神华神东热电有限责任公司上湾电厂2台循环流化床锅炉自2009年投运以来，运行一直比较稳定，但给煤系统存在漏风、喷煤问题，检修时常出现烟气反窜现象^[1]。漏风、喷煤给生产现场造成严重的粉尘污染，同时也增加了现场清洁维护成本；而烟气反窜可能导致给煤机皮带着火烧损，给检修工作带来安全隐患。鉴于以上问题，对给煤系统落煤管进行技术改造。 1 设备简介

神华神东热电有限责任公司上湾电厂2台锅炉均为东方锅炉有限责任公司制造的DG520/13.7-Ⅱ1型循环流化床锅炉，单锅筒自然循环，超高压中间再热岛式布置。锅炉主要由1个膜式水冷壁炉膛、2台汽冷式旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的尾部竖井（HRA）3部分组成。炉膛内布置屏式受热面（8片屏式过热器、4片屏式再热器）。尾部竖井由包墙分割，在炉膛深度方向形成双烟道结构，前烟道布置2组低温再热器，后烟道自上而下布置有高温过热器、低温过热器。一、二次风采用分级配风，同时配备煤泥掺烧系统^[2]。锅炉原煤供给系统配有2大2小4个原煤仓，每个大原煤仓对应2台皮带给煤机，每个小原煤仓对应1台皮带给煤机，每条给煤线相对独立。锅炉设有6个给煤口，共配置6台F-55型全封闭耐压电子计量式给煤机^[3]，总容量能够满足锅炉最大连续蒸发量时耗煤量的200%需要。正常情况下每台给煤机各带16.7%负荷运行。给煤机驱动电动机采用变频调速方式，可随时调节给煤量。额定工况下锅炉主要设计参数见表 1，给煤系统结构见图 1。

表 1(Table 1)

表 1 额定工况下锅炉主要设计参数

表 1 额定工况下锅炉主要设计参数

图 1(Figure 1)

图 1 改造前锅炉给煤系统结构示意图

2.1 漏风、漏煤

在运行过程中，循环流化床锅炉炉前给煤系统中的给煤机、落煤管和炉膛内部为正压，如果系统相关设备出现密封垫损坏、焊缝开裂、磨损开孔等问题，均会导致整个给煤系统严密性破坏，从而发生漏风、漏煤，不仅污染环境，而且增加了保洁人员的工作量及企业文明生产成本。 2.2 检修困难

在给煤机内部发生故障、进行开盖检修时，由于给煤机出口电动插板不能完全关严，给煤机密封风门关闭后炉膛内部压力远大于大气压，从而使高温烟气经落煤管反窜，不仅增加了检修难度，而且可能烧坏给煤机的皮带、对检修人员的人身安全造成威胁。在此情况下，通常采取以下措施：从给煤机机头检修口向落煤管内压入大量细沙进行密封，以防止炉膛内部高温烟气经落煤管反窜^[4]。但该措施操作困难，工作量较大，严重影响检修进度。 3 负压落煤管技术改造

按照文丘里效应^[5]，加快气体流速可使气体在文氏管出口的后侧形成一个真空区；由于正压气源产生负压，当这个真空区靠近工件时，会对工件产生一定的吸附作用。根据文丘里效应，对2号锅炉6号落煤管进行了改造，改造后的落煤管（设计参数见表 2）上部分为内、外两层，内层落煤，外层走风（风源来自播煤风）；内层外壁设计有渐缩鼓，与外层采用渐缩结构相对应，气流经进风管进入落煤管上部内、外两层之间的夹层，在落煤管内层外壁渐缩鼓和外层渐缩结构的共同作用下气流截面变小，使得气体流速增加，在落煤管缩口处达到最大，从而对内层落煤管内气流产生抽吸作用，使落煤管上部及给煤机内部产生负压，形成负压给煤。改造后的负压落煤管及炉前给煤系统结构分别见图 2、图 3。

表 2(Table 2)

表 2 负压落煤管设计参数

表 2 负压落煤管设计参数

图 2(Figure 2)

图 2 改造后的负压落煤管结构图及实物图

图 3(Figure 3)

图 3 改造后炉前给煤系统结构示意图

给煤系统改造后，从锅炉运行过程中给煤系统运行数据（见表 3）可以看出，在机组负荷81.33MW、120.78MW下，给煤机密封风门开度为0时，6号给煤机尾部压力分别为-0.36kPa、-0.43kPa，其他给煤机尾部压力均为正压。负压的存在会使落煤管上部、给煤机外部的气体流动方向一直由外界向锅炉炉膛方向流动，从而彻底解决了给煤系统漏风、喷煤和烟气反窜问题，为给煤机开盖检修创造了有利条件，缩短了检修时间，提高了检修工作的安全系数；同时由于消除了漏风、喷煤现象，生产现场卫生状况得到改善，降低了保洁人员的劳动强度。

表 3(Table 3)

表 3 81.33MW、120.78MW负荷下给煤系统相关参数

表 3 81.33MW、120.78MW负荷下给煤系统相关参数

神华神东热电有限责任公司上湾电厂对2号锅炉炉前6号落煤管进行改造后，彻底解决了给煤系统漏风、喷煤和烟气反窜问题，为给煤机开盖检修创造了有利条件，效果显著。本次改造方案费用不高，但社会、经济、环境效益显著，可为今后同类型循环流化床锅炉给煤系统技术改造提供借鉴。