提供了参考。

1 给煤机的插板门

某300MWCFB锅炉机组由一级称重式给煤机和二级刮板式给煤机。在煤仓和一级皮带之间设置电动插板门，是为了一级皮带检修时阻断煤仓来煤；在一、二级皮带之间设置的气动插板门是为了在运行期间，将二级给煤机烟气隔离，不会倒返至一级给煤机，如一级给煤机出现皮带压死、损坏等缺陷，关闭插板门有利于缺陷处理，避免检修工作人员出现窒息、CO中毒等人身伤害。在二级给煤机和落煤口之间设置电动插板门，是为了调整炉前给煤点的入炉煤量。

本文改造的是二级给煤机和落煤口之间的插板门。技术性能参数为：管道规格800×800×10；设计温度≤150℃；设计压力≤350kPa。芯板采用滚轮支撑。传动轴在驱动装置的作用下正转和反转，驱动传动装置的开和闭。装在传动轴上的指针可视芯板的开和闭的状态。

2 插板门出现的问题及对运行的影响

长时间运行后，插板门容易出现如下问题：（1）在大颗粒煤的打击下，标识指针容易被损毁，失去指示作用； （2）芯板容易上翘，导致支撑滚轮与芯板下方卡齿啮合不住，出现滚轮空转，阀门开度不变。

文中的300MWCFB锅炉机组炉前布置4台称重式给煤机，燃料通过4台刮板给煤机送至布置在回料腿上的8只给煤口。运行过程中，通过调整炉前落煤口的插板门开度，来保证炉前和炉后的给煤均匀性。

2.1 导致局部高温、结焦、爆管等

炉前落煤量增大、炉后落煤量下降，会导致炉温偏差大，当受热面管壁温度超过设计温度时，虽然超温幅度不大，但长时间会导致管子的蠕变速度变快，在管子薄弱环节出现超温爆管现象。

炉前炉后给煤不均会导致结焦现象的发生，局部氧量快速下降，产生还原性气氛，降低了灰的熔点，加速了受热面表面的积灰和结渣，为受热面腐蚀和结焦提供了条件。尤其在水冷壁底部位置，容易因燃烧调整不当出现结焦而爆管。

2.2 导致飞灰含碳量增加，锅炉效率下降

炉前炉后给煤不均会导致飞灰磨损增大，受热面管更换频繁，影响检修费用。炉前煤量大会导致部分燃料没有完全燃尽就排出炉膛，燃烧不完全导致飞灰含碳量增大，致使锅炉不完全燃烧热损失增大，锅炉效率下降。就300MW机组而言，飞灰每上升1%，煤耗增大1.23g/kWh；同时，一次风机及引风机电耗增大，影响机组运行经济性。

飞灰含碳量升高，飞灰中未燃尽的碳在尾部烟道沉积，容易引起再燃烧事故损害设备；同时，增大了除尘器的电耗，影响经济性。

2.3 导致环保指标超限

给煤不均会导致配风不均，进而过剩空气系数增大，而过剩空气系数与床温属于SO2排出量的最要影响因素，随着床温的升高，SO2的排出量会升高，区域氧浓度增大，会排出大量的SO2。另一方面，给煤不均导致床温不均，床温升高与脱硫剂的反应速度与孔隙特征有很大关系，会对脱硫效率产生相应影响。而且，温度过高也会影响氮氧化物的生成及排放。

3 给煤机落煤口插板门优化改造方案

（1）优化改造时在芯板上焊接计量棒，长度约1米，计量棒可随芯板移动，计量棒上的刻度，能够准确地指示芯板的开度，视出观察插板门的开度间接的显示煤粒的流量大小，同时不易损坏，提高了插板门的使用寿命。在阀体外侧壁上固定计量套管，是一种裂缝圆管； 其直径稍大于计量棒，起到保护计量棒的作用。阀体为整体耐磨铸钢，密封面精加工制造。

（2）优化改造时，在阀体上表面的下部焊接卡钉，使其位于芯板的上方，可以有效防止芯板变形翘起，避免出现芯板下方的卡齿与支撑滚轮出现啮合问题。

4 插板门改造效果分析

（1）通过优化改造，运行时，工作人员根据计量棒的伸出长度观察插板门的开度情况，根据炉温的要求，适当调整炉前和炉后闸板门开度，保证燃料不会在炉前给煤口大量落入炉膛，使得给煤均匀。给煤均匀后，超温、结焦等事故率大大降低；同时，飞灰含碳量有所下降，锅炉效率恢复正常值；SO2及氮氧化物等环保指标也稳定在正常水平。

图1 计量套管图示

图2 计量棒图示

图3 卡钉图示

（2）铜过在阀体上焊接卡钉，有效防止了插板门开度不变现象的发生，提高了给煤机的利用率。

（3）开度调整好后，随负荷变动不大，当负荷相差较大时，一般需要调整闸板门的开度，以保证炉后的温度正常。

改造后，闸板门开度及煤量、床温的数据情况如表1所示。

表1 闸板门开度及煤量、床温的数据情况表

5 结语

给煤机插板门长期运行后，容易出现标识指针失效，不能准确指示闸门开、闭状态，煤量计量不准确及芯板上翘等故障，通过在芯板上安装计量棒、阀体上安装计量套管、阀体与芯板之间安装卡钉，有效地解决了闸板阀开度不明确的问题，运行人员可以很直观地调整开度，保证炉前炉后落煤的均匀性，提高了给煤机的运行可靠性，在一定程度上降低了超温、结焦现象，提高了锅炉效率，保证了环保指标的稳定性。