降低正壓直吹式制粉系統(tǒng)電耗的探索

孔令曉，董慶欣

中電投河南電力檢修工程有限公司監(jiān)理分公司，河南 鄭州 450000

隨著煤炭市場(chǎng)供應(yīng)關(guān)系日趨緊張，火力發(fā)電廠的節(jié)能降耗成為開源節(jié)流的重中之重。制粉電耗占廠用電相當(dāng)大的份額，降低制粉電耗對(duì)控制發(fā)電成本有著重要意義。本文通過對(duì)雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)的試驗(yàn)和運(yùn)行分析，總結(jié)出了有效降低制粉電耗的手段。

1 機(jī)組和系統(tǒng)簡(jiǎn)介

鞏義豫聯(lián)電廠鍋爐為東方鍋爐廠制造的DG1025/17.4-Ⅱ14型亞臨界壓力中間一次再熱的自然循環(huán)鍋爐，雙拱形單爐膛，“W”型火焰燃燒方式，尾部雙煙道結(jié)構(gòu)，固態(tài)排渣，全鋼懸吊結(jié)構(gòu)。采用3臺(tái)沈重BBD4062型雙進(jìn)雙出球磨機(jī)，兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)，6臺(tái)電子稱重式皮帶給煤機(jī)。鍋爐配有18個(gè)雙旋風(fēng)筒分離式煤粉燃燒器，以45°角向下噴入爐膛。

2 降低磨密封風(fēng)電耗試驗(yàn)

原設(shè)計(jì)兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行，入口擋板開度都在35%時(shí)，單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)電流65A，出口風(fēng)壓12.5 kPa～13kPa，滿足磨煤機(jī)運(yùn)行要求。通過試驗(yàn)，在額定負(fù)荷（300mW）下，單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，入口擋板開至90%，電流70A，出口壓力12.2kPa，三臺(tái)磨煤機(jī)密封風(fēng)差壓都在3.0kPa以上，已能滿足密封風(fēng)差壓要求，但電耗幾乎減少一半。同時(shí)單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可靠備用。

小結(jié)：額定負(fù)荷試驗(yàn)中，在保證差壓的前提下，通過調(diào)整單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行，可以優(yōu)化運(yùn)行方式。

兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電流為：130A

單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電流：70A。

年節(jié)約電量為：（130A-70A）×380V×1.732×0.85×7200小時(shí)=241676.352 kW·h

通過對(duì)密封風(fēng)的調(diào)整，密封風(fēng)電耗每年可節(jié)約電能241676.352kW·h。

3 降低一次風(fēng)機(jī)電耗試驗(yàn)

機(jī)組試運(yùn)初期，額定負(fù)荷下一次風(fēng)母管壓力經(jīng)常保持11kPa～11.5kPa。經(jīng)過調(diào)整發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)母管壓力保持在10.5kPa，磨入口風(fēng)壓控制在8kPa～8.5kPa時(shí)，一次風(fēng)速可控制在22m/s～25m/s的最佳范圍內(nèi)，同時(shí)也滿足機(jī)組接帶負(fù)荷的需要。因此，在煤質(zhì)發(fā)生變化或升降負(fù)荷后，通過合理搭配磨熱風(fēng)擋板和容量風(fēng)擋板開度，在保證運(yùn)行穩(wěn)定的條件下可降低一次風(fēng)母管壓力，從而降低一次風(fēng)機(jī)的電耗。

小結(jié)：在滿足額定負(fù)荷（300mW）前提下，通過調(diào)整磨煤機(jī)熱風(fēng)擋板和容量風(fēng)擋板開度降低一次風(fēng)母管壓力，以降低一次風(fēng)機(jī)電耗。

一次風(fēng)壓11kPa時(shí)，風(fēng)機(jī)電流93+87=180A

一次風(fēng)壓10.5kPa，風(fēng)機(jī)電流88+83=171A

年節(jié)約電量：（180A-171A）×6000V×1.732×0.85×7200小時(shí)=572391.36 kW·h

一次風(fēng)機(jī)電耗每年可節(jié)約電能572391.36kW·h。

4 降低磨煤機(jī)電耗試驗(yàn)

機(jī)組試運(yùn)初期，額定負(fù)荷下，三臺(tái)磨煤機(jī)均保持140A電流運(yùn)行。通過進(jìn)行最佳鋼球裝載量試驗(yàn)，磨煤機(jī)出力特性試驗(yàn)，最終確定了磨煤機(jī)的最佳運(yùn)行方式。

4.1 確定最佳鋼球裝載量試驗(yàn)

