磨煤机运行方式对优化锅炉燃烧的应用

磨煤机运行方式对优化锅炉燃烧的应用

李研 ,柳一鸣 ,黄超 ,裴刚 ,纪家富 ,陈世贵 ,王文钢 ,孙宏哲 ,田云健 ,刘钊 ,何红晓

华能鹤岗发电有限公司  黑龙江鹤岗  154109

摘要:磨煤机是煤制油制粉系统中最关键的大型装置,它的操作安全,经济性高,对煤制油技术的的正常运转至关重要。当某个地区运行的磨煤机由于故障或超负荷而工作不得不停止时,将导致炉内燃煤劣化,燃动力场丧失,从而严重危害机组的安全和经济效益,所以通过对磨煤机工作方式调节可以优化锅炉的燃烧稳定与经济运行。

关键字为:磨煤机运行方式;优化;锅炉燃烧

对磨煤机的性能进行系统化的设计调整,全面了解磨煤机和燃烧机组的工作特点,并进行研究和总结,以便制订好磨煤机和燃烧机组的最佳操作方式,深入了解高压锅炉燃烧的运动特性,提高电站燃煤锅炉工作的安全性和经济效益,并对工厂平时的运行操作控制具有必要的参考价值。

1磨煤机工作原理及运行特性

1.1磨煤机的工作原理

磨煤机是指一个中速辊盘式制动器磨煤机,这个磨煤机的碾磨部门一般是由旋转的磨环和其上所安装的随中速磨辊运动的三条沿磨环构成。其中的粗粉,会被电话电脑分离器过滤出而回到磨环上,进行进一步的碾磨;而合格的细粉则会再被一次通过风送而带出分离器,并进入了蓄热燃烧器的喷口部位。对那些无法碾磨的杂物,在返回碾磨前,用人工加以排除。而磨煤机则采用的是异步发电机系统进行牵引。由伞式传动机构和行星齿轮减速机完成了动力作用的传递。同时,减速机也需要承担在上部的载荷中而产生的垂直负荷作用力,以及在碾磨运动中而形成的水平活荷载作用力。要使减速机保持良好的工作运转情况,必须定期采用润滑剂来进行减速机的维护,使之保持良好的润滑情况。

1.2磨煤机的运行特性

磨煤机出力:磨煤机出力大小会随着下游装置压力的不同而改变,不同的变化幅度与磨煤机的类型和其所对应的出料煤粉细度有直接联系,不但如此也取决于其工作条件如,与磨煤机的损耗情况和碾磨压力高低也密切相关。洗精煤含水量的多少也决定了碾磨输送出力的多少,含水量越高磨煤输送能力也越小,但由于水份过大引起了磨辊处煤粉锅炉间的相互粘结,为磨煤机的正常工作带来了安全隐患。一般煤粉锅炉越粗,磨煤机的输送能力也越大。同时磨煤机输送能力还和磨煤机的碾磨压力密切相关,碾磨压力主要来源于液压加载装置,液压缸以及其绷紧件内部的绷紧压力,碾磨压力过大增加了碾磨件的损耗情况,过小将大则导致了磨煤机的输送能力降低,煤粉锅炉细化能力也加大。因此在工作过程中应保证碾磨压力均匀,随着碾磨机件的损坏,在工作过程中要做出适当的调节。

2磨煤机运行方式的选择

操作技术人员在选购磨煤机之前就应该对各种磨煤机特性都有清楚的了解,如对单台磨煤机负载电压、进出口温度控制、电话电脑隔离器运行状况、磨碎条件特性、采用煤质、热风煤比选择的方面都应该比较了解,而在此基础上还应该根据下列的三个原则:

1)在同等出力的状况下,各磨平均负荷的结果比各磨高、低压较悬殊的出力运行更加经济;

2)在机械规模和操作要求许可的前提下,可采用改变磨煤机的工作方法,以减少磨煤机的最低出力;

3)尽可能的让磨煤机在额定载荷附近正常工作。

3磨煤机运行中风煤比选择

合适的风煤比是锅炉安全运转的重要保证。因为磨煤机的一次风力要同时保障煤粉锅炉运输和煤粉焚烧,所以过大过小的风煤比都会危害到高压锅炉的健康爆炸,同一次风力过低也可能会导致煤粉锅炉的沉积,甚至导致管路阻塞;一次风力过高,导致系统损坏、煤粉锅炉的浓度降低,不利点燃;磨煤机输送出力过小,会导致磨煤机衬片上煤层较薄,与碾磨部件直接碰撞,从而产生剧烈磨损和震荡。因此,应该依据燃煤要求调节适当的风力。

