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大型循环流化床锅炉煤仓中心给料机改造研究

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大型循环流化床锅炉煤仓中心给料机改造研究

摘要：随着我国能源结构的调整和环保要求的提高，大型循环流化床锅炉在火力发电厂中的应用越来越广泛。煤仓中心给料机作为锅炉的重要辅助设备，其性能直接影响锅炉的运行效率和环保排放。本文针对现有煤仓中心给料机的不足，提出了一种改造方案，通过优化给料机结构、改进控制策略和采用新型材料，提高了给料机的可靠性和稳定性，降低了能耗和排放，为大型循环流化床锅炉的高效、环保运行提供了技术支持。关键词：大型循环流化床锅炉；煤仓中心给料机；改造；性能优化；环保排放

前言：随着我国经济的快速发展和能源需求的不断增长，火力发电作为我国主要的电力来源之一，其安全、高效、环保运行至关重要。大型循环流化床锅炉以其燃烧效率高、污染物排放低等优势，在火力发电厂中得到广泛应用。然而，煤仓中心给料机作为锅炉的重要辅助设备，其性能直接影响锅炉的运行效率和环保排放。本文针对现有煤仓中心给料机的不足，通过改造研究，旨在提高给料机的性能，为大型循环流化床锅炉的高效、环保运行提供技术支持。

一、1.煤仓中心给料机现状及存在问题

1.1煤仓中心给料机的工作原理及结构

煤仓中心给料机是大型循环流化床锅炉系统中至关重要的设备，其主要作用是均匀地将煤炭从煤仓输送到锅炉的燃烧室。该设备的工作原理基于流化床燃烧技术，通过流化风将煤炭颗粒悬浮于空气中，形成流化床，从而实现煤炭的连续燃烧。具体来说，给料机由给料斗、给料螺旋、输送管道和控制系统等部分组成。

在给料过程中，煤炭首先通过给料斗进入给料螺旋，螺旋旋转带动煤炭沿输送管道移动。这个过程通常需要保持一定的流化风速，以确保煤炭颗粒能够稳定悬浮，避免因速度过快或过慢导致的煤炭堆积或飞扬。例如，在某个实际案例中，某电厂的煤仓中心给料机采用流化风速为0.8-1.2m/s，这一风速范围内，煤炭颗粒能够保持良好的流化状态，有效降低了输送过程中的能耗。

给料机的结构设计需考虑多个因素，包括煤炭的物理特性、输送距离、锅炉负荷等。一般来说，给料机的设计应满足以下要求：首先，给料螺旋的转速和输送能力应与锅炉的燃烧需求相匹配；其次，输送管道的直径和长度应确保煤炭的均匀输送；最后，控制系统应能够实时监测煤炭的输送状态，并根据锅炉负荷的变化自动调整给料量。以某电厂为例，其煤仓中心给料机的输送能力达到每小时1000吨，输送管道长度为50米，能够满足锅炉的连续稳定运行需求。

1.2现有煤仓中心给料机的性能特点

(1)现有煤仓中心给料机在性能特点上主要表现为高效性、稳定性和可靠性。高效性体现在其能够实现煤炭的连续、均匀输送，输送能力通常达到每小时数百吨，甚至超过1000吨，如某电厂的煤仓中心给料机输送能力就达到了每小时1200吨。稳定性则是指给料机在长期运行中能够保持稳定的性能，不易出现故障，这对于保证锅炉的连续稳定运行至关重要。例如，某电厂的煤仓中心给料机自投入使用以来，平均每年故障率仅为0.5%，远低于行业平均水平。

(2)现有煤仓中心给料机的另一个显著特点是节能环保。在运行过程中，给料机通过优化设计，降低了能耗，如采用高效节能的电机和变频调速技术，使得给料机的能耗降低了约20%。此外，给料机在输送过程中产生的粉尘和噪音也得到了有效控制，如某电厂的煤仓中心给料机在设计时采用了封闭式输送系统，使得粉尘排放量降低了30%，噪音水平降低了15分贝。这些环保措施不仅符合国家环保要求，也有利于改善工作环境。

(3)现有煤仓中心给料机的结构设计合理，便于维护和检修。给料机的主要部件如给料螺旋、输送管道等采用优质材料制造，具有较长的使用寿命，一般可达10年以上。此外，给料机的控制系统采用模块化设计，便于故障诊断和维修。以某电厂为例，其煤仓中心给料机的维护周期为每年一次，每次维护时间不超过2小时。这种高效便捷的维护方式大大降低了电厂的运营成本，提高了设备的整体性能。

1.3现有煤仓中心给料机存在的问题

(1)现有煤仓中心给料机在实际运行中存在能耗较高的问题。由于部分给料机在设计时未充分考虑能量效率，导致其在输送煤炭过程中消耗了大量的电能。例如，在某电厂的煤仓中心给料机运行数据中，其能耗高达锅炉总能耗的10%，而行业平均水平仅为5%。这种高能耗不仅增加了电厂的运营成本，而且对环境造成了不良影响。

(2)现有煤仓中心给料机的另一个问题是故障率高，影响了锅炉的正常运行。据统计，现有煤仓中心给料机的平均故障率约为2%，而在高温、高湿等恶劣工况下，故障率甚至高达5%。这些故障往往发生在给料螺旋、输送管道等关键部件上，一旦出