肖玉生，王志海

（華能濟寧運河發(fā)電有限公司，山東 濟寧 272057）

0 引言

華能濟寧運河發(fā)電有限公司（以下簡稱運河公司）5號、6號鍋爐是1025 t/h亞臨界壓力、控制循環(huán)鍋爐，采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，分別配用3臺BBD4060型雙進雙出鋼球磨煤機，采用徑向分離型分離器。磨煤機主要設(shè)計規(guī)范見表1。

表1 5號、6號鍋爐雙進雙出磨煤機主要設(shè)計規(guī)范

磨煤機運行中，隨煤質(zhì)的變化，出現(xiàn)出力偏低、煤粉細度大且不穩(wěn)定、回粉管堵塞、內(nèi)錐擋板堵塞等問題。造成飛灰、爐渣可燃物大，制粉電耗高，頻繁停磨清理分離器，影響到汽壓、汽溫穩(wěn)定和發(fā)電量自動控制（AGC）品質(zhì)。

1 存在問題與分析

1.1 存在問題

根據(jù)磨煤機運行工況參數(shù)和分離器檢查情況,發(fā)現(xiàn)由于磨煤機料位測量不準確，為防止?jié)M磨發(fā)生，被迫采用低料位方式運行。在此方式下，若開大容量風(fēng)門開度，主汽壓力響應(yīng)緩慢，分離器阻力增大；為滿足鍋爐負荷，繼續(xù)開大容量風(fēng)門，分離器外壁有明顯的顆粒摩擦、撞擊聲，一次風(fēng)速、風(fēng)壓波動，煤粉細度增大。有時分離器阻力會突然變小，出現(xiàn)煤粉細度過大，停磨檢查發(fā)現(xiàn)分離器內(nèi)錐擋板被雜物卡澀，無法正常啟閉。為減小煤粉細度，關(guān)小分離器折向擋板，效果不明顯，回粉管易發(fā)生堵塞。

發(fā)生分離器回粉管堵塞、內(nèi)錐卡澀后，頻繁停磨清理分離器。

在這一工況下，給煤自動不能投入，磨煤機制粉出力不穩(wěn)定，對爐內(nèi)燃燒帶來影響。

1.2 對鍋爐運行的影響

在上述300 MW工況，對入爐煤、煤粉、飛灰、爐渣取樣化驗。煤質(zhì)情況見表2，煤粉細度與飛灰、爐渣可燃物見表3。

表2 6號鍋爐燃用煤質(zhì)化驗結(jié)果

表3 6號鍋爐煤粉細度與飛灰、爐渣可燃物化驗結(jié)果

從表2看，燃用煤質(zhì)熱值高于設(shè)計煤質(zhì)，鍋爐帶負荷沒問題。比較表3中的煤粉細度，A、B磨細度明顯不合格，而且均勻性差。由于煤粉細度大、不均勻，煤粉進入爐膛后，部分粗粉顆粒不能懸浮，形成沉降，進入渣斗，引起爐渣可燃物顯著升高。經(jīng)過爐膛的煤粉顆粒由于偏粗，無法完全燃燒，引起飛灰可燃物升高。爐渣可燃物過大、飛灰可燃物偏高，使鍋爐經(jīng)濟性降低。

制粉、燃燒的不穩(wěn)定，必然造成汽壓、汽溫的波動，使機組負荷調(diào)節(jié)性變差，影響機組的安全、經(jīng)濟運行。5號鍋爐也存在同樣的問題。

1.3 主要影響因素分析

如圖1所示，雙進雙出磨煤機有兩個相互獨立的對沖回路。滾筒轉(zhuǎn)動將鋼球帶到一定高度落下，主要是撞擊、同時兼有擠壓和碾壓作用磨制煤粉；在一次風(fēng)的作用下，進行干燥、攜帶。在一定磨內(nèi)料位和一次風(fēng)條件下，主要通過改變?nèi)萘匡L(fēng)和旁路風(fēng)風(fēng)門開度來調(diào)節(jié)磨煤出力、維持一次風(fēng)速。分離器分離出細度不合格煤粉回送再磨。

圖1 5號、6號鍋爐磨煤機系統(tǒng)示意

影響磨煤機出力、煤粉細度的因素主要有煤質(zhì)、料位、通風(fēng)量、鋼球裝載量及配比、波浪瓦形狀、分離器性能、運行操作等。通過這些因素的現(xiàn)狀調(diào)查，對實際情況進行了分析，得到的結(jié)論如表4［1］。

表4 5號、6號爐磨煤機存在問題分析

?

從表4分析可以看出，改造差壓料位計，使之準確測量，改造分離器，使之避免堵塞、卡澀，是解決問題的主要方法。

2 設(shè)備改造及運行

2.1 磨煤機設(shè)備改造

2010年6號鍋爐檢修中對磨煤機差壓料位計和分離器進行了改造。磨煤機差壓料位計是由于安裝施工中存在隱患和參數(shù)設(shè)定不匹配等問題，造成料位檢測信號的測量值不準確和不穩(wěn)定。檢修中，對檢測氣流輸送管路、附件和進口原裝的檢測裝置進行了技術(shù)改造和數(shù)據(jù)匹配調(diào)整，使3臺磨煤機筒體的料位得到精確檢測和合理控制。分離器由Φ2900 mm徑向分離器改為SJSC－3000型二次攜帶軸向雙擋板分離器。

6號鍋爐改造后磨煤機運行工況大為改善，接著又在5號鍋爐檢修中對3臺磨煤機進行了相同的改造。

2.2 設(shè)備改造后運行效果

2.2.1 磨煤機料位控制情況

針對5號、6號鍋爐磨煤機差壓料位檢測系統(tǒng)測量精準度和穩(wěn)定性大為改善的情況，在6號鍋爐進行了磨煤機料位控制值試驗，設(shè)定值在700 Pa穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，提高了400～500 Pa。根據(jù)試驗結(jié)果，確定6號鍋爐A、B磨料位自動設(shè)定值是1200 Pa，C磨是備用磨控制值設(shè)定為1100 Pa，此設(shè)定