磨煤機(jī)啟停導(dǎo)致氮氧化物波動(dòng)控制技術(shù)研究

宋益純

（國(guó)家能源集團(tuán)山東電力有限公司，山東 濟(jì)南 250101）

0 引言

直吹式制粉系統(tǒng)燃煤火電機(jī)組，在中高負(fù)荷段參與電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制（Automatic Generation Control，AGC）運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常需要啟、停磨煤機(jī)，改變?nèi)霠t煤量。磨煤機(jī)啟停期間，出口溫度以及入口冷熱一次風(fēng)量的控制不同于正常運(yùn)行工況，相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)此進(jìn)行了大量的研究和優(yōu)化［1-3］。磨煤機(jī)的啟停還易造成煙氣中氮氧化物（NOx）濃度的急劇變化，對(duì)脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行形成非常大的擾動(dòng)。相關(guān)文獻(xiàn)［4-5］對(duì)機(jī)組正常運(yùn)行階段脫硝噴氨控制系統(tǒng)提出了多種優(yōu)化控制方案，但涉及磨煤機(jī)啟停階段的控制方案較少，雖然此種工況占機(jī)組運(yùn)行時(shí)段的比例較小，但因此時(shí)鍋爐燃燒工況波動(dòng)造成脫硝系統(tǒng)大幅擾動(dòng)、噴氨量過(guò)多造成氨逃逸超標(biāo)，形成的硫酸銨鹽附著在空預(yù)器、袋式除塵器上，長(zhǎng)期積累導(dǎo)致空預(yù)器差壓和除塵器差壓的升高，增加引風(fēng)機(jī)電耗。文獻(xiàn)［6］選取磨煤機(jī)啟、停信號(hào)構(gòu)建噴氨量前饋補(bǔ)償器，優(yōu)化噴氨控制系統(tǒng)，解決磨煤機(jī)啟、停過(guò)程中脫硝反應(yīng)器出口NOx濃度超標(biāo)問(wèn)題。在磨煤機(jī)啟、停階段，若能降低脫硝反應(yīng)器入口NOx濃度波動(dòng)幅度，會(huì)比控制出口NOx濃度更容易、更有利于防止NOx超標(biāo)排放及減少氨逃逸量。因此，有必要研究磨煤機(jī)啟、停期間導(dǎo)致脫硝反應(yīng)器入口煙氣NOx濃度波動(dòng)的主要原因，采取針對(duì)性措施進(jìn)行消除。

1 研究對(duì)象

選取火電廠應(yīng)用較多的雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)進(jìn)行研究。某火電廠600 MW 機(jī)組配置6 臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，鍋爐本體形式為∏型布置，一次中間再熱、單爐膛、尾部雙煙道結(jié)構(gòu)，平衡通風(fēng)、露天布置、前后墻對(duì)沖燃燒方式，高負(fù)荷段經(jīng)常啟停的為A磨。

圖1 為A 磨啟停期間脫硝反應(yīng)器入口NOx濃度波動(dòng)曲線。

由圖1可知，磨煤機(jī)啟動(dòng)后、給煤機(jī)啟動(dòng)前，鍋爐出口NOx濃度開(kāi)始上升；磨煤機(jī)停止前，鍋爐出口NOx濃度開(kāi)始波動(dòng)且磨煤機(jī)停止后大幅下降。NOx濃度的波動(dòng)原因比較復(fù)雜，在啟動(dòng)給煤機(jī)前和停止給煤機(jī)前即已出現(xiàn)，不僅與磨煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，還與其他參數(shù)的變化有關(guān)。

2 磨煤機(jī)啟停階段影響NOx濃度因素分析

2.1 給煤量

由圖1 可知，在給煤機(jī)落煤前，鍋爐出口NOx即出現(xiàn)了快速上升；給煤機(jī)停運(yùn)前，給煤量消失之后一段時(shí)間鍋爐出口NOx濃度才出現(xiàn)大幅下降。磨煤機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)給煤機(jī)未運(yùn)行，無(wú)新增原煤進(jìn)入磨煤機(jī)，因此磨煤機(jī)啟停期間鍋爐出口NOx濃度大幅波動(dòng)與給煤量無(wú)關(guān)。

