磨煤机风道加热的研究

磨煤机风道加热的研究

赵亚玮

（中电（普安）发电有限责任公司贵州黔西南州561503）

一、前言

现在国内燃用无烟煤的发电机组锅炉基本采用的是W火焰燃烧方式，机组点火采用：高能电火花点燃-→轻柴油-→点燃煤粉的二级点火方式。但在日常运行过程中明显出现了炉膛煤粉火焰着火不好、煤粉燃尽度低、火焰中心高及过热器温度高等不良问题，点火耗油量也居高不下，目前同类机组亟待改变这一被动局面。

二、增加磨煤机入口风道燃油自动加热装置的必要性

1、锅炉点火吹管耗油偏高。这其中一个重要的原因就是点火初期，磨煤机由于入口风的温度不够运行规程规定的150℃，不具备启动条件，造成锅炉纯烧油，当温度达到磨煤机启动条件时，锅炉已经燃用了大量的燃油了。因此，要想降低燃油消耗量，就必须解决这点火初期不能启动磨煤机的问题。解决磨煤机冷启动的最佳方案就是增加磨煤机入口风道燃油自动加热装置，这样几乎是在锅炉点火的同时就可以启动磨煤机制粉，实现多用煤粉替代燃油，实现节油。

从点火投煤粉的燃烧情况看，尽管磨煤机入口风温满足了磨煤机启动要求的150℃最低温度要求，但煤粉的着火情况并不好，煤粉燃尽度也较低。这虽与煤粉挥发分低有直接关系，但与带粉一次风温度低也有直接的关系，因此，在无法提高煤粉挥发分的情况下，提高一次风温度，从而间接提高煤粉燃尽度是必须的。提高一次风温度的最有效办法就是增加磨煤机入口风道燃油加热装置，使磨煤机入口的风温尽量的高。

在#1炉第一次点火吹管时，为了尽量提高煤粉燃尽度，采取了降低一次风速、提高煤粉浓度的燃烧方式，但这种燃烧方式带来的副作用也非常明显，那就是煤粉一次风没有下冲的刚性，导致火焰中心上移，最终导致过热器温度高、再热器温度高。再这样的情况下必须提高一次风速，提高一次风刚性，将火焰中心下移的方式来降低过热器温度，但提高一次风速又会降低煤粉浓度、降低燃尽度，这又必须通过提高一次风温来进行弥补，从而保证煤粉的燃尽度。因此，增加磨煤机入口风道加热装置迫在眉睫。

三、增加磨煤机风道自动加热装置技术上的可行性

大型燃煤发电机组冷态启动时，需要耗用大量的优质轻柴油，尤其是燃用无烟煤的W型锅炉，耗油量更多。如何降低燃油消耗量，降低燃油成本成了各家电厂追求的重要目标。在当今局面下，制约降低燃油消耗的一个重要因素就是磨煤机没有热风不满足启动制粉条件，不能提前制粉，也就不能用煤粉来替代燃油。如何能让磨煤机早点制粉，早点用煤粉替代燃油就成为锅炉节油的关键。磨煤机入口风道自动加热装置可有效解决该问题。

该装置全部采用模块设计，一键式启动运行，全自动电脑控制，是当今最先进的磨煤机入口风道加热装置，本装置主要由3部分组成：

第一部分：控制部分，它是整个装置的大脑，它采用顺序程控器来控制，也是整个装置的指挥所，它接受来自磨煤机入口风道内的各种信息，分析判断启动燃烧器的条件是否满足，并精确控制设定的加热温度。它有一键式自动启动功能、手动启动功能、超温保护功能、风量低保护功能、灭火保护功能、自动调整燃油量功能。

第二部分：油气供应部分。它是集成化的油气供应中心，它采用的是优质的可调阀门组件，确保燃油量的调节精准，控温波动范围平稳。设备集约化程度高，只有油的进、出口，气的进、出口共4个接口，以及一条控制电缆接口。到达现场的设备就是一个小集装箱，现场安装容易，基本就是即插即用。

第三部分：燃烧器部分。这部分是整个磨煤机风道加热装置的核心部分，它由高效油枪、高能点火枪、可见光蓝光火检探头及保护、热电偶灭火保护等构成。它能够实现自动点火，并对燃油进行99.5%的高效率燃烧，完成热量的转换，将油的热量转变为热风的温度。它有多重保护功能，如灭火保护、低风量自动熄火、超温保护功能，安全可靠。

因此，磨煤机风道加装自动加热装置燃烧高效无油烟、保护齐全可靠安全性有保证，在技术上是完全可行的。

磨煤机风道加热装置具有如下特点：

1、直接安装在磨煤机热风总管内，安装容易，热效率高，加热迅速，能在几分钟内将磨煤机入口风道内的温度从常温迅速加热到磨煤机启动的要求温度甚至更高，实现磨煤机的提前启动制粉，从而实现用煤粉替代燃油，同时由于一次风温度的提高，间接的提高了煤粉的燃尽度，可以实现锅炉点火节油20%以上。

2、一键式启动，高度自动化，方便运行人员的操控，且无需专人值守，安全可靠。

3、保护齐全、可靠，可以有效的避免油枪突然熄火后给风道内的安全带来的隐患。

4、采用高效油枪后，燃油的燃烧效率高达99.5%，基本无未然的燃油存在，对风道内的可燃物的浓度很好的得到了控制，能有效的保证风道内的防爆安全。

四、增加磨煤机风道自动加热装置的技术经济分析

磨煤机风道自动加热装置在华能滇东电厂和国家电投习水二郎电厂等多家燃煤电厂均有成功改造经验，改造后节油效果很明显。

增加一台锅炉的磨煤机风道自动加热装置，需投资24万元左右，改造以后，每次启动点火耗油量将大幅度的降低至100～80吨的水平，进入全国同类型机组的最先进行列，改完后可以获得可观的经济效益和环保效益：

（一）经济效益：

增加磨煤机风道加热装置后，点一次火可以省油约15～20吨，以1台炉1年启动3次，每次启动省油15吨计算，1台炉每年启动少耗油15×3＝45吨，以现有市场价7500元/吨计算，一年可节省45×7500元/吨＝33.75万。

增加磨煤机入口风道自动加热装置后，经济效益相当显著。

（二）环保效益

1、锅炉耗油量大幅度下降，点火不再冒黑烟，点火的同时就可以投入电除尘器，彻底改变电厂点火冒烟排灰的现状，环保效益显著。

2、由于点火没有油烟，绝对耗油量大幅度下降，油烟也大幅度下降，电厂的脱硫、脱硝岛免去了油烟及灰尘的损害，保证了其使用寿命及效率，间接的实现了环保效益，还有提高脱硫、脱硝设备寿命的经济效益也非常的显著。

3、由于大幅度提高了一次风温度，煤粉的燃尽度得到提高，一次风速也可以跟着提高，这样炉膛的火焰中心就会下移，对改善过热器、再热器温度高起到积极的作用，甚至彻底消除过热器、再热器温度高的难题。