1、系統(tǒng)概況
    四川白馬循環(huán)流化床示范電站300 MW循環(huán)流化床(CFB)鍋爐由法國(guó)ALSTOM公司設(shè)計(jì)供貨，配套石灰石制備及輸送系統(tǒng)，在燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)，鍋爐S02排放濃度低于600 mg／m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），鈣硫比1.8（設(shè)計(jì)值）。
石灰石制備系統(tǒng)采用奧貝瑪公司生產(chǎn)的錘擊式磁碎機(jī)對(duì)原石進(jìn)行破碎，由提升機(jī)將破碎后的石灰石送入振動(dòng)篩，小于l mm的石灰石進(jìn)入石灰石粉倉(cāng)，篩上物返回破碎機(jī)繼續(xù)破碎。粒徑合格的石灰石粉存儲(chǔ)在粉倉(cāng)里，由稱重計(jì)量式填料系統(tǒng)將其送入石灰石輸送線，采用氣力輸送方式將其送入鍋爐爐膛。
    石灰石輸送系統(tǒng)如圖1所示。輸送系統(tǒng)共設(shè)置l號(hào)和2號(hào)2條石灰石輸送線，每條輸送線于爐左側(cè)7.1m標(biāo)高處一分為二，一路引向鍋爐前側(cè)，另一路引向鍋爐后側(cè)；引向前后側(cè)的管道于18.9 m標(biāo)高處再次一分為二，分別引向鍋爐左右側(cè)，即每條輸送線分成了4個(gè)加入點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)鍋爐4個(gè)加煤口。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)在于即使只投運(yùn)一條輸送線，也能保證石灰石在爐內(nèi)均勻分布。按設(shè)計(jì)，每條線的最大出力為17 t/h，兩條線同時(shí)運(yùn)行時(shí)最大出力34 t／h。系統(tǒng)共設(shè)置3臺(tái)高壓輸送風(fēng)機(jī)，在最大出力時(shí)3臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，C輸送風(fēng)機(jī)同時(shí)向1、2號(hào)線提供輸送風(fēng)，系統(tǒng)最大出力時(shí)管壓設(shè)計(jì)值為75 kPa。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、輸送系統(tǒng)存在問(wèn)題
    該輸送系統(tǒng)中，每條輸送線采用帶調(diào)節(jié)擋板的三通進(jìn)行2次分流，第1次在鍋爐左側(cè)7.1 m標(biāo)高位置，管道從1根DN230變?yōu)?根DN200，2根分支管道分別引向鍋爐的前后側(cè)中部18.9 m標(biāo)高后，再次分別利用帶調(diào)節(jié)擋板的三通進(jìn)行2次分流，管道從2根DN200變?yōu)?根DN150，后墻2根分支引向201、301加煤口，前墻2根分別引向101、401加煤口。系統(tǒng)中每個(gè)三通的調(diào)節(jié)擋板居中，讓2根支管的流量一致，整個(gè)輸送系統(tǒng)中的管路設(shè)計(jì)按照前后墻對(duì)稱布置，以確保每條輸送線中的前后墻分支阻力相同。在實(shí)際運(yùn)行中，雖然多次調(diào)整三通的調(diào)節(jié)擋板，但每條輸送線的前后墻阻力依然無(wú)法保持一致，導(dǎo)致前墻支管或者后墻支管堵塞，使整個(gè)輸送系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。
    對(duì)此，將每條輸送線在7.1 m標(biāo)高三通處對(duì)其中一根支管進(jìn)行封堵，讓其中一條線只供前墻，另一條線只供后墻，也就是每條線只留2個(gè)加入口。在此連接方式下，輸送系統(tǒng)勉強(qiáng)能夠運(yùn)行，但系統(tǒng)出力明顯不足，兩條線運(yùn)行最大出力在20 t/h左右，管壓接近85kPa，輸送風(fēng)機(jī)電流達(dá)到230 A，輸送能耗較高。另外，經(jīng)測(cè)量，輸送線在第2個(gè)分支后管道內(nèi)流速達(dá)到47m/s，遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值25 m／s，導(dǎo)致管道磨損高于設(shè)計(jì)值7倍多。系統(tǒng)運(yùn)行不久，輸送線中大量的彎頭被磨穿泄漏，不但影響輸送系統(tǒng)的運(yùn)行，還造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染。