圖1 A磨啟停期間脫硝反應(yīng)器入口NOx波動(dòng)曲線

2.2 煤位

雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)采用差壓式料位計(jì)檢測(cè)煤位，正常啟、停磨時(shí)煤位均處于低位，緊急停磨時(shí)煤位處于正常煤位。查詢正常停磨和緊急停磨期間NOx濃度波動(dòng)情況，正常停磨、煤位較低時(shí)NOx濃度波動(dòng)幅度不定，有時(shí)高、有時(shí)低，但普遍比緊急停磨時(shí)的波動(dòng)幅度小，說(shuō)明停磨時(shí)的煤位高低與NOx濃度波動(dòng)存在關(guān)聯(lián)性。由于差壓式料位計(jì)在低煤位時(shí)測(cè)量誤差較大，磨內(nèi)少量存煤或無(wú)煤所測(cè)得的煤位區(qū)別不明顯，差壓法測(cè)量值僅作為參考［7］，因此，正常停磨時(shí)無(wú)法通過(guò)煤位分析NOx濃度的波動(dòng)情況。

2.3 停磨前吹掃時(shí)間

給煤機(jī)停止給煤后，需要保持磨煤機(jī)一定時(shí)間的運(yùn)行，將磨中的存煤磨成煤粉吹入爐膛。查詢分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）中A 磨煤機(jī)最近100 次停止前有關(guān)參數(shù)變化曲線，統(tǒng)計(jì)并分析停磨前的吹掃時(shí)間、不同吹掃時(shí)間與停磨后鍋爐出口NOx濃度波動(dòng)幅度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖2 是磨煤機(jī)停運(yùn)前不同吹掃時(shí)間與停磨次數(shù)統(tǒng)計(jì)。

圖2中，吹掃時(shí)間小于5 min 的停磨次數(shù)為2次，均為緊急停磨；吹掃時(shí)間大于35 min 的停磨次數(shù)為3 次，均為磨煤機(jī)定期檢修前的停磨；吹掃時(shí)間為5～15 min（含15 min）的停磨次數(shù)最多，其次是停磨前吹掃15～25 min（含25 min）。由以上數(shù)據(jù)可知，運(yùn)行人員大多習(xí)慣吹掃15 min 左右將磨停運(yùn)，主要原因是為了減少磨煤機(jī)的啟停時(shí)間、降低電耗［8］。

圖2 磨煤機(jī)停運(yùn)前吹掃時(shí)間與停磨次數(shù)統(tǒng)計(jì)

為了分析不同吹掃時(shí)間對(duì)停磨后鍋爐出口NOx濃度波動(dòng)幅度的影響，對(duì)上述100 次停磨按吹掃時(shí)間對(duì)應(yīng)的鍋爐出口NOx質(zhì)量濃度平均波動(dòng)幅度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，圖3是二者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。

圖3 停磨吹掃時(shí)間與NOx波動(dòng)幅度對(duì)應(yīng)關(guān)系

由圖3 可知，停磨前吹掃時(shí)間越短，停磨后鍋爐出口NOx濃度波動(dòng)幅度越大；當(dāng)吹掃時(shí)間大于35 min時(shí)，NOx濃度波動(dòng)幅度很小，說(shuō)明吹掃時(shí)間是影響停磨后NOx濃度波動(dòng)幅度的主要因素，其原因在于磨內(nèi)存煤未吹凈時(shí)，停止磨煤機(jī)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的燃燒器突然滅火，從而使該燃燒器出口區(qū)域溫度突然降低、燃燒生成的NOx濃度突然減少；磨內(nèi)存煤吹凈后停磨時(shí)，所對(duì)應(yīng)的燃燒器出口火焰是緩慢熄滅的，燃燒工況未出現(xiàn)突變，因此NOx濃度波動(dòng)幅度很小。

