E型磨煤機制粉系統(tǒng)調(diào)整試驗與分析

張志亮

(江蘇利港電力有限公司，江蘇無錫214444)

江蘇利港電力有限公司4號鍋爐為英國BEL和武漢鍋爐廠聯(lián)合設(shè)計、武漢鍋爐廠制造的亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)、一次中間再熱汽包爐，于1998年投產(chǎn)。在10多年的熱態(tài)運行、多次大小修對主輔設(shè)備的改造和調(diào)整后，其運行特性發(fā)生了變化，長期以來習(xí)慣的運行方式已不能滿足當(dāng)前形勢下鍋爐安全、經(jīng)濟和環(huán)保運行的要求。目前，4號鍋爐存在著部分燃燒器著火點太遠、火焰沖刷后墻、飛灰可燃物含量偏高等問題。因此，利港電力有限公司對4號鍋爐制粉系統(tǒng)運行方式進行了優(yōu)化調(diào)整[1]。

1試驗內(nèi)容及試驗標(biāo)準(zhǔn)

該次4號鍋爐制粉系統(tǒng)調(diào)整試驗分為2個階段：冷態(tài)試驗階段，主要包括冷態(tài)下磨煤機出口一次風(fēng)量的標(biāo)定，共12個工況，如表1所示；熱態(tài)試驗階段，主要包括熱態(tài)下磨煤機出口風(fēng)粉測量及煤粉系統(tǒng)調(diào)整測試，共15個工況，如表2所示。

表1冷態(tài)下磨煤機出口一次風(fēng)量標(biāo)定試驗工況設(shè)置

該次磨煤機調(diào)整試驗依據(jù)GB10184—1988[2]和 DL467—2004[3]。

2出口一次風(fēng)管分配特性測試及煤粉取樣

2.1磨煤機出口一次風(fēng)管分配特性測試

這些分配特性包括一次風(fēng)量的分配特性、煤粉量的分配特性、細(xì)度分配特性。磨煤機出口一次風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速的測試方法類似于磨煤機進口一次風(fēng)量的測量，不同的是由于一次風(fēng)管呈圓形截面，故測試在2個互呈90°的方向上進行，此外，為了避免煤粉堵塞標(biāo)準(zhǔn)畢托管取壓孔，動壓采用經(jīng)標(biāo)定過系數(shù)的靠背測速管進行測量。

表2熱態(tài)下制粉系統(tǒng)測試及調(diào)整工況設(shè)置

2.2煤粉取樣

在磨煤機出口每根一次風(fēng)管上開孔，并用平頭式煤粉等速取樣槍按等截面網(wǎng)格原則逐點抽取煤粉樣品，每次每根管樣品收集應(yīng)不少于收集罐體積的80%，如樣品過多或過少，應(yīng)調(diào)整取樣時間。每根管所收集煤粉樣品應(yīng)單獨封裝在密封袋內(nèi)，用于稱重及細(xì)度分析，平頭式煤粉等速取樣裝置及其取樣系統(tǒng)如圖1所示。

3 出口粉管一次風(fēng)量標(biāo)定及制粉系統(tǒng)調(diào)整試驗

3.1冷態(tài)下磨煤機出口粉管一次風(fēng)量標(biāo)定結(jié)果

由于磨煤機入口條件所限，無法在磨煤機入口安裝試驗測點。因此，冷態(tài)下一次風(fēng)量的標(biāo)定在磨煤機出口粉管進行。試驗結(jié)果如表（3—6）所示。

圖1平頭式煤粉等速取樣裝置及其取樣系統(tǒng)

表3 A磨煤機出口粉管一次風(fēng)量標(biāo)定結(jié)果

表4 B磨煤機出口粉管一次風(fēng)量標(biāo)定結(jié)果

表5 C磨煤機出口粉管一次風(fēng)量標(biāo)定結(jié)果

可見，A，C，D磨煤機實測風(fēng)量比表盤風(fēng)量分別低9%，8%，16%；而B磨煤機實測風(fēng)量比表盤風(fēng)量高出3%。

3.2制粉系統(tǒng)調(diào)整試驗結(jié)果

冷態(tài)下對磨煤機入口在線流量表計進行了標(biāo)定工作，提供了流量系數(shù)。啟爐后熱態(tài)下對磨煤機出口各粉管風(fēng)速和粉量進行了測量，分析各粉管風(fēng)速、粉量偏差，并且根據(jù)煤粉細(xì)度對各磨煤機折向門擋板進行調(diào)節(jié)，了解折向門-煤粉細(xì)度特性，最后在典型磨煤機上進行了變風(fēng)煤比試驗，以確定合適的風(fēng)煤比曲線。

3.2.1磨煤機出口各粉管風(fēng)速和粉量試驗結(jié)果

各粉管風(fēng)速和粉量試驗結(jié)果如表（7—10）所示?？梢姡ッ簷C出口粉管平均風(fēng)速在20～24 m/s之間，總體風(fēng)速不高。D磨煤機部分粉管單管風(fēng)速甚至低于18 m/s，存在煤粉沉積的風(fēng)險。