3、改造方案
    目前石灰石輸送系統(tǒng)中的填料系統(tǒng)運(yùn)行正常，無(wú)需改造，只需提高輸送能力。改造后，仍使用2條輸送線，1號(hào)線引向鍋爐后墻，2號(hào)線引向鍋爐前墻，分別在18.9 m標(biāo)高位置進(jìn)行一次分流，進(jìn)入201、301和101、401加煤口。選定單條線輸送能力為30 t/h，輸送氣固比為6，管道內(nèi)流速為25 m／s，由此計(jì)算出單條線需要輸送風(fēng)量約5 800m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，下同)，根據(jù)風(fēng)量和流速選擇管道直徑為DN230、DN260、DN200 3種。從石灰石給料閥下混料器后30 m，采用DN230的管道，以高流速防止管道內(nèi)石灰石顆粒沉積，均勻混料；30 m后至18.9 m標(biāo)高三通前，采用DN260的管道，降低管道阻力；三通后至加入口采用2根DN200的管道，降低管道內(nèi)流速，減少對(duì)加煤口耐火材料的沖擊。
    對(duì)輸送線管道走向及閥門構(gòu)成重新布置，減少管道長(zhǎng)度25 m，減少?gòu)濐^數(shù)量28個(gè)，減少管路上的閥門12個(gè)，大大降低了管道阻力。按照現(xiàn)有管路設(shè)計(jì)，在每條輸送線出力為30 t/h時(shí)，1號(hào)輸送線管壓約73kPa；2號(hào)輸送線管壓約65 kPa。每條線出力要達(dá)到30 t／h，兩條線同時(shí)運(yùn)行要達(dá)到60 t/h，需要另外增加l臺(tái)輸送風(fēng)機(jī)，風(fēng)量3 000m3／h，風(fēng)壓100 kPa。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
    改造后系統(tǒng)連接見(jiàn)圖2。改造后的系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，管道長(zhǎng)度縮短，彎頭數(shù)量減少，管路上的閥門只有4個(gè)。每條線單臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，出力可以達(dá)到17 t/h，雙線運(yùn)行出力34 t/h。在低于此出力工況下，每條輸送線輸送風(fēng)機(jī)一運(yùn)一備，A、D輸送風(fēng)機(jī)供l號(hào)輸送線，B、C輸送風(fēng)機(jī)供2號(hào)輸送線，此時(shí)2號(hào)線進(jìn)氣手動(dòng)蝶閥全開(kāi)；當(dāng)雙線出力在34～45 t/h時(shí)．需要3臺(tái)輸送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，在此工況下，選擇其中1條線運(yùn)行2臺(tái)風(fēng)機(jī)，另1條線運(yùn)行l(wèi)臺(tái)風(fēng)機(jī)，打開(kāi)l、2號(hào)線連通閥，此時(shí)有兩種運(yùn)行方式：一是調(diào)整2號(hào)線進(jìn)氣手動(dòng)蝶閥開(kāi)度，以平衡l、2號(hào)線壓力差，兩條線出力相同，確保石灰石均勻加入爐膛；二是全開(kāi)2號(hào)線進(jìn)氣手動(dòng)蝶閥，兩條線管壓接近，2號(hào)線出力大于1號(hào)線，爐膛前側(cè)石灰石濃度大于后側(cè)。
    當(dāng)系統(tǒng)單線運(yùn)行時(shí)，輸送系統(tǒng)出力最大能達(dá)到40t/h，能滿足鍋爐設(shè)計(jì)煤種額定負(fù)荷下的石灰石需求，但其加入點(diǎn)只能在前墻或后墻，造成石灰石在爐膛內(nèi)部的濃度不均勻，對(duì)脫硫有一定影響，可在某條線故障時(shí)短時(shí)間維持爐內(nèi)石灰石含量時(shí)使用。
4、改造后運(yùn)行效果
    改造后，石灰石輸送系統(tǒng)消除了出力不足、堵管和磨損等問(wèn)題，提高了運(yùn)行可靠性。長(zhǎng)期運(yùn)行結(jié)果表明，石灰石輸送系統(tǒng)基本上沒(méi)有發(fā)生堵塞現(xiàn)象，空載時(shí)管壓約10 kPa，單條線出力20 t/h時(shí)，1號(hào)輸送線管壓68 kPa，2號(hào)輸送線管壓64 kPa；單條線出力在30 t/l時(shí)，1號(hào)輸送線管壓76 kPa，2號(hào)輸送線管壓73 kPa，效果良好。