2.4 一次風(fēng)和二次風(fēng)

磨煤機(jī)通過(guò)容量風(fēng)（一次風(fēng)）攜帶煤粉，容量風(fēng)由冷一次風(fēng)和熱一次風(fēng)混合后進(jìn)入磨煤機(jī)。在冷、熱一次風(fēng)混合前，各自通過(guò)調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量，混合后通過(guò)混合風(fēng)關(guān)斷閥進(jìn)入磨煤機(jī)。圖4 是磨煤機(jī)啟動(dòng)期間容量風(fēng)擋板開(kāi)度、混合一次風(fēng)壓、給煤量、二次風(fēng)擋板開(kāi)度、磨煤機(jī)電流和鍋爐出口NOx濃度波動(dòng)變化曲線。

2.4.1 容量風(fēng)量

由圖4 可知，磨煤機(jī)啟動(dòng)前，容量風(fēng)擋板開(kāi)度保持在最小，但混合一次風(fēng)壓突升，隨后鍋爐出口NOx濃度大幅升高，而此時(shí)磨煤機(jī)、給煤機(jī)均未啟動(dòng)，表明此時(shí)因打開(kāi)混合一次風(fēng)關(guān)斷閥，雖然未打開(kāi)容量風(fēng)調(diào)節(jié)擋板，但已有容量風(fēng)進(jìn)入了磨煤機(jī)內(nèi)，原因是，容量風(fēng)調(diào)節(jié)擋板關(guān)閉不嚴(yán)存在漏風(fēng)，磨煤機(jī)內(nèi)上次停磨時(shí)未吹凈的煤粉被容量風(fēng)帶入爐膛燃燒，導(dǎo)致NOx濃度快速上升。因此，磨煤機(jī)啟動(dòng)前容量風(fēng)量無(wú)法按預(yù)期的調(diào)節(jié)量緩慢增加，是影響鍋爐出口NOx濃度波動(dòng)的因素之一。

2.4.2 二次風(fēng)量

圖4 中，A 磨對(duì)應(yīng)的A、B 側(cè)燃燒器二次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度曲線為階躍變化，說(shuō)明該磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的燃燒器二次風(fēng)量調(diào)節(jié)未投入自動(dòng)方式。由于磨煤機(jī)啟停期間進(jìn)入爐膛的煤粉量變化較大，二次風(fēng)量不與其進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致氧量的大幅波動(dòng)，生成的NOx濃度也會(huì)大幅波動(dòng)［9］。經(jīng)與運(yùn)行人員交流，確認(rèn)機(jī)組的總風(fēng)量根據(jù)負(fù)荷指令的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，而每臺(tái)磨對(duì)應(yīng)的燃燒器二次風(fēng)量均未投入自動(dòng)方式。二次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板是燃燒器所有部件中對(duì)NOx濃度影響最大的設(shè)備［10］，因此，啟停磨時(shí)二次風(fēng)量未進(jìn)行同步調(diào)節(jié)是影響NOx濃度波動(dòng)的又一主要因素。

圖4 啟磨期間磨相關(guān)參數(shù)變化曲線

2.5 其他因素

目前，燃煤鍋爐廣泛采用了低氮燃燒技術(shù)，以減少NOx的生成，但磨煤機(jī)啟停階段由于風(fēng)煤比較大，主燃燒器區(qū)域進(jìn)入的空氣相對(duì)較多，降低了低氮燃燒技術(shù)的控制效果，該工況難以避免，但是，如果在磨煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)將進(jìn)入燃燒器的煤粉量盡可能平穩(wěn)地增加，則NOx濃度也會(huì)相對(duì)平緩增加而不會(huì)出現(xiàn)大幅躍升；同理，如果在磨煤機(jī)停止前將內(nèi)部的存煤磨碎吹凈，使對(duì)應(yīng)的燃燒器火焰由強(qiáng)到弱直到最后熄滅，則NOx濃度也會(huì)由高到低平緩下降而不會(huì)突降，減少對(duì)脫硝系統(tǒng)的擾動(dòng)。

