摘要:減少各種熱損失，提高機組效率是各火力發(fā)電廠節(jié)能增效的主要目標(biāo)，也是目前低碳社會的要求。不完全燃燒熱損失一直是火力發(fā)電廠不易控制的主要損失之一。本文主要介紹某鍋爐不完全燃燒熱損失偏高，不斷摸索尋找，最后發(fā)現(xiàn)根本原因為制粉系統(tǒng)分離器及回粉管堵塞的過程。

關(guān)鍵詞:不完全燃燒熱損失分離器 回粉管 堵塞

河南華潤電力首陽山有限公司裝機容量為2*600MW，鍋爐型號:HG-1955/25.4-YM。額定蒸發(fā)量:1862t/h。為超臨界參數(shù)變壓運行本生直流鍋爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。

制粉系統(tǒng)屬于正壓直吹式。所采用的給煤機為上海重型機器廠生產(chǎn)的9224型電子稱重式給煤機，磨煤機為上海重型機器廠引進法國阿爾斯通公司的技術(shù)生產(chǎn)的BBD-4360型雙進雙出鋼球磨煤機。

制粉系統(tǒng)的流程如下圖:原煤由兩只原煤斗落入兩臺轉(zhuǎn)速可調(diào)的電子稱重式給煤機。兩臺給煤機根據(jù)磨煤機筒體內(nèi)煤位(料位)分別送出一定數(shù)量的煤進入給煤機下方的磨煤機兩側(cè)混料箱。在混料箱內(nèi)原煤被旁路風(fēng)干燥，再經(jīng)磨煤機兩端的中空軸內(nèi)螺旋輸送器的下部空間分別被輸送到磨煤機筒體內(nèi)進行研磨。磨煤機筒體內(nèi)的一次風(fēng)將研磨后的煤粉經(jīng)兩側(cè)耳軸內(nèi)部的螺旋輸送器上部空間分別攜帶進入兩臺煤粉分離器。細度合格的煤粉經(jīng)每臺分離器頂部的四根煤粉管引至鍋爐燃燒器;細度不合格的煤粉經(jīng)下部的回粉管返回磨煤機再次研磨。

該公司制粉系統(tǒng)所應(yīng)用的煤粉分離器屬于雙錐體結(jié)構(gòu)的重力離心式煤粉分離器。工作方式如上圖所示。磨煤機的出粉被一次風(fēng)攜帶到分離器的高度。這時有一部分細度不合格的煤粉由于自身重量大而無法進入分離器從而將一部分較粗的煤粉初步淘汰掉;當(dāng)煤粉隨著一次風(fēng)進入分離器內(nèi)部時煤粉被分離器內(nèi)錐體下部的分流裝置分流，進入內(nèi)外錐體之間的空間繼續(xù)向上運動。在這一過程中又有一部分細度不夠的煤粉被淘汰，從分離器下部的回粉管返回磨煤機內(nèi)部重新磨制。

當(dāng)經(jīng)過一次分離的煤粉經(jīng)過折向門進入內(nèi)錐體后由于旋流的作用使煤粉在內(nèi)錐體中又經(jīng)歷了一次離心原理的分離，分離后的煤粉細度合格的被一次風(fēng)攜帶通過PC管送往燃燒器，細度不合格的煤粉經(jīng)分離器內(nèi)錐體下部的分流裝置與內(nèi)錐體之間的縫隙流出內(nèi)錐，經(jīng)回粉管返回磨煤機內(nèi)重新磨制。該公司進入商業(yè)化運營半年后發(fā)現(xiàn)兩臺機組和試運初期相同工況下的飛灰爐渣含碳量逐漸增加，并居高不下。具體數(shù)據(jù)如下:

首先化驗各磨煤機分離器出口的煤粉細度，結(jié)果和設(shè)計數(shù)據(jù)有一定偏差。隨逐步調(diào)整分離器折向擋板的開度，直至折向擋板的開度已經(jīng)調(diào)整至極限?；灻悍奂毝群驮O(shè)計數(shù)據(jù)雖然接近但仍然存在偏差。同時還引來了磨煤機出力明顯下降不能滿足機組負荷要求的新問題。隨后又經(jīng)歷配風(fēng)、配煤、通過調(diào)整磨煤機出力情況調(diào)整火焰中心等一系列全方位的試驗和摸索。然而即使在這種狀況下飛灰和爐渣的含碳量仍然居高不下。后發(fā)現(xiàn)經(jīng)檢修剛啟動的磨回粉管溫度要比一直運行的高40°左右，前者有60多度，后者僅有20多度。停運、打開分離器檢查發(fā)現(xiàn)，分離器折向擋板各處有較多雜物、回粉管處已經(jīng)被雜物堵死。具體情況如下圖。在實際運行中，原煤中混有的秸稈、布條、膠皮、鐵絲、編織袋等雜物在經(jīng)過排列緊密的分離器折向擋板時纏繞在擋板葉片上，或堵塞在分離器的回粉管鎖氣器上，造成分離器分離效果變差甚至失去分離能力。所以和沒有堵塞的分離器相比在相同的折向擋板開度下，堵塞的分離器出口煤粉會變粗不少。又因為回粉管被雜物堵死，回粉管無法回粉，不合格的粗粉也被直接吹進爐膛燃燒。未經(jīng)分離器分選的煤粉直接進入分離器出口一次風(fēng)管道中，增加了煤粉中的粗大顆粒份額，大大降低了煤粉的均勻性，使得燃燒效率下降。同時短路氣流也影響到內(nèi)錐體內(nèi)的分離器狀態(tài)，將部分已經(jīng)分離下來的粗顆粒又吹到粗粉分離器出口，也導(dǎo)致煤粉細度變粗，均勻性變差。導(dǎo)致了:

①運行中的爐渣有明顯的大碳粒;②鍋爐飛灰含碳量增加，降低了鍋爐的運行經(jīng)濟性;③由于分離器堵塞，降低了磨煤機的出力，經(jīng)常出現(xiàn)帶不到負荷曲線的情況。必須早開磨、晚停磨，有時負荷曲線長期500MW也要保持4臺磨運行，造成廠用電消耗和磨煤機鋼耗的增加;④大顆粒更易沉積在一次風(fēng)管的水平管段，造成燃燒器出力不均，引起高溫管材的局部超溫。

找到問題的病因后，公司安排在機組負荷較低的時候定期輪換停運磨煤機，清理分離器及回粉管。并考察同類型制粉系統(tǒng)，調(diào)研機組大修時有沒有改造分離器的必要和如何改造造價最低、效果最好，以求徹底治理。此后飛灰和爐渣含碳量數(shù)據(jù)如下:

參考文獻:

[1]上海重機廠BBD-4360雙進雙出鋼球磨煤機使用說明書.

[2]張磊，彭德振主編.大型火力發(fā)電機組集控運行.北京:中國電力出版社.

[3]華東電業(yè)管理局編.鍋爐運行技術(shù)問答.北京:中國電力出版社，1997.