制粉系統(tǒng)運行方式對鍋爐燃燒的影響

王帥

【摘 要】鍋爐是發(fā)電廠三大主要設備之一，它對發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行具有非常重要的作用。在鍋爐正常運行中，其各項參數(shù)都處于平衡狀態(tài)，并且所有參數(shù)之間都具有較強的關聯(lián)性，為了保證電廠鍋爐運行狀態(tài)穩(wěn)定，需要對鍋爐運行狀態(tài)和參數(shù)進行實時監(jiān)視和動態(tài)調(diào)整，而制粉系統(tǒng)的運行方式直接影響主蒸汽的溫度及各受熱面的壁溫。因此，在鍋爐運行中要注意調(diào)整制粉系統(tǒng)運行方式，進而解決主蒸汽溫度及壁溫的大幅度變化。鑒于此，文章對神福鴻電#3機組燃燒調(diào)整后滿負荷工況下，制粉系統(tǒng)運行方式對主蒸汽溫度影響進行分析，僅供參考。

【關鍵詞】鍋爐;制粉系統(tǒng);壁溫

【中圖分類號】TM621 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）05-0154-02

1 設備概況

神福鴻電2×1 050 MW燃煤汽輪發(fā)電機組的鍋爐主設備由東方鍋爐（集團）股份有限公司、BHK、BHDB制造。鍋爐型號：DG3130/27.46-Π2型鍋爐。鍋爐形式為高效超臨界參數(shù)變壓直流鍋爐、固態(tài)排渣、對沖燃燒方式、采用單爐膛、平衡通風、一次中間再熱、露天布置、全鋼構架、全懸吊結構“Π”型鍋爐。

每臺燃煤鍋爐配置6套制粉系統(tǒng)，前墻由下至上：A-B-C;后墻由下至上：D-E-F;采用前后墻對沖燃燒方式，鍋爐采用A層燃燒器微油點火。每臺磨配有8只旋流燃燒器。磨煤機能夠?qū)⒅睆健?0 mm的原煤粉磨制成直徑約0.07 mm的煤粉，供給鍋爐燃燒器燃燒。其中，熱一次風（主要用來輸送和干燥磨煤機內(nèi)的煤粉）從布置在磨煤機磨碗下面?zhèn)葯C體上的進風口處進入磨煤機，熱氣流攜帶著研磨后的煤粉沖擊固定在分離器上的折向板進行初級分離。煤粉顆粒較小且干燥的煤粉被氣流攜帶沿著折向板進入動態(tài)分離器，顆粒較大的煤粉則回落至磨碗中重新碾磨，動態(tài)分離器本體下部的折向板使在磨煤機中研磨后的煤粉進行初級分離，動態(tài)分離器進行二次分離。燃用校核煤種時，6臺運行。要求鍋爐燃用設計煤種煤粉細度R90=21%，校核煤粉細度R90=18%，n值暫按1.0。磨煤機出口采用變頻動態(tài)分離器，根據(jù)給煤量的大小來調(diào)節(jié)動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速，從而達到控制磨煤機出口煤粉細度的目的。當動態(tài)分離器因故障停運時，磨煤機仍然可以繼續(xù)運行，但磨煤機出口煤粉顆粒較粗。

2 燃燒調(diào)整試驗后存在的問題

2017年7月神福鴻電#3機組開始進行燃燒調(diào)整試驗，于2017年11月完成，同年12月23日，#3機組解列。2018年2月11日，#3機組并網(wǎng)運行，投入運行之后在滿負荷工況下，不同制粉系統(tǒng)運行方式（A/B/C/D/E或A/B/D/E/F）對鍋爐總風量、送風機電流、送風機動葉及引風機汽輪機轉(zhuǎn)速影響不同。從2018年5月份開始，A/B/C/D/E制粉系統(tǒng)運行時，其鍋爐總風量、送風機電流、送風機動葉開度及引風機汽輪機轉(zhuǎn)速同比之前現(xiàn)象更為明顯，其問題有鍋爐總風量偏大、送風機動葉開度及送風機電流偏大、引風機汽輪機轉(zhuǎn)速偏高、A引風機汽輪機備用凝結水泵聯(lián)啟、二次風箱壓力偏高、排煙溫度偏高、高溫再熱器管壁溫度偏低、高溫再熱器事故減溫水用量偏少等。

3 燃燒調(diào)整試驗前、后參數(shù)對比

根據(jù)鴻山電廠#3號機組滿負荷運行曲線及參數(shù)對比可知，燃燒調(diào)整試驗之前滿負荷工況，在鍋爐氧量相近的情況下，A/B/C/D/E或A/B/D/E/F制粉系統(tǒng)運行時，鍋爐總風量為3 350 t/h左右、送風機電流為150 A左右、送風機動葉開度為80左右，以及引風機汽輪機轉(zhuǎn)速為4 900 rpm左右，即無論哪種制粉系統(tǒng)運行方式，各參數(shù)變化不明顯。燃燒調(diào)整試驗之后，以上的參數(shù)開始發(fā)生變化，5月份的參數(shù)變化更為明顯、直觀，鍋爐總風量偏大150 t/h左右，送風機電流偏大20 A左右，送風機動葉偏大10%左右，引風機汽輪機轉(zhuǎn)速偏高200 rpm左右，同比其他月份，引風機轉(zhuǎn)速偏高近400 rpm。