在一定的范圍內(nèi)，隨著筒體內(nèi)鋼球裝載量的增多，磨煤機(jī)出力增加，制粉單位電耗（磨煤?jiǎn)挝浑姾呐c通風(fēng)單位電耗之和）有所下降，但當(dāng)鋼球裝載量增加到一定程度后，由于充球容積的增大，鋼球落下的有效工作高度減小，撞擊作用減弱，磨煤機(jī)出力的增加程度減緩，甚至下降。這時(shí)磨煤功率的增加并不減緩，因而磨煤?jiǎn)挝浑姾膶⒂酗@著的增加。

鋼球裝載量試驗(yàn)方法：利用機(jī)組停運(yùn)檢修機(jī)會(huì)，將磨煤機(jī)內(nèi)鋼球取出篩選后，分別在A磨內(nèi)裝載60t鋼球，B磨內(nèi)裝載75t鋼球，C磨內(nèi)裝載70t鋼球，保持磨煤機(jī)的分離器折向擋板開度（30%-35%）。機(jī)組啟動(dòng)加入運(yùn)行后，保持機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定，煤質(zhì)穩(wěn)定，調(diào)整各磨煤機(jī)的容量風(fēng)風(fēng)量一致、各磨煤機(jī)出力一致，調(diào)整后穩(wěn)定2小時(shí)，測(cè)定各煤粉管道煤粉細(xì)度R90，記錄數(shù)據(jù)如下：

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通過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)內(nèi)裝球量為75t時(shí)，各煤粉管道煤粉細(xì)度R90值最接近設(shè)計(jì)值。

4.2 磨煤機(jī)出力特性試驗(yàn)

運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，磨煤機(jī)磨煤時(shí)的功率損耗與不磨煤時(shí)的能量消耗相差無幾，其主要原因是由于磨煤機(jī)筒體和鋼球的質(zhì)量要比其中煤的質(zhì)量大許多倍，絕大部分的能量都消耗在筒體轉(zhuǎn)動(dòng)和提升鋼球上。由此可知，磨煤?jiǎn)挝浑姾碾S磨煤機(jī)出力的降低磨煤?jiǎn)挝浑姾脑黾樱阅ッ簷C(jī)在低負(fù)荷或低于額定負(fù)荷下運(yùn)行是不經(jīng)濟(jì)的；但磨煤機(jī)出力過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致煤粉細(xì)度得不到保證。

磨煤機(jī)出力特性試驗(yàn)：分別將磨煤機(jī)出力調(diào)整到40t/h、50t/h、55t/h，各工況穩(wěn)定2h，測(cè)定煤份細(xì)度。通過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)最大出力為55t，當(dāng)單臺(tái)磨出力超過55t時(shí)，各煤粉管道煤粉細(xì)度R90值就會(huì)偏離燃燒要求值。由此可知，若再增加進(jìn)煤量，由于筒體內(nèi)載煤量大，鋼球落下高度減小，由于球間煤層加厚，一部分能量將消耗于煤層變形，鋼球能量不能得到充分利用，磨煤機(jī)有效出力將隨載煤量增加反而減低。

小結(jié)：通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)內(nèi)裝球量在75t，同時(shí)出力不超過55t時(shí)運(yùn)行狀況最佳。

對(duì)制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整后，三臺(tái)磨煤機(jī)平均電流由試運(yùn)時(shí)的140A降至135A。

年節(jié)約電量：（140-135）×3×6000V×1.732×0.85×7200小時(shí)=953985.6 kW·h

5 結(jié)論

1）加強(qiáng)對(duì)密封風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)的清理維護(hù)工作，以保證單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)風(fēng)壓足夠，實(shí)現(xiàn)密封風(fēng)機(jī)一運(yùn)一備，達(dá)到降低密封風(fēng)機(jī)電耗的目的；

2）在一次風(fēng)壓允許值的范圍內(nèi)合理調(diào)整磨組熱風(fēng)擋板和容量風(fēng)擋板開度，達(dá)到最佳的運(yùn)行工況，同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低一次風(fēng)機(jī)電耗；

3）通過試驗(yàn)，確定了磨煤機(jī)的最佳裝球量及磨煤機(jī)的最大出力，在煤粉細(xì)度得到保證的情況下，既保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也降低了磨煤機(jī)制粉電耗。

[1]編委會(huì).火電廠設(shè)備安裝調(diào)試運(yùn)行與維護(hù)檢修技術(shù)及危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控實(shí)務(wù)全書[M].北京：中國電力出版社，2010，6.

[2]姚志松，吳軍.工業(yè)企業(yè)實(shí)用節(jié)電技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2010，7.