3 磨煤機(jī)啟停優(yōu)化控制方案

3.1 停磨期間吹掃控制邏輯優(yōu)化

根據(jù)以上分析，停磨前將磨內(nèi)存煤吹凈是解決啟停磨期間NOx濃度大幅波動(dòng)問(wèn)題的根本措施。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要研究確定磨煤機(jī)吹掃時(shí)機(jī)、吹掃條件并合理控制吹掃時(shí)間。

3.1.1 吹掃時(shí)機(jī)和吹掃條件的確定

正常停磨前，給煤量逐漸減少，煤位逐漸下降，當(dāng)煤位下降到較低位置時(shí)，停止給煤機(jī)運(yùn)行，此時(shí)磨煤機(jī)內(nèi)存煤只出不進(jìn)，其運(yùn)行方式即為吹掃階段，通過(guò)DCS判斷給煤機(jī)、磨煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，即可確定。為了將煤粉吹入爐膛，容量風(fēng)的風(fēng)速或風(fēng)量需要保持一定范圍，通過(guò)查詢歷史曲線及試驗(yàn)，該機(jī)組一次風(fēng)壓正常運(yùn)行期間基本保持不變，容量風(fēng)門(mén)開(kāi)度保持在20%、實(shí)際容量風(fēng)量不低于量程的20%，可滿足吹掃需要。相關(guān)控制邏輯如圖5所示。

圖5 吹掃時(shí)機(jī)判斷和吹掃條件的建立

圖5 中，對(duì)磨煤機(jī)和給煤機(jī)運(yùn)行情況的判斷邏輯，其中2 s 的延時(shí)是為了區(qū)別磨煤機(jī)緊急停機(jī)和正常停機(jī)，其工作原理是：當(dāng)給煤機(jī)和磨煤機(jī)緊急停運(yùn)時(shí)，二者同時(shí)或先后跳閘，則不再執(zhí)行吹掃程序，不將容量風(fēng)門(mén)置吹掃開(kāi)度；如果給煤機(jī)停運(yùn)2 s 后磨煤機(jī)仍在運(yùn)行，則將容量風(fēng)門(mén)開(kāi)度自動(dòng)開(kāi)至20%，20 s后如果檢測(cè)到容量風(fēng)量不低于20%，則可確認(rèn)磨煤機(jī)吹掃條件滿足。

3.1.2 吹掃時(shí)間的確定

給煤機(jī)停運(yùn)后，當(dāng)吹掃風(fēng)量一定時(shí)，磨內(nèi)存煤吹干凈需要的時(shí)間與存煤量的多少有關(guān)。根據(jù)2.3 節(jié)分析與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)A、B 兩側(cè)平均煤位差壓信號(hào)首次低至100 Pa 時(shí)停止給煤機(jī)落煤，保持容量風(fēng)門(mén)開(kāi)度約為20%、容量風(fēng)量不低于20%，連續(xù)吹掃35 min 可確保存煤吹凈。當(dāng)煤位差壓值高于此值時(shí)停止給煤機(jī)運(yùn)行，還需要延長(zhǎng)吹掃時(shí)間，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，A側(cè)、B 側(cè)平均煤位差壓信號(hào)下降速度基本與吹掃時(shí)間成正比，大約1 Pa/s，如圖6所示。

圖6 磨煤機(jī)料位差壓與吹掃時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系

由圖6 可知，煤位差壓高于100 Pa 時(shí)停止給煤機(jī)落煤，所需吹掃時(shí)間將大于35 min，總吹掃時(shí)間可根據(jù)式（1）進(jìn)行計(jì)算。