4 燃燒調(diào)整試驗

4.1 燃燒調(diào)整試驗的工作內(nèi)容

磨煤機出口一次風調(diào)平與通風量標定：通過比較每根一次風管的風速并調(diào)節(jié)布置在煤粉管道里的縮孔，將同一臺磨煤機的8根煤粉管的風速偏差調(diào)整至<5%以內(nèi)，以達到配平布置在同一層的8只燃燒器的一次風量，近而優(yōu)化燃燒器煤粉均勻分配的目的。根據(jù)每根一次風噴口面積計算得到8根一次風管道總的一次風量，然后減去密封風量（取密封風設計值）可以得到進入磨煤機的一次風總風量。將實測得到的一次風總風量與DCS顯示總風量相比，可得到相應磨煤機的一次風風量標定系數(shù)。

煤粉細度分析與調(diào)整：鴻山電廠煤粉取樣裝置采用平頭式等速取樣器，通過安裝在磨煤機出口的每根煤粉管道上的取樣器，并按照等截面圓環(huán)法在每個取樣器抽取相等的取樣時間，并調(diào)節(jié)抽氣器負壓相一致，使得每個取樣器的內(nèi)外靜壓平衡，從而保證所取的煤粉樣具有較好的代表性。

磨煤機單耗：磨煤單耗Em等于磨煤機功率P與磨煤機出力Bm之比。

鍋爐熱效率：鍋爐熱效率試驗應在爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，機組設備運轉(zhuǎn)正常的情況下進行，通過國家標準規(guī)定的反平衡法，測定鍋爐的各項熱量損失，從而計算得出鍋爐的熱效率。

4.2 燃燒調(diào)整試驗后數(shù)據(jù)優(yōu)化

燃燒調(diào)整試驗后數(shù)據(jù)優(yōu)化見表1。

5 燃燒調(diào)整試驗之后發(fā)現(xiàn)的問題

5.1 高溫再熱器管壁壁溫超溫

2018年2月19日，進行1 050 MW試驗，制粉系統(tǒng)運行方式為A/B/D/E/F，試驗期間制粉系統(tǒng)未進行切換，高溫再熱器管壁溫度開始出現(xiàn)超溫（報警值為630 ℃），高溫再熱器事故減溫水長時間處于開啟狀態(tài)，雖然在試驗期間將鍋爐受熱面吹灰的頻次由一次增加到兩次，但是吹灰結束運行一段時間后高溫再熱器的管壁溫度難以控制。A/B/C/D/E制粉系統(tǒng)運行時，高溫再熱器管壁溫度幾乎不會超溫，除人為操作不當之外，A/B/D/E/F制粉系統(tǒng)運行時，高溫再熱器管壁溫度經(jīng)常出現(xiàn)超溫現(xiàn)象，尤其是高溫再熱器吹灰結束后更容易超溫，不使用減溫水難以控制，造成再熱器減溫水的用量增大，截至目前，2018年再熱器減溫水累計用量達0.41 t/h，環(huán)比#4機偏高0.32 t/h。3月份開始進行分析，懷疑高溫再熱器管壁超溫與F磨煤機運行有關，鍋爐專業(yè)也及時采取措施，通過降低高溫再熱器區(qū)域的吹灰壓力、減少高溫再熱器吹灰頻次及調(diào)整F層燃燒器二次風門開度。

5.2 A引風機汽輪機備用凝結水泵聯(lián)啟

2018年2～4月，在滿負荷工況下，引風機汽輪機轉(zhuǎn)速均在5 000 rpm以下，5月10日的引風機汽輪機轉(zhuǎn)速本年內(nèi)首次達到5 000 rpm以上，引風機汽輪機轉(zhuǎn)速升高，進汽量必然增大，造成引風機汽輪機凝汽器內(nèi)凝結水量增大，為了維持凝汽器水位正常，引風機汽輪機凝結水出口母管調(diào)節(jié)閥（至主機凝汽器調(diào)門）必然開大，調(diào)節(jié)閥開大后凝結水母管壓力下降至0.35 MPa以下，引起備用凝結水泵聯(lián)啟，若停運一臺凝結水泵，隨著調(diào)節(jié)閥的開大，凝結水母管壓力將持續(xù)下降。

6 采取措施

采取措施如下：①解除燃燒器二次風門自動，手動將二次風門及燃盡風門全開，降低二次風箱的節(jié)流損失。②聯(lián)系熱控專業(yè)對A/B側省煤器出口煙氣氧量測點標定。③增大C磨煤機入口風量，調(diào)節(jié)磨煤機動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速。④降低高再區(qū)域吹灰器壓力及減少高再吹灰的頻次。⑤聯(lián)系檢修調(diào)整F層燃燒器內(nèi)二次風門開度。⑥修改氧量曲線，將氧量控制值往下調(diào)整0.1%～0.15%，同時保證CO不超標。

7 結語

A/B/C/D/E制粉系統(tǒng)運行，其鍋爐總風量、送風機電流、引風機汽輪機轉(zhuǎn)速要比A/B/D/E/F制粉系統(tǒng)運行時偏高，但是A/B/D/E/F制粉系統(tǒng)運行時高再壁溫偏高且易超溫，經(jīng)運行人員調(diào)整后仍無效。咨詢相關專業(yè)機構，給予回復是C磨煤機運行時鍋爐斷面熱負荷比F磨煤機運行時強，C、F磨煤機出口8只粉管煤粉濃度分布不一致，需要對粉管風速重新測量，若要解決目前的問題，需重新進行燃燒調(diào)整試驗。

參 考 文 獻

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[責任編輯：陳澤琦]