循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置及方法

循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其能夠有效防止鍋爐煤倉本體的堵煤現象發生。本發明用于防止煤倉本體堵煤；所述煤倉本體包含由上自下貫通設置的上煤倉、小煤倉和給煤機；所述小煤倉與所述給煤機直接連通，每個小煤倉上均組裝有疏松機；所述上煤倉上方安裝有工業攝像頭；所述疏松機和工業攝像頭與設置在煤倉本體外部的控制柜連通。
【專利說明】
循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種循環流化床鍋爐用防堵煤裝置及方法，具體用于防止煤倉堵煤。
【背景技術】
[0002]循環流化床鍋爐正常運行必須保證給煤機連續、均勻給煤。但由于各種原因如:原煤倉棚煤、下煤形成鼠洞，下煤管嚴重堵塞或其他原因，造成給煤機在較長一段時間內無法運行，鍋爐燃燒異常，嚴重時發生被迫停運，給煤機燒毀等惡性事故，嚴重影響機組安全及經濟性。
[0003]現有技術中，該類型的鍋爐設備概況如下:
[0004]該爐設計燃用煙煤。采用循環流化床燃燒方式，通過爐內加石灰石脫硫。
[0005]該鍋爐采用“Π”型布置，框架支吊結構。爐膛為膜式水冷壁。尾部設多組蛇形管受熱面和爐頂包覆管受熱面及一、二次風空氣預熱器。燃燒系統由旋風分離器，“J”型閥返料器，床下點火等系統組成。鍋爐緊身封閉布置，運轉層標高10米。鍋爐主要構架為高強螺栓連接結構，適用于地震烈度8度，風荷載在0.4KN/M2的地區。
[0006]本鍋爐為單汽包、自然循環、循環流化床燃燒方式。鍋爐主要由一個膜式水冷壁爐膛，三臺汽冷式旋風分離器和一個由汽冷包墻包覆的尾部豎井(HRA)三部分組成。爐膛內前墻布置有八片屏式過熱器管屏、六片屏式再熱器管屏，后墻布置兩片水冷蒸發屏。鍋爐共布置有八個給煤口，全部布置于爐前，在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置。爐膛底部是由水冷壁管彎制圍成的水冷風室，水冷風室兩側布置有一次熱風道，進風型式為從風室兩側進風，空預器一二次風出口均在兩側，一次熱風道布置較為簡單。爐膛下部左右側的一次風道內分別布置有兩臺風道點火燃燒器。四個排渣口布置在爐膛后水冷壁下部，分別對應四臺滾筒式冷渣器。爐膛與尾部豎井之間，布置有三臺汽冷式旋風分離器，其下部各布置一臺“J”閥回料器，回料器為一分為二結構，每組回料器風帽上升段80X2個，下降段112個，尾部采用雙煙道結構，前煙道布置了三組低溫再熱器，后煙道從上到下依次布置有一組高溫過熱器、兩組低溫過熱器，向下前后煙道合成一個，在其中布置有兩組螺旋鰭片管式省煤器和臥式空氣預熱器，空氣預熱器采用光管式，一二次風道分開布置，從爐寬方向雙進雙出。過熱器系統中設有兩級噴水減溫器，再熱器系統中布置有事故噴水減溫器和微噴減溫器。循環流化床鍋爐內物料的循環是依靠送風機和引風機提供的動能來啟動和維持的。從一次風機出來的空氣分成三路送入爐膛:第一路，經一次風空氣預熱器加熱后的熱風從兩側墻進入爐膛底部的水冷風室，通過布置在布風板上的1980(165 X 12= 1980個)風帽使床料流化，并形成向上通過爐膛的氣固兩相流;第二路，用于爐前氣力播煤;第三路，一部分未經預熱的冷一次風作為給煤機的密封用風;經二次風空氣預熱器加熱后的熱二次風直接經前后墻的二次風箱分二層送入爐膛。煙氣及其攜帶的固體粒子離開爐膛，通過布置在水冷壁后墻上的分離器進口煙道進入旋風分離器，在分離器里絕大部分物料顆粒從煙氣流中分離出來;煙氣通過旋風分離器中心筒引出，由分離器出口煙道引至尾部豎井煙道，從前包墻及中間包墻上部的煙窗進入前后煙道并向下流動，沖刷布置其中的水平對流受熱面管組，將熱量傳遞給受熱面，而后煙氣流經螺旋鰭片管省煤器、管式空氣預熱器后再進入除塵器，最后，由引風機抽進煙囪，排入大氣。“J”閥回料器共配備有三臺高壓頭的流化風機，每臺風機出力為50%，正常運行時，其中兩臺運行、一臺備用。風機為定容式，因此回料風量的調節是通過旁路將多余的空氣送入一次風風道內而完成的。鍋爐采用平衡通風，壓力平衡點位于爐膛出口；在整個煙風系統中均要求設有調節擋板，便于運行時控制、調節。
[0007]現有技術中，該類型的循環流化床鍋爐的煤倉結構概況為:
[0008]燃煤倉為鋼制煤倉，設計2臺159立方米的煤倉，2臺519立方米的煤倉，煤倉的前后倉壁與水平面的傾向角為69.9°，左右倉壁于水平面的傾向角為85.8°，#1、4煤倉從下部分叉后變成4個小煤斗接入兩臺給煤機，#2、3煤倉從下部分叉后變成12個小煤斗接入六臺給煤機，每臺小煤斗的前后倉壁與大倉壁平直，小煤斗為方形錐體，小煤斗與給煤機連接管為有縫鋼管，在連接管中間安裝了液壓插板門。