式中：t為吹掃時(shí)間，s；Δp為磨煤機(jī)料位差壓，Pa，Δp≥100 Pa。

料位差壓值大于100 Pa時(shí)，首先按1 s/Pa的對(duì)應(yīng)關(guān)系將超過(guò)100 Pa 的部分轉(zhuǎn)換為吹掃時(shí)間，再加上35 min（2 100 s）；若料位差壓值等于或小于100 Pa，則吹掃時(shí)間直接取2 100 s。

3.1.3 吹掃時(shí)間的自動(dòng)計(jì)時(shí)

設(shè)置吹掃時(shí)間的自動(dòng)計(jì)時(shí)功能，可以指導(dǎo)運(yùn)行人員準(zhǔn)確掌握停磨前的吹掃時(shí)間，避免吹掃時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，同時(shí)，對(duì)吹掃是否順利完成進(jìn)行記錄，為下次啟磨時(shí)分別針對(duì)不同的吹掃時(shí)間采取不同的控制方案提供依據(jù)。圖7是基于DCS的吹掃倒計(jì)時(shí)流程。

圖7 基于DCS的吹掃倒計(jì)時(shí)流程

3.2 啟停磨期間容量風(fēng)量折算燃料量算法優(yōu)化

入爐煤量和風(fēng)量匹配性越好，煙氣中的氧量和NOx濃度越穩(wěn)定。但入爐煤量難以直接測(cè)量，對(duì)于雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，常將容量風(fēng)量（一次風(fēng)量）或一次風(fēng)壓折算為入爐煤量參與鍋爐主控調(diào)節(jié)?？蛰d啟動(dòng)的雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，煤位的建立滯后于一次風(fēng)量的建立，因此啟動(dòng)過(guò)程初期盡管一次風(fēng)量較大，但是進(jìn)入爐膛的煤粉量較少；停磨前吹掃期間，一次風(fēng)量不變，但其中攜帶的煤粉越來(lái)越少，導(dǎo)致折算后的煤量不準(zhǔn)確，影響機(jī)組主汽壓、風(fēng)煤比、風(fēng)量等自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能，煙氣中氧量和NOx濃度因此也會(huì)大幅波動(dòng)。文獻(xiàn)［11］提出了一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)入爐煤量軟測(cè)量方法，利用磨煤機(jī)煤粉流量與容量風(fēng)門(mén)開(kāi)度、一次風(fēng)壓力、料位等關(guān)鍵參數(shù)，采用分段線性函數(shù)構(gòu)造鍋爐入爐煤量軟測(cè)量模型；文獻(xiàn)［12］在火電機(jī)組協(xié)調(diào)控制回路采用基于內(nèi)部模型控制，解決超臨界火電機(jī)組在AGC調(diào)頻下啟動(dòng)制粉系統(tǒng)過(guò)程中擾動(dòng)大的問(wèn)題；文獻(xiàn)［13］采用容量風(fēng)擋板開(kāi)度、一次風(fēng)壓和磨煤機(jī)料位及磨煤機(jī)是否吹凈等參數(shù)綜合折算入爐煤量，解決了入爐煤量計(jì)算偏差大引發(fā)的機(jī)組參數(shù)波動(dòng)大的問(wèn)題。

3.2.1 停磨吹掃期間容量風(fēng)量折算燃料量的算法優(yōu)化

停磨前，如果每次都保持吹掃相關(guān)條件的固定，只有容量風(fēng)中的煤粉濃度隨吹掃時(shí)間變化，尋找吹掃過(guò)程中容量風(fēng)中煤粉量和吹掃時(shí)間的對(duì)應(yīng)規(guī)律，比將容量風(fēng)門(mén)開(kāi)度、一次風(fēng)壓、磨料位等參數(shù)進(jìn)行綜合折算，更簡(jiǎn)單、更易于確保折算的準(zhǔn)確性。

