某电厂2×150 MW机组配置2台东方锅炉有限责任公司生产的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。炉膛内布置8片屏式过热器，4片屏式再热器。6台给煤机前墙给煤，4个U形返料器后墙返料，4台滚筒式冷渣器后墙排渣。配风分一、二次风由各自的风机供风，分级配风。每台锅炉设1个250 m³石灰石粉仓，分别由炉前和炉后2套石灰石给料系统给料^[1]，炉前石灰石给料系统经盒式分配器分4路分别从前墙进入1号、2号、5号和6号落煤管，与煤混合后进入炉膛；炉后石灰石给料系统经盒式分配器分4路分别从后墙进入1号、2号、3号和4号返料器，与循环物料混合后进入炉膛（见图 1）。石灰石输送气源为压缩空气。锅炉主要设计参数见表 1，石灰石给料系统设计参数见表 2。

图 1(Figure 1)

图 1 改造前石灰石给料系统输送管道示意图

表 1(Table 1)

表 1 锅炉主要设计参数（B-MCR工况）

表 1 锅炉主要设计参数（B-MCR工况）

表 2(Table 2)

表 2 石灰石给料系统设计参数

表 2 石灰石给料系统设计参数

炉前、炉后石灰石给料系统在运行过程中频繁出现堵管现象，系统负荷较大时堵塞现象尤为严重，致使给料中断，从而导致二氧化硫瞬时值异常升高^[2-4]、小时平均值超标，达不到《GB 13223－2011火电厂大气污染物排放标准》的要求^[5]。

图 2为炉后石灰石给料系统堵管时的相关参数曲线图。从图中可以看出，石灰石给料系统堵管时给料系统给料泵压力骤升，石灰石输送流量骤降，之后二氧化硫瞬时值异常升高。

图 2(Figure 2)

图 2 炉后石灰石给料系统堵管时相关参数曲线图

通过长期运行分析，确定石灰石输送系统堵管主要有以下原因。

石灰石给料系统在运行过程中，输送压缩空气气源压力有时会低至0.4 MPa，使较大颗粒的石灰石在输送管道底部慢慢沉积，从而导致石灰石输送管道堵塞。

输送压缩空气气源储气罐疏水不及时，导致压缩空气带水，从而导致输送管道堵塞。这种现象在冬季比较常见。

石灰石粒度 > 1.5 mm、质量分数 > 5%时，石灰石给料系统堵管现象明显增加。

石灰石粉中水的质量分数 > 1%时，输送管道堵塞时有发生。

由于石灰石在输送管道中呈紊流状态，因此石灰石从管道进入盒式物料分配器后受惯性影响不能均匀分配至支管中，分配石灰石量多的支管输送气量进入的少，相反则输送气量进入的多。输送气量与石灰石量在输送支管内分配不均匀，导致石灰石输送管道堵塞。

石灰石给料系统输送主管道长25 m，一级支管长均为6 m，二级支管1、2、3、4分别长2 m、3.4 m、11.6 m、14 m。系统在运行过程中，二级支管堵塞频次较多，而主管道基本不堵，这是由于石灰石量和输送气量在石灰石输送支管内分配不一致，较长的支路管道加剧了输送管道堵塞现象。

石灰石中进入杂物，随后进入石灰石输送管道，导致堵管。

给料系统在运行过程中，是根据二氧化硫排放值的高低通过调整石灰石给料机转速来调整石灰石给料量的，当给料机转速增加速率 > 10%/min、最大转速 > 70%时，急剧增加的石灰石给料量也是导致石灰石输送支路管道堵塞的原因之一。

根据石灰石给料系统运行过程中堵管的原因，提出以下处理措施。

增加2台空压机（设计参数见表 3），以提高石灰石给料系统输送气源压力，防止在锅炉高负荷、石灰石用量较大的情况下因输送气源压力低导致输送管道堵塞。

表 3(Table 3)

表 3 空压机设计参数

表 3 空压机设计参数

压缩空气储气罐要定期疏水，在冬季保持储气罐疏水阀微开，随时排出储气罐内积水，以保证正常疏水。

严格控制石灰石粒度，保证粒度 > 1.5 mm的石灰石质量分数不大于3%。

严格控制石灰石中水的质量分数 < 0.5%。

柱式物料分配器（见图 3）物料入口和出口呈90 ℃角，物料分配量主要由进入支管的输送气量决定，受物料流动惯性影响较小，因此进入支管的石灰石分配更趋均匀，可防止石灰石输送管道堵塞；同时，石灰石进入柱式物料分配器后因惯性会在其底部产生较大的撞击力，对较大粒径的石灰石有一定的破碎作用，进而可防止石灰石输送管道堵塞。

图 3(Figure 3)

图 3 柱式物料分配器实物图

根据石灰石给料系统主管道不易堵塞、支管堵塞频繁这一现象，在保证原输送管道总长度不变的情况下加长主管道，缩短一、二级支管，以降低支管堵塞风险。具体措施为：输送主管道增长至39 m，一级支管长度均缩短至5.5 m，二级支管1、2、3、4均缩短至0.5 m。改造后的输送管道见图 4。

图 4(Figure 4)

图 4 改造后石灰石给料系统输送管道示意图

为防止大颗粒的杂物进入石灰石仓，在石灰石库上料管入口加装孔径1.6 mm、厚10 mm的筛板（见图 5），在不影响石灰石库进料的前提下避免杂物进入石灰石给料系统。

图 5(Figure 5)

图 5 石灰石库上料管入口加装筛板实物图

加强运行人员培训工作，完善运行管理制度，严格控制石灰石给料机转速增加速率 < 5%/min、最大转速 < 65%，避免因短时间内石灰石给料量大幅度增加导致石灰石输送管道堵塞。

该电厂采取以上处理措施后，基本消除了石灰石给料系统输送管道堵塞问题，提高了石灰石给料系统运行的可靠性，二氧化硫排放达到了环保要求，可为同类循环流化床锅炉解决类似问题提供借鉴。