[0009]現有技術中，該類型的循環流化床鍋爐的給煤流程為:
[0010]原煤經破碎機破碎后通過皮帶輸送至煤倉。正常情況下煤倉內的燃煤靠自重經煤倉下部的連接管上的電液插板門落至8臺全封閉稱重皮帶給煤機進口處，經給煤機輸送至鍋爐水冷壁前墻落煤管下落至爐膛燃燒室內燃燒，給了防止爐膛的煙氣反竄，在給煤機的下口設置了氣動快關閥，在給煤機內引入一次冷風作為給煤機的密封風。
[0011 ]現有技術中，該類型的循環流化床鍋爐的缺陷及缺陷分析如下:
[0012]缺陷現象:
[0013]運行煤倉經常出現的堵煤、斷煤、倉壁掛煤的現象；
[0014]煤倉小煤斗(倉)至給煤機連接管經常發生堵煤，給煤機下煤量極不正常。在原煤水份在9%以上時，此處堵煤非常嚴重，采取的辦法是在8臺連接管管上各開啟了 300 X200mm的方門，每班安排了兩名民工用鋼筋捅搗疏通，在捅搗過程中給煤機內的密封風外竄，造成細煤粉外噴，影響環境衛生，堵煤嚴重時人工用大錘敲打連接管，這樣才能臨時保證給煤機的正常給煤。不但增加了工作量，更嚴重的是威脅到鍋爐的正常運行。投運以來，因堵煤嚴重，造成機組減負荷、參數異常舉不勝舉，停爐累計5次，嚴重威脅到安全運行。
[0015]煤倉前后壁掛煤嚴重。在鍋爐運行中，從煤倉的上部向下觀察煤倉，看到煤倉的前后墻及煤倉中間的兩小煤斗(倉)分叉上部，集聚了厚厚的煤層，只有中間部位形成大約Φ800mm原洞的煤粒在流動，造成了煤倉的實際容積大大變小，縮短了煤倉的上煤時間。如果上煤時間縮短，煤倉中間形成空洞，由于流化床鍋爐燃燒方式為正壓燃燒方式，爐膛內的高溫熱煙氣熱會順著給煤機下煤管、給煤機、煤倉空洞上竄，形成煙氣通廊，數分鐘內即可造成給煤機燒毀事故。為避免上述事故發生，每隔1天左右就安排專人在煤倉內疏通清理倉壁內的掛煤及積煤。煤倉內工作環境惡劣，存在人身安全事故隱患。
[0016]上述缺陷原因分析如下:
[0017]設計中沒有考慮到流化床鍋爐用煤粒徑小的特殊性，煤倉設計還是按照鏈條爐煤倉的設計要求進行，因而加大了流化床鍋爐用煤煤倉內的煤粒之間，煤粒與倉壁之間的摩擦力和擠壓力，煤的流動性大大降低，便造成了堵煤和掛煤的缺陷。
[0018]上述倉壁掛煤原因如下:
[0019]煤粒間的黏著力以單個煤粒的粘附力為基礎，隨著煤顆粒度的減少，單位質量的表面積增大，煤粒間黏著力增加，使煤粒的流動性變差。我們根據測試，流化床使用的粒徑在O?13mm，水份在8 %的成品煤只有在傾斜角度在70°以上的滑板上流動性能良好。雖然該煤倉前后墻與水平面的傾斜角大于70°，但是下部小煤斗(倉)存在變角，使煤自然下流到此處形成擠壓，掛煤仍然嚴重。該煤倉小煤斗變角的問題是造成倉壁掛煤的主要原因。
[0020]上述小煤斗及連接管堵煤原因為:
[0021]從小煤斗(倉)至給煤機這段位置是堵煤和搭橋的主要位置。我們分析其原因有如下幾條。(I)小煤斗設計成的方錐體，其內壁四角處受上方煤層的壓力較小，形成流動死角，形成積煤，積煤由于中間內流動的煤形成一定的摩擦力，影響了中間下煤。(2)小煤斗與連接管內壁過渡不平滑，限制煤層流動。(3)煤倉下部三只小煤斗與上部大煤倉存在夾角，分散了煤倉上部原煤壓力，且阻礙了煤層流動。

【發明內容】

[0022]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，公開了一種循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置及方法，其能夠有效防止鍋爐煤倉本體的堵煤現象發生。
[0023 ]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0024]循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，用于防止煤倉本體堵煤;所述煤倉本體包含由上自下貫通設置的上煤倉、小煤倉和給煤機;所述小煤倉與所述給煤機直接連通，每個小煤倉上均組裝有疏松機；
[0025]所述上煤倉上方安裝有工業攝像頭；
[0026]所述疏松機和工業攝像頭與設置在煤倉本體外部的控制柜連通。
[0027]本發明的優選實施方式和進一步的改進點如下:
[0028](I)所述小煤倉的整體呈倒錐體結構，頂部為方形開口，底部為圓形開口，沿著高度方向逐漸過渡。
[0029]進一步的是:所述小煤倉的側壁與水平面的夾角大于70°。