當(dāng)煤位高于100 Pa時(shí)，給煤機(jī)尚在運(yùn)行，不屬于吹掃工況，燃料量的折算仍保持正常算法。當(dāng)煤位低于100 Pa時(shí)，若保持一次風(fēng)壓不變，將容量風(fēng)門(mén)開(kāi)度固定為20%，此時(shí)容量風(fēng)量不低于20%，連續(xù)吹掃35 min 可確保存煤吹凈，因此，每次吹掃時(shí)均按以上條件進(jìn)行，則吹掃期間燃料量的折算系數(shù)可從1（或100%）經(jīng)過(guò)35 min后變?yōu)榱恪？紤]到吹掃至30～35 min 時(shí)間段時(shí)，容量風(fēng)中的煤粉量已非常少，對(duì)總?cè)剂狭康挠?jì)算影響較小，因此，當(dāng)吹掃時(shí)間至30 min時(shí)，可將折算系數(shù)提前變?yōu)榱?，如圖8所示。

圖8 停磨期間容量風(fēng)量折算系數(shù)與吹掃時(shí)間關(guān)系曲線

3.2.2 啟磨期間容量風(fēng)量折算燃料量的算法優(yōu)化

設(shè)容量風(fēng)量折算為燃料量的折算系數(shù)為K，磨煤機(jī)進(jìn)煤到出粉的延遲時(shí)間為100 s，則：

1）當(dāng)上次停磨為緊急停磨時(shí)（ΔP煤位差壓值＞100 Pa），再次啟磨后，K取值為1；

2）當(dāng)上次停磨已吹掃完成，再次啟磨后、給煤機(jī)未運(yùn)行時(shí)，K取值為0；給煤機(jī)下煤后，K取值從0 開(kāi)始每秒增加0.01，100 s后變?yōu)?

式中：t為給煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間，t≤100 s。

3）當(dāng)上次停磨時(shí)吹掃已開(kāi)始但未完成，啟磨后、給煤機(jī)未運(yùn)行時(shí)，該過(guò)程相當(dāng)于停磨前的吹掃過(guò)程的延續(xù)，K取值按吹掃中斷時(shí)的數(shù)值，且按圖8 所示曲線變化，后續(xù)過(guò)程進(jìn)一步細(xì)分為兩種情況：一是繼續(xù)吹掃直到吹掃時(shí)間加上次停磨時(shí)的吹掃時(shí)間累計(jì)滿30 min 后給煤機(jī)啟動(dòng)落煤，此時(shí)的K值按式（2）規(guī)律變化；二是繼續(xù)吹掃時(shí)間加上次停磨時(shí)的吹掃時(shí)間累計(jì)不足30 min 給煤機(jī)啟動(dòng)落煤，則啟動(dòng)給煤機(jī)后

式中：K為容量風(fēng)量折算為燃料量的折算系數(shù)，其值≤1；K0為K的初始值，磨煤機(jī)上次停磨前和啟磨后累計(jì)吹掃時(shí)間；t為給煤機(jī)啟動(dòng)后運(yùn)行時(shí)間，s。

式（3）反映了磨煤機(jī)停磨吹掃時(shí)間和啟磨時(shí)吹掃時(shí)間共同對(duì)折算系數(shù)的影響。

另外，磨內(nèi)若有存煤，暖磨期間一次風(fēng)即會(huì)將部分煤粉快速帶入爐膛，但隨后煤粉量快速減少，直到磨煤機(jī)啟動(dòng)后，又有一部分煤粉快速進(jìn)入爐膛，導(dǎo)致總?cè)剂狭亢推渌麉?shù)的波動(dòng)。上述工況下想要準(zhǔn)確地將容量風(fēng)折算為燃料量難度很大，因此，應(yīng)盡量將磨煤機(jī)吹凈后停磨。

