660MW機(jī)組中速磨直吹式制粉系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化探究

程志遠(yuǎn)

摘 要：在660MW鍋爐機(jī)組運(yùn)行和發(fā)展過程中，直吹式制粉系統(tǒng)的節(jié)能性值得研究。以下是對(duì)其維護(hù)和各種檢測(cè)流程運(yùn)行時(shí)的探討以及分析。機(jī)器運(yùn)行時(shí)，對(duì)運(yùn)行過程進(jìn)行合理有效的維護(hù)，能夠保證機(jī)器完善運(yùn)行，可以減少磨煤機(jī)維護(hù)的費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：制粉系統(tǒng);節(jié)能;運(yùn)行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.001

針對(duì)中速磨煤機(jī)直吹制粉系統(tǒng)長(zhǎng)期不合理的運(yùn)行方式[1-2]，通過運(yùn)行優(yōu)化和調(diào)整，不僅獲得了一次風(fēng)量修正系數(shù)，而且對(duì)一次風(fēng)煤比、熱一次風(fēng)主管壓和負(fù)荷壓力控制功能進(jìn)行了重新優(yōu)化，使制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式更加合理和經(jīng)濟(jì)。優(yōu)化調(diào)整后，在600MW負(fù)荷條件下，改變風(fēng)機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)，達(dá)到較好的節(jié)能效果。

1 設(shè)備情況

鍋爐有許多不同問題如：對(duì)峰值進(jìn)行測(cè)量時(shí)不準(zhǔn)確，磨煤時(shí)磨動(dòng)不夠充分等比較嚴(yán)重的運(yùn)行問題。為了對(duì)制粉系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行精細(xì)化的控制，響應(yīng)國(guó)家關(guān)于“節(jié)能降耗”的號(hào)召，理應(yīng)對(duì)機(jī)器運(yùn)行時(shí)的制粉系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以及調(diào)整。

本文主要研究對(duì)制粉系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)（功耗以及排煙溫度）進(jìn)行調(diào)控以及優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)把測(cè)試的結(jié)果固化使之成為集散控制系統(tǒng)合理控制邏輯的目的，利于同類制粉系統(tǒng)科學(xué)合理的運(yùn)行和調(diào)整，具有比較重要的意義。本研究中，2號(hào)鍋爐在BMCR和ECR負(fù)荷下配備了五個(gè)輸送裝置。

2 實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容

2.1 磨煤機(jī)的校準(zhǔn)

確保磨煤機(jī)

一次風(fēng)量的準(zhǔn)確對(duì)于保證整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要的意義，能夠確保制粉的粒度和燃燒度。保證一次風(fēng)測(cè)量的準(zhǔn)確程度跟兩大因素有關(guān)：（1）冷熱空氣混合度的影響;（2）溫度場(chǎng)的分布。所以為了較好的反應(yīng)風(fēng)測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和運(yùn)行的狀況，我們必須獲得冷熱空氣混合之后的部件速度場(chǎng)和溫度分布場(chǎng)。

2.2 一次風(fēng)煤比、熱一次風(fēng)主管壓力和負(fù)荷壓力特性試驗(yàn)

通過實(shí)驗(yàn)重新優(yōu)化相關(guān)控制功能。采用等截面網(wǎng)格法對(duì)磨煤機(jī)入口一次風(fēng)流量進(jìn)行熱校準(zhǔn)。

3 測(cè)試結(jié)果和分析

3.1 磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量熱校準(zhǔn)試驗(yàn)

在超臨界機(jī)組中一次風(fēng)速壓力超過13kpa，溫度能夠達(dá)到350度，這些指標(biāo)可以作為火力發(fā)電廠的重要調(diào)節(jié)參數(shù)，也是煙霧系統(tǒng)重要的調(diào)節(jié)參數(shù)。在發(fā)電廠磨煤機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，在大，中，小這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量下，使用S型皮拖測(cè)量各磨煤機(jī)的一次風(fēng)量[3]，然后進(jìn)行熱校準(zhǔn)。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)六個(gè)磨煤機(jī)均偏離正常值。

3.2 磨煤機(jī)一次風(fēng)煤比試驗(yàn)