[0030]進一步的是:所述小煤倉的側壁與水平面的夾角大于80°。
[0031](2)所述工業攝像頭為防爆夜視攝像頭。
[0032](3)小煤倉靠近底部開口的位置設置有控制小煤倉與給煤機之間是否貫通的液壓截門；所述液壓截門通過所述控制柜控制。
[0033](4)所述給煤機上設置有用于檢測是否有煤傳送的無煤信號傳感器，所述無煤信號傳感器與所述控制柜連接。
[0034](5)所述小煤倉靠近上部和靠近下部的位置設置有用于疏通檢查的處理孔。
[0035](6)所述煤倉本體為鋼制煤倉。
[0036]本發明還公開了循環流化床鍋爐煤倉防堵煤方法，采用上述循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置實現防堵煤功能；
[0037]實現防堵煤功能的步驟為:
[0038](I)為上煤倉添加入爐煤;所述入爐煤在進入上煤倉之前進行水分檢測；
[0039](2)步驟(I)檢測出的入爐煤水分含量調整輸送機的自啟動周期和頻率；
[0040](3)鍋爐運行中，將給煤機的下煤口每四小時切換一次；
[0041](4)燒倉降煤位;每天利用負荷低谷燒倉降煤位，利用工業攝像頭觀察降煤位降至最低后，利用設置在小煤倉靠近上部和靠近下部的位置的處理孔疏通煤倉。
[0042]上述步驟(2)中的自啟動頻率大于等于I次/30分鐘；
[0043]所述小煤倉的數量為16個;沒兩個小煤倉連接一臺給煤機;每臺給煤機通過兩個下煤口與所述小煤倉連通。
[0044]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0045]本發明在煤倉上部進行高科技攝像頭接入，有效觀察煤倉下煤情況，能夠定時定期降低煤位(通過燒倉實現)，有效解決煤倉堵煤棚煤情況。解決影響機組負荷和經濟效益的問題，從而有效解放生產力，節約檢修費用和人力資源成本，保障電廠安全文明生產。
[0046]本發明通過設置疏松機能夠根據煤倉內部狀況進行疏松操作;本發明通過將小煤倉與給煤機直接連通，避免了連接管的使用，能夠防止堵煤。
【附圖說明】
[0047]圖1為本發明的一種【具體實施方式】的側視方向的結構示意圖；
[0048]圖2為本發明的一種【具體實施方式】的主視方向的結構示意圖；
[0049]圖3為本發明的小煤倉的一種【具體實施方式】的立體效果示意圖。
[0050]附圖標記說明:
[0051 ] 1-煤倉本體，2-疏松機，3-液壓截門，4-入口短節，5-控制柜，6_無煤信號傳感器，7-工業攝像頭，8-給煤機。
【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖及實施例描述本發明【具體實施方式】:
[0053]需要說明的是，本說明書所附圖中示意的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。
[0054]同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。
[0055]如圖1、圖2和圖3所不，其不出了本發明的【具體實施方式】;如圖所不，本發明公開的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，用于防止煤倉本體堵煤;本發明的所述煤倉本體包含由上自下貫通設置的上煤倉、小煤倉和給煤機8;所述小煤倉與所述給煤機直接連通，每個小煤倉上均組裝有疏松機2;
[0056]所述上煤倉上方安裝有工業攝像頭7;
[0057]所述疏松機和工業攝像頭與設置在煤倉本體外部的控制柜5連通。疏松機可以用于現有技術中的振打器，振打器組裝在艙壁上，通過控制柜控制振打時機。
[0058]優選的，如圖所示:所述小煤倉的整體呈倒錐體結構，頂部為方形開口，底部為圓形開口，沿著高度方向逐漸過渡。本實施例將小煤倉設置成天方地圓的結構，避免了傳統結構的四條棱角處的堵煤現象。圖3主要是反映了天方地圓的結構，使得內部拐角逐漸平滑，保證了排煤順暢。
[0059]優選的，如圖所示:所述小煤倉的側壁與水平面的夾角大于70°。
[0060]優選的，如圖所示:所述小煤倉的側壁與水平面的夾角大于80°。
[0061]優選的，如圖所示:所述工業攝像頭為防爆夜視攝像頭。
[0062]優選的，如圖所示:小煤倉靠近底部開口的位置設置有控制小煤倉與給煤機之間是否貫通的液壓截門3;所述液壓截門通過所述控制柜控制。本實施例通過液壓截門實現下煤過程的智能控制。
[0063]優選的，如圖所示:所述給煤機上設置有用于檢測是否有煤傳送的無煤信號傳感器，所述無煤信號傳感器與所述控制柜連接。本實施例能夠即時檢測到給煤機的供煤情況。
