孔令曉,董慶欣
中電投河南電力檢修工程有限公司監(jiān)理分公司,河南 鄭州 450000
隨著煤炭市場供應(yīng)關(guān)系日趨緊張,火力發(fā)電廠的節(jié)能降耗成為開源節(jié)流的重中之重。制粉電耗占廠用電相當大的份額,降低制粉電耗對控制發(fā)電成本有著重要意義。本文通過對雙進雙出磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)的試驗和運行分析,總結(jié)出了有效降低制粉電耗的手段。
鞏義豫聯(lián)電廠鍋爐為東方鍋爐廠制造的DG1025/17.4-Ⅱ14型亞臨界壓力中間一次再熱的自然循環(huán)鍋爐,雙拱形單爐膛,“W”型火焰燃燒方式,尾部雙煙道結(jié)構(gòu),固態(tài)排渣,全鋼懸吊結(jié)構(gòu)。采用3臺沈重BBD4062型雙進雙出球磨機,兩臺一次風機,兩臺密封風機,6臺電子稱重式皮帶給煤機。鍋爐配有18個雙旋風筒分離式煤粉燃燒器,以45°角向下噴入爐膛。
原設(shè)計兩臺密封風機運行,入口擋板開度都在35%時,單臺密封風機電流65A,出口風壓12.5 kPa~13kPa,滿足磨煤機運行要求。通過試驗,在額定負荷(300mW)下,單臺密封風機運行時,入口擋板開至90%,電流70A,出口壓力12.2kPa,三臺磨煤機密封風差壓都在3.0kPa以上,已能滿足密封風差壓要求,但電耗幾乎減少一半。同時單臺密封風機運行可以實現(xiàn)設(shè)備的可靠備用。
小結(jié):額定負荷試驗中,在保證差壓的前提下,通過調(diào)整單臺密封風機運行,可以優(yōu)化運行方式。
兩臺密封風機運行時電流為:130A
單臺密封風機運行時電流:70A。
年節(jié)約電量為:(130A-70A)×380V×1.732×0.85×7200小時=241676.352 kW·h
通過對密封風的調(diào)整,密封風電耗每年可節(jié)約電能241676.352kW·h。
機組試運初期,額定負荷下一次風母管壓力經(jīng)常保持11kPa~11.5kPa。經(jīng)過調(diào)整發(fā)現(xiàn)一次風母管壓力保持在10.5kPa,磨入口風壓控制在8kPa~8.5kPa時,一次風速可控制在22m/s~25m/s的最佳范圍內(nèi),同時也滿足機組接帶負荷的需要。因此,在煤質(zhì)發(fā)生變化或升降負荷后,通過合理搭配磨熱風擋板和容量風擋板開度,在保證運行穩(wěn)定的條件下可降低一次風母管壓力,從而降低一次風機的電耗。
小結(jié):在滿足額定負荷(300mW)前提下,通過調(diào)整磨煤機熱風擋板和容量風擋板開度降低一次風母管壓力,以降低一次風機電耗。
一次風壓11kPa時,風機電流93+87=180A
一次風壓10.5kPa,風機電流88+83=171A
年節(jié)約電量:(180A-171A)×6000V×1.732×0.85×7200小時=572391.36 kW·h
一次風機電耗每年可節(jié)約電能572391.36kW·h。
機組試運初期,額定負荷下,三臺磨煤機均保持140A電流運行。通過進行最佳鋼球裝載量試驗,磨煤機出力特性試驗,最終確定了磨煤機的最佳運行方式。
在一定的范圍內(nèi),隨著筒體內(nèi)鋼球裝載量的增多,磨煤機出力增加,制粉單位電耗(磨煤單位電耗與通風單位電耗之和)有所下降,但當鋼球裝載量增加到一定程度后,由于充球容積的增大,鋼球落下的有效工作高度減小,撞擊作用減弱,磨煤機出力的增加程度減緩,甚至下降。這時磨煤功率的增加并不減緩,因而磨煤單位電耗將有顯著的增加。
鋼球裝載量試驗方法:利用機組停運檢修機會,將磨煤機內(nèi)鋼球取出篩選后,分別在A磨內(nèi)裝載60t鋼球,B磨內(nèi)裝載75t鋼球,C磨內(nèi)裝載70t鋼球,保持磨煤機的分離器折向擋板開度(30%-35%)。機組啟動加入運行后,保持機組負荷穩(wěn)定,煤質(zhì)穩(wěn)定,調(diào)整各磨煤機的容量風風量一致、各磨煤機出力一致,調(diào)整后穩(wěn)定2小時,測定各煤粉管道煤粉細度R90,記錄數(shù)據(jù)如下:
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通過試驗,發(fā)現(xiàn)磨煤機內(nèi)裝球量為75t時,各煤粉管道煤粉細度R90值最接近設(shè)計值。
運行中發(fā)現(xiàn),磨煤機磨煤時的功率損耗與不磨煤時的能量消耗相差無幾,其主要原因是由于磨煤機筒體和鋼球的質(zhì)量要比其中煤的質(zhì)量大許多倍,絕大部分的能量都消耗在筒體轉(zhuǎn)動和提升鋼球上。由此可知,磨煤單位電耗隨磨煤機出力的降低磨煤單位電耗增加,所以磨煤機在低負荷或低于額定負荷下運行是不經(jīng)濟的;但磨煤機出力過大時,會導致煤粉細度得不到保證。
磨煤機出力特性試驗:分別將磨煤機出力調(diào)整到40t/h、50t/h、55t/h,各工況穩(wěn)定2h,測定煤份細度。通過試驗,發(fā)現(xiàn)磨煤機最大出力為55t,當單臺磨出力超過55t時,各煤粉管道煤粉細度R90值就會偏離燃燒要求值。由此可知,若再增加進煤量,由于筒體內(nèi)載煤量大,鋼球落下高度減小,由于球間煤層加厚,一部分能量將消耗于煤層變形,鋼球能量不能得到充分利用,磨煤機有效出力將隨載煤量增加反而減低。
小結(jié):通過試驗發(fā)現(xiàn)磨煤機內(nèi)裝球量在75t,同時出力不超過55t時運行狀況最佳。
對制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整后,三臺磨煤機平均電流由試運時的140A降至135A。
年節(jié)約電量:(140-135)×3×6000V×1.732×0.85×7200小時=953985.6 kW·h
1)加強對密封風機濾網(wǎng)的清理維護工作,以保證單臺密封風機運行時風壓足夠,實現(xiàn)密封風機一運一備,達到降低密封風機電耗的目的;
2)在一次風壓允許值的范圍內(nèi)合理調(diào)整磨組熱風擋板和容量風擋板開度,達到最佳的運行工況,同時實現(xiàn)降低一次風機電耗;
3)通過試驗,確定了磨煤機的最佳裝球量及磨煤機的最大出力,在煤粉細度得到保證的情況下,既保證鍋爐安全經(jīng)濟運行,也降低了磨煤機制粉電耗。
[1]編委會.火電廠設(shè)備安裝調(diào)試運行與維護檢修技術(shù)及危險點預控實務(wù)全書[M].北京:中國電力出版社,2010,6.
[2]姚志松,吳軍.工業(yè)企業(yè)實用節(jié)電技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2010,7.