因?yàn)?號(hào)鍋爐不同磨煤機(jī)的入口部位在線一次風(fēng)量的測(cè)量數(shù)值不準(zhǔn)確，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)一次風(fēng)量的有效評(píng)估與檢測(cè)[4]。為了防止煤粉在煤粉管道中的堵塞，操作人員習(xí)慣于在正常運(yùn)行條件下，對(duì)每個(gè)磨煤機(jī)入口處的一次風(fēng)量設(shè)置合適偏差。結(jié)果是，磨煤機(jī)出口煤粉管的一次風(fēng)速相對(duì)較高，在大出力的情況下煤粉管風(fēng)速超過30m/s。因此，在磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量設(shè)定精確指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過合理的實(shí)驗(yàn)對(duì)一次風(fēng)煤比進(jìn)行重新確定是十分必要的。一次風(fēng)煤比試驗(yàn)在C、D磨煤機(jī)中進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果可推廣到其他磨煤機(jī)。一次風(fēng)煤比的確定應(yīng)考慮磨煤機(jī)的研磨和干燥輸出。同時(shí)，煤粉管道的最小一次風(fēng)速不應(yīng)小于18m/s，否則煤粉很容易沉積在煤粉管道中，甚至發(fā)生堵磨事件;最大一次風(fēng)速不應(yīng)高于30m/s，否則極易在增加燃燒器以及煤粉管道的磨損程度。因?yàn)槿紵鳟a(chǎn)生的磨損與送風(fēng)速度的平方之間為正比關(guān)系，因此，如果煤粉管道的風(fēng)速提升，燃燒器產(chǎn)生的磨損將會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增加。

3.3 一次空氣總管壓力特性試驗(yàn)

我們知道在磨煤機(jī)風(fēng)率不變的情況下，在一定范圍內(nèi)降低風(fēng)壓，可以實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)門的自動(dòng)啟動(dòng)，利于實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)節(jié)流阻力的降低，能夠合理有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)不必要功耗的降低，而且還能降低風(fēng)測(cè)的泄露率。一次風(fēng)主管的壓力控制有兩個(gè)缺點(diǎn)。

對(duì)一次風(fēng)集箱的壓力進(jìn)行設(shè)定時(shí)需要符合滿足磨煤機(jī)正常高效運(yùn)行、出力大的原則。依據(jù)原一次風(fēng)總管的相關(guān)壓力控制策略，如果有三臺(tái)及以上機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一次風(fēng)總管的壓力應(yīng)該隨著相應(yīng)的控制而發(fā)生變化。但是該風(fēng)控策略忽視了單個(gè)風(fēng)機(jī)架出現(xiàn)誤差時(shí)對(duì)整體風(fēng)機(jī)箱壓力的影響控制策略忽略了單機(jī)架輸出偏差對(duì)一次風(fēng)集箱部位壓力的影響;如果磨煤機(jī)處于低輸出的狀態(tài)，一次風(fēng)主管的壓力一旦超過8.5kpa，磨煤機(jī)的損耗將大大的增加。

4 結(jié)論

因此，有必要通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化一次風(fēng)集箱的壓力控制功能。對(duì)一次風(fēng)主管進(jìn)行壓力控制時(shí)，應(yīng)該符合一次風(fēng)量調(diào)節(jié)的基本要求，同時(shí)保證熱風(fēng)幕機(jī)的開度維持在50%-70%。

與實(shí)測(cè)值相比，六個(gè)磨煤機(jī)轉(zhuǎn)盤的一次風(fēng)量有一定偏差。根據(jù)磨煤機(jī)入口相關(guān)試驗(yàn)測(cè)定的風(fēng)量修正系數(shù)對(duì)刻度盤的一次風(fēng)量指標(biāo)進(jìn)行修正之后，刻度盤部位的一次風(fēng)量指標(biāo)才更加準(zhǔn)確可信。

于原磨煤機(jī)入口部位進(jìn)行一次風(fēng)量的檢測(cè)時(shí)，數(shù)值一般不準(zhǔn)確，導(dǎo)致磨煤機(jī)功能控制出現(xiàn)問題，使得磨煤機(jī)風(fēng)口處風(fēng)速較高。通過精確測(cè)量一次風(fēng)量，可以有效的優(yōu)化風(fēng)煤比控制功能，降低了一次風(fēng)機(jī)功耗。

一次風(fēng)總管壓力控制存在控制方式不合理、一次風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)阻力過大等問題。通過對(duì)一次風(fēng)管進(jìn)行的壓力特性相關(guān)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一次風(fēng)管部位壓力控制功能的優(yōu)化調(diào)整，保證了一次風(fēng)管壓力的調(diào)控方式的合理高效，利于實(shí)現(xiàn)對(duì)一次風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)阻力的降低，利于降低系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的功耗。

如果磨煤機(jī)的相關(guān)功能無法滿足機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的需求，磨煤機(jī)性能極易出現(xiàn)震動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)對(duì)整體機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定影響。通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加載壓力實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有功能的優(yōu)化，妥善解決磨煤機(jī)容易震動(dòng)的問題，除此之外，對(duì)一次風(fēng)量以及一次風(fēng)管的壓力進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)相關(guān)指標(biāo)的下降，與進(jìn)行調(diào)整以及優(yōu)化前相比，保持600MW負(fù)荷的條件，一次風(fēng)機(jī)電流大約下降42A，廢氣的溫度大約降低3.5℃，轉(zhuǎn)換電源煤耗大約下降0.8g/kWh。

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