提高磨煤機(jī)出口溫度的經(jīng)濟(jì)性分析

趙瑞峰

摘 要：火電廠鍋爐排煙熱損失是鍋爐系統(tǒng)最大的熱損失，而減少排煙熱損失的主要方法就是提高磨煤機(jī)出口溫度。因此，該文特對(duì)提高磨煤機(jī)出口溫度的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：磨煤機(jī) 出口溫度 經(jīng)濟(jì)性 安全性

中圖分類號(hào)：TK227 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（a）-0070-01

火電廠鍋爐排煙系統(tǒng)作為最大的熱損失，降低其熱損失是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前，提出提高磨煤機(jī)出口溫度能夠有效降低鍋爐排煙熱損失，但是可能降低鍋爐制粉系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。因此，研究磨煤機(jī)出口溫度具有重要實(shí)踐意義。

1 試驗(yàn)概述

河津發(fā)電分公司安裝有兩臺(tái)日本三菱重工生產(chǎn)的露天鍋爐，為亞臨界、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、控制循環(huán)汽包型。同時(shí)每臺(tái)鍋爐配套有四臺(tái)由福斯特惠勒能源公司生產(chǎn)的FW-D11D型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，其額定出力為46.05T/H，筒體直徑為3.86 m，筒體長(zhǎng)度為5.97 m，額定裝球量為78 T，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000 rpm，主電機(jī)功率為1492 kW。磨煤機(jī)單側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且每臺(tái)磨煤機(jī)配置有兩臺(tái)無極變速電子稱重式給煤機(jī)。燃燒器配風(fēng)分為一次風(fēng)、內(nèi)二次風(fēng)及外二次風(fēng)，其中內(nèi)二次風(fēng)為直流，外二次風(fēng)為旋流。最大通風(fēng)量為每秒19.23 kg。

本次研究所采用的煤質(zhì)參數(shù)如下表1所示，通過TG-FTIR技術(shù)對(duì)電廠試驗(yàn)煤種進(jìn)行詳細(xì)分析。煤樣開始失重時(shí)的溫度約為286 ℃，而紅外光譜圖形中發(fā)現(xiàn)的可燃?xì)怏w的溫度為265 ℃。經(jīng)過磨煤機(jī)熱平衡計(jì)算，其出口溫度約為100 ℃。磨煤機(jī)在常規(guī)溫度為70 ℃時(shí)，入口溫度約為226 ℃，其出口溫度相應(yīng)增加到100 ℃。假設(shè)原煤重量的5%外存在水分，且在煤粒外初期受熱而蒸發(fā)，此時(shí)，磨煤機(jī)進(jìn)口溫度在226 ℃時(shí)，煤粒表面的實(shí)際濕熱風(fēng)溫度為200 ℃，由此可推斷出，當(dāng)出口溫度提高到100 ℃左右時(shí)具有可行性。

2 試驗(yàn)結(jié)果

（1）對(duì)鍋爐運(yùn)行影響。首先，對(duì)于鍋爐主要運(yùn)行參數(shù)的影響。調(diào)整磨煤機(jī)的出口溫度，爐膛負(fù)壓在正常范圍內(nèi)波動(dòng)，表明提高出口溫度對(duì)爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性并沒有顯著影響，且減溫水量也無顯著變化。其次，對(duì)鍋爐總煤量的影響。提高磨煤機(jī)出口溫度，也就相應(yīng)提高了鍋爐效率，減少能源消耗。必然在發(fā)電負(fù)荷不變的條件下，入煤量也會(huì)相應(yīng)下降。最后，對(duì)鍋爐整體運(yùn)行的影響。由于磨煤機(jī)的出口溫度提高，煙氣中回收的能量重新進(jìn)入到爐膛，相應(yīng)增加了輸入熱量，使得鍋爐負(fù)荷上升，通過利用邏輯控制給煤機(jī)，可有效減少給煤量，并相應(yīng)維持正常負(fù)荷變化。通過利用紅外測(cè)量溫槍對(duì)爐膛燃燒器區(qū)域的測(cè)溫進(jìn)行對(duì)比，可發(fā)現(xiàn)觀測(cè)點(diǎn)的溫度變化較小。盡管磨煤機(jī)的出口溫度提升對(duì)爐膛的溫度影響較小，但由于著火距離減小，使得爐膛火焰中心下降。

