煤泥烘干设备炉膛的结构和热负荷:选取合理的炉膛尺寸及炉膛的热负荷指标是设计大容量燃煤锅炉时,必须考虑的设计要点之一。由于煤泥挥发分大,易着火,灰熔点低的特点,使其具有较强的结渣性倾向。因此必须选取合适的炉膛尺寸,炉膛容积热负荷及截面热负荷,以有效控制炉内结渣水平。
炉膛容积热负荷表明了锅炉容积的相对大小,或者说是为燃料燃烧过程提供的炉内停留时间的多少。根据以往的经验,以褐煤为设计燃料的电站锅炉容积是烟煤电站锅炉的一倍,炉膛热负荷小近三分之一,这充分说明了煤种特性对炉膛布置的影响。选用较低的炉膛容积热负荷会有利于扩大煤种的适应性,增加煤粉在炉内停留时间,降低整个炉膛温度,可以满足低NOx排放要求,同时减小结渣的可能性。炉膛截面热负荷的比值是与炉膛高度相应的。由于燃用煤的600MW级电站锅炉工况下设计煤量近400t/h,较一般电厂多出很多,因此这意味着较大的炉膛尺寸,能够有效减小煤粉气流冲刷到水冷壁上而导致结渣的可能。
制粉干燥系统:由于煤的水分含量在40%以上,制粉系统需要较高的一次风温来满足煤粉干燥和输送的要求;常规设计的三分仓回转式空气预热器,受到换热面布置,设备体积及设备自重等因素的影响,无法设计得过大,其出口一次风温度无法满足煤粉对制粉系统干燥出力的要求;管式空预器的引入,是燃用煤的600MW等级电站锅炉设计中的一大特点。按照一次风流向,在每台回转式空预器出口一次风道串联加入一组管式空预器。从低温过热器和省煤器出来的一部分高温烟气进入管式空预器,通过错列布置的管排与热一次风换热,继续加热一次风,使其温度继续升高,在BMCR工况下,管式空预器能够将一次风温由回转式空预器出口的343℃加热至416℃,从而满足了制粉系统的运行要求。
目前国内大型600MW级锅炉设计燃烧煤的经验较少,结合国内现有磨煤机设计制造情况,制粉系统选型主要围绕风扇磨煤机和中速磨煤机进行。通过对两种制粉系统在煤种适应性,磨损指数,设备造价,维护成本,检修工作量,设备易损件寿命,煤粉细度,制粉系统电耗等多方面进行技术经济性比较,来确定磨煤机。这种大型磨煤机制粉系统第一次用于磨制煤泥煤粉,对设计,调试,运行水平都提出了很高的要求,也为今后国内大型褐煤机组锅炉设计,运行启到示范作用,对于今后的煤泥烘干设备燃炉的产量和生产效率也是一种提高。