随着磨煤机冷风阀开度的增大,锅炉效率逐渐下降;是由于在一次风数量与二次风数量恒定的前提下,由于磨煤机中冷风阀门开量的增大,导致下一次风中冷风流速的增大,磨煤机的输出温度下降,从而减小了气流对其中空气与下一次风机之间的换热,使排烟时热能流失的比例上升,排出风险也增大,锅炉质量因而下降。

随磨煤机输入风量的增大,锅炉能效前提高后降低;这是因为磨煤机入口风速的增大对缺氧燃煤产生的一次风而言,更利于煤粉燃尽,未燃尽碳热损失减少,而燃烧锅炉效率提高;由于磨煤机入口风速的增大,在磨煤机输出风温恒定的情形下,未燃尽热量损失愈来愈小,而锅炉排烟损失则愈来愈大,当二者达到均衡时燃烧锅炉能效到达最高,磨煤机的入口风速又再增大,而燃烧锅炉能效进一步降低。

4提高磨煤机运行效率的对策

4.1解决磨煤机漏煤粉的对策

通过停机检查的时间对粉管及弯角附近的磨损现象加以检测,同时对粉管及弯角加以抗磨处理;定期拧紧密封件,增加或改变填料密封;改变压差或密闭的风机挡板。

4.2改善磨煤机内石子煤排量过大的措施

要对原煤实行初级的过滤,可以去掉部分大的石块,能够有效地降低在磨煤流程中大石块对磨煤机造成的伤害,而且能够改善磨煤品质;要对原煤实行初级的风干,由于过量的水份会造成对机械内在各种金属部位的腐蚀,从而危害机械寿命;定期地对磨煤机组加以检测,并对那些损坏较严格的滚轴和磨环予以适时替换,以尽量地提高碾磨的效率。在磨煤流程中,人工清理所回收的无法碾磨的杂物时,应适当增加清理的频次,以确保砂石等杂物尽可能少地回到碾磨的滚道。

4.3克服磨煤机中磨辊与磨盘振动的能力措施

停止磨煤机工作,经检查后将异物拔出;机器有损伤的要修理后再启动;一旦发生剧烈的震动或威胁装置安全的,应立即用事故按钮暂停磨煤机操作。

5案例分析

为有效提高#3机组再热汽温，运行部于5月29日、30日进行低负荷停运下层磨（E磨）试验。5月29日20:30---5月30日4:50时间段内#3机组一直处于调峰状态，负荷维持285MW左右。为有效对比试验效果，选取同负荷率下停运上层磨（F磨）的5月24日8:00---16:20时间段进行数据对比，详见下表：

试验经济性分析：

5.1 再热汽温提高对经济性影响：

5.2 排烟温度差升高对经济性影响：

5.3 耗氨率升高对经济性影响：

5.4 低负荷停运下层磨（E磨）对经济性影响

5.5试验结论

通过以上数据分析对比可以看出，低负荷停运下层磨对提高再热汽温效果明显。虽然排烟温度与耗氨量有所升高，但总体幅度不大，机组运行经济性总体提高。试验时间段超8小时，较有代表性，建议煤质允许（保证机组安全运行）情况下，#3机组低负荷停运下层磨。

6结语

根据目前电厂燃煤体系与装置特点,在锅炉燃煤平衡的前提下实现节能降耗的总体目标,要求运维技术的持续开拓创新才能。该文经过对磨煤机运转方式的深入研究,合理选择了磨煤机的负载分配方式,在优化高压锅炉燃烧技术方面,在实际生产运营过程要不断总结，不断试验，找到最佳运行模式。

参考文献：

[1] 方庆艳, 汪华剑, 陈刚,等. 超超临界锅炉磨煤机组合运行方式优化数值模拟[J]. 中国电机工程学报, 2011, 31(5):6.

[2] 王春昌. 墙式燃烧锅炉磨煤机启停不投或少投油运行方式[J]. 热力发电, 2005, 34(10):3.