3.3 啟停磨期間燃燒器二次風(fēng)量控制策略

啟停磨期間，對(duì)應(yīng)的燃燒器二次風(fēng)量調(diào)節(jié)全程投入自動(dòng)，其大小應(yīng)在不小于最小風(fēng)量的前提下與折算后的燃料量相匹配，以準(zhǔn)確反映吹掃時(shí)間對(duì)容量風(fēng)中煤粉濃度的影響。

4 效果驗(yàn)證

4.1 正常啟停磨運(yùn)行情況

將A磨啟停優(yōu)化控制邏輯在DCS中進(jìn)行組態(tài)，A磨對(duì)應(yīng)的二次風(fēng)量控制投入自動(dòng)，按正常停磨程序進(jìn)行試驗(yàn)：

將A1、A2 給煤機(jī)煤量減至最小，待兩側(cè)煤位差壓降至100 kPa 以下時(shí)，停止給煤機(jī)運(yùn)行，DCS 自動(dòng)啟動(dòng)倒計(jì)時(shí)，倒計(jì)時(shí)結(jié)束后人工停止磨煤機(jī)運(yùn)行，觀察停磨前后鍋爐A、B 側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度波動(dòng)范圍分別為：A 側(cè)267～299 mg/m3；B 側(cè)258～293 mg/m3。波動(dòng)幅度分別為：A側(cè)32 mg/m3；B側(cè)35 mg/m3。

停磨期間，NOx濃度波動(dòng)幅度較改進(jìn)前大幅減小。

再次啟磨暖磨期間，鍋爐A、B 側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度波動(dòng)分別為：A側(cè)273～312 mg/m3；B側(cè)258～289mg/m3。波動(dòng)幅度為：A側(cè)39 mg/m3；B側(cè)：31 mg/m3。

磨煤機(jī)、給煤機(jī)啟動(dòng)后，NOx濃度緩慢上升，未出現(xiàn)大幅波動(dòng)。

4.2 停磨吹掃中斷情況下試運(yùn)行情況

在A 磨停磨前吹掃15 min 后停止其運(yùn)行，觀察鍋爐A、B 側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度波動(dòng)范圍，分別為：A側(cè)：237～301 mg/m3；B 側(cè)：249～323 mg/m3。波動(dòng)幅度分別為：A側(cè)：64 mg/m3；B側(cè)：76 mg/m3。

7 h 后機(jī)組負(fù)荷上升，A 磨暖磨、啟動(dòng)，觀察鍋爐A、B 側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度波動(dòng)范圍，分別為：A 側(cè)：262～335 mg/m3；B側(cè)：277～346 mg/m3。波動(dòng)幅度分別為：A側(cè)：73 mg/m3；B側(cè)：69 mg/m3。

上述數(shù)據(jù)表明，停磨前吹掃不徹底，即使二次風(fēng)量投入自動(dòng)，因啟停磨時(shí)進(jìn)入爐膛的煤粉量突變?nèi)詴?huì)導(dǎo)致NOx較大幅度波動(dòng)。

5 結(jié)語(yǔ)

合理控制停磨前吹掃時(shí)間將磨內(nèi)存煤吹凈，是解決啟停磨導(dǎo)致鍋爐出口NOx濃度大幅波動(dòng)問(wèn)題的主要手段。啟停磨期間，將容量風(fēng)量合理折算為燃料量并將燃燒器對(duì)應(yīng)的二次風(fēng)量調(diào)節(jié)投入自動(dòng)，是穩(wěn)定燃燒工況、避免煙氣中NOx濃度波動(dòng)的有效措施。吹凈后的磨煤機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)，從磨煤機(jī)暖磨、給煤機(jī)下煤到磨出煤粉需要一段時(shí)間，與不吹凈的磨煤機(jī)相比，增加鍋爐出力的速度相對(duì)較慢，運(yùn)行人員可以通過(guò)提前暖磨來(lái)縮短制粉系統(tǒng)啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間，滿足機(jī)組負(fù)荷變化需要。