[0064]優選的，如圖所示:所述小煤倉靠近上部和靠近下部的位置設置有用于疏通檢查的處理孔。
[0065]優選的，如圖所示:所述煤倉本體為鋼制煤倉。
[0066]配合上述具體裝置，通過如下操作，能夠進一步實現防堵煤功能；
[0067](I)加強入爐煤的化驗制度管理，根據入爐煤的水分調整煤倉疏松機的自動啟動時間，雨季入爐煤水分大時半小時啟動一次，以增加原煤在煤倉內的流動性能同時達到節能降耗的目的。
[0068](2)鍋爐運行中，盡可能使8臺給煤機同時投入運行，并將每臺給煤機兩臺下煤口每4小時切換一次，以防止停用的給煤機下煤口處的煤粒長時間不流動，從而黏結搭橋，造成給煤機投運后下煤不暢。
[0069](3)每日利用負荷低谷燒倉降煤位，利用攝像頭觀察降煤位降至最低后，利用一二層平臺檢查疏通煤倉，確保煤倉、下煤管無積煤、棚煤。
[0070]上面結合附圖對本發明優選實施方式作了詳細說明，但是本發明不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。
[0071]不脫離本發明的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本發明不限于特定的實施方式，本發明的范圍由所附權利要求限定。
【主權項】
1.循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，用于防止煤倉本體堵煤;其特征在于:所述煤倉本體包含由上自下貫通設置的上煤倉、小煤倉和給煤機;所述小煤倉與所述給煤機直接連通，每個小煤倉上均組裝有疏松機； 所述上煤倉上方安裝有工業攝像頭； 所述疏松機和工業攝像頭與設置在煤倉本體外部的控制柜連通。2.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其特征在于:所述小煤倉的整體呈倒錐體結構，頂部為方形開口，底部為圓形開口，沿著高度方向逐漸過渡。3.如權利要求1所述的循環硫化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其特征在于:所述小煤倉的側壁與水平面的夾角大于80°。4.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其特征在于:所述工業攝像頭為防爆夜視攝像頭。5.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其特征在于:小煤倉靠近底部開口的位置設置有控制小煤倉與給煤機之間是否貫通的液壓截門；所述液壓截門通過所述控制柜控制。6.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其特征在于:所述給煤機上設置有用于檢測是否有煤傳送的無煤信號傳感器，所述無煤信號傳感器與所述控制柜連接。7.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其特征在于:所述小煤倉靠近上部和靠近下部的位置設置有用于疏通檢查的處理孔。8.如權利要求1所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置，其特征在于:所述煤倉本體為鋼制煤倉。9.循環流化床鍋爐煤倉防堵煤方法，其特征在于:采用上述權利要求1?8任一項所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤裝置實現防堵煤功能； 實現防堵煤功能的步驟為: (1)為上煤倉添加入爐煤;所述入爐煤在進入上煤倉之前進行水分檢測； (2)步驟(I)檢測出的入爐煤水分含量調整輸送機的自啟動周期和頻率； (3)鍋爐運行中，將給煤機的下煤口每四小時切換一次； (4)燒倉降煤位;每天利用負荷低谷燒倉降煤位，利用工業攝像頭觀察降煤位降至最低后，利用設置在小煤倉靠近上部和靠近下部的位置的處理孔疏通煤倉。10.如權利要求9所述的循環流化床鍋爐煤倉防堵煤方法，其特征在于:所述步驟(2)中的自啟動頻率大于等于I次/30分鐘； 所述小煤倉的數量為16個;沒兩個小煤倉連接一臺給煤機;每臺給煤機通過兩個下煤口與所述小煤倉連通。
【文檔編號】F23C10/22GK105953221SQ201610389520
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】王凱, 李志龍, 馬永輝, 陳軍, 張文龍
【申請人】陜西華電瑤池發電有限公司