（2）經(jīng)濟(jì)性分析。①可降低飛灰含碳量。由于出口溫度提升到100 ℃，進(jìn)入爐膛的粉在著火之前，相應(yīng)的提高了爐膛內(nèi)的燃燒剛性。加上調(diào)整燃燒配風(fēng)，可防止貼壁燃燒現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，能夠提前煤粉著火時(shí)間，進(jìn)而有效縮短煤粉在爐膛內(nèi)的燃燒時(shí)間，提高煤粉的燃盡率。尤其在機(jī)組低負(fù)荷的運(yùn)行之下，可最大限度降低飛灰含碳量。②降低排煙溫度。通過試驗(yàn)結(jié)果表明，空預(yù)器的進(jìn)口溫度伴隨著磨煤機(jī)出口溫度的升高，空預(yù)器進(jìn)口的煙溫度相應(yīng)增加5 ℃。為了有效避免排煙溫度波動(dòng)的誤差，盡量取最后0.5 h的排煙溫度。若控制了磨煤機(jī)的風(fēng)量，勢(shì)必會(huì)減少磨煤機(jī)冷一次風(fēng)量，增大熱風(fēng)門開度，提高熱風(fēng)利用率。③提高磨煤機(jī)的出力。由于增加熱風(fēng)量，也就提高了磨煤機(jī)干燥出力，進(jìn)而達(dá)到降低制粉單耗。④降低末再管壁溫度，防止其超溫。因?yàn)樘岣吣ッ簷C(jī)出口溫度，進(jìn)而可有效控制再熱汽溫度指標(biāo)。且當(dāng)煤粉進(jìn)入到爐膛前，縮短其燃燒時(shí)間，增加屏再和墻再的輻射吸熱量，提高再熱汽溫度指標(biāo)控制的機(jī)動(dòng)性。

（3）安全性分析。首先，調(diào)整燃燒配風(fēng)，可有效避免噴口帶火或貼壁燃燒現(xiàn)象的發(fā)生。由于爐膛煤粉著火提前，其燃燒器噴口很有可能發(fā)生帶火現(xiàn)象。因此，應(yīng)密切關(guān)注入口一次風(fēng)壓及噴口溫度，加強(qiáng)調(diào)整燃燒配風(fēng)。其次，當(dāng)磨煤機(jī)內(nèi)部溫度提升時(shí)，其磨輥油封的潤(rùn)滑油的溫度也有所上升。對(duì)于此種情況，應(yīng)密切監(jiān)控磨煤機(jī)潤(rùn)滑油站的運(yùn)行情況，確保潤(rùn)滑油溫度控制在45 °以下。再次，當(dāng)積渣太多時(shí)，磨煤機(jī)內(nèi)部溫度升高，可能會(huì)引起石子煤著火，因此，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的定期維護(hù)及管理，進(jìn)而確保安全運(yùn)行。最后，由于磨煤機(jī)出口溫度提高，燃用高揮發(fā)份煤種時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)磨煤機(jī)的自燃或爆炸。針對(duì)此種安全事故，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行試燒煤種的規(guī)定，確保磨煤機(jī)蒸汽滅火裝置的正常使用。

3 結(jié)語

通過試驗(yàn)研究表明，磨煤機(jī)的出口溫度與鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及安全性有著密切聯(lián)系。當(dāng)提高了經(jīng)濟(jì)性，而安全性又相應(yīng)降低，因此，應(yīng)處理好兩者之間的關(guān)系。本文最后特提出四點(diǎn)對(duì)策，旨在提高其安全性及經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)然，由于實(shí)際的煤質(zhì)分類較多，可能影響著磨煤機(jī)出口溫度的設(shè)置，這就需要根據(jù)燃煤的實(shí)際情況，對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而確定最優(yōu)的出口溫度，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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