表7 A磨煤機出口各粉管風(fēng)速和粉量試驗結(jié)果

表8 B磨煤機出口各粉管風(fēng)速和粉量試驗結(jié)果

表6 D磨煤機出口粉管一次風(fēng)量標(biāo)定結(jié)果

表9 C磨煤機出口各粉管風(fēng)速和粉量試驗結(jié)果

表10 D磨煤機出口各粉管風(fēng)速和粉量試驗結(jié)果

在無可調(diào)縮孔調(diào)節(jié)手段的情況下，A，B磨煤機粉管風(fēng)速最大相對偏差＜8%，均勻性較好；C，D磨煤機粉管風(fēng)速最大相對偏差較大，其中C磨煤機粉管風(fēng)速最大相對偏差為12.7%，D磨煤機粉管風(fēng)速最大相對偏差為18.2%，由于同層燃燒器一次風(fēng)量分配的不均勻，必將影響一次風(fēng)、二次風(fēng)的混合，進而影響著火穩(wěn)定性。

A，C，D磨煤機出口粉管粉量相對偏差尚可，但粉量最大相對偏差仍大于20%；B磨煤機出口粉量相對偏差大，目前對粉量偏差尚無好的調(diào)節(jié)手段。

3.2.2折向門特性試驗結(jié)果

折向門特性試驗結(jié)果如表（11—13）所示。

表11 B磨變外部折向門試驗結(jié)果

表12 B磨變內(nèi)部折向門試驗結(jié)果

表13 C磨變內(nèi)部折向門試驗結(jié)果

可見，當(dāng)B，C磨煤機外部折向門擋板開度從44°開大至46°時，煤粉細(xì)度無明顯變化，石子煤量變化也不大，磨煤機電流略有升高，而且C磨煤機繼續(xù)開大至48°（可調(diào)的最大值）時，煤粉細(xì)度仍不能達到設(shè)計煤粉細(xì)度要求，而磨煤機電流增加了1.6 A。

當(dāng)B磨煤機內(nèi)部折向門擋板開度從40°開大至46°時，煤粉細(xì)度變化明顯：煤粉細(xì)度R75由36.3%降至28.4%，達到了設(shè)計煤粉細(xì)度 （R75≯30%）的要求；磨煤機電流也增加了8.8 A。從B磨煤機外部和內(nèi)部折向門擋板開度對比測試可以看出，外部折向門擋板調(diào)整時，內(nèi)部折向門擋板可能未發(fā)生變化，煤粉細(xì)度無明顯變化。因此，折向門擋板的調(diào)整采用內(nèi)部調(diào)節(jié)方式。

由于磨煤機磨球、磨環(huán)不匹配，目前磨煤機振動大，A，D磨煤機電流波動大，有時出現(xiàn)電流超限的現(xiàn)象，影響了制粉系統(tǒng)的調(diào)整。需對A，D磨煤機磨環(huán)、磨球進行詳細(xì)檢查并更換。

3.2.3變風(fēng)煤比試驗結(jié)果

以B磨煤機為典型磨，變風(fēng)煤比試驗結(jié)果如表14和表15所示。

表14變風(fēng)煤比試驗結(jié)果一

表15變風(fēng)煤比試驗結(jié)果二

可見，風(fēng)量變化時，煤粉細(xì)度變化明顯：煤量為48 t/h時，當(dāng)風(fēng)量從77 t/h變化至96 t/h時，煤粉細(xì)度R75由35.1%增至39.9%，磨煤機電流降低了1.3 A；煤量為43 t/h時，當(dāng)風(fēng)量從74 t/h變化至96 t/h時，煤粉細(xì)度R75由30.8%增至35.2%，磨煤機電流降低了0.6 A。

由于無法在磨煤機進口對現(xiàn)場風(fēng)量表進行標(biāo)定，僅根據(jù)磨煤機出口標(biāo)定結(jié)果無法準(zhǔn)確反映入口流量數(shù)據(jù)，也就是說，不能確定磨煤機入口風(fēng)量測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且各磨煤機存在很大差別，給試驗中一次風(fēng)量的調(diào)整帶來了困難，也影響了統(tǒng)一的一次風(fēng)煤比的確定。因此，制定了各磨煤機一次風(fēng)煤比，如表16所示。

表16各磨煤機一次風(fēng)煤比

4結(jié)束語

4號鍋爐的燃燒調(diào)整試驗表明，磨煤機入口風(fēng)量均處于較低的運行水平，在提高了一次風(fēng)機裕量的同時，降低了煤粉細(xì)度，有助于燃盡。B磨煤機外部折向門擋板調(diào)整時，內(nèi)部折向門擋板可能未發(fā)生變化，煤粉細(xì)度無明顯變化。因此，折向門擋板的調(diào)整采用內(nèi)部調(diào)節(jié)方式。根據(jù)B煤機磨風(fēng)煤比試驗變化規(guī)律，制定了目前每臺磨煤機一次風(fēng)煤比，以指導(dǎo)運行。

[1]岑可法.鍋爐燃燒試驗研究方法及測量技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，1987.

[2]GB10184—1988，鍋爐性能試驗規(guī)程[S].

[3]DL467—2004，磨煤機試驗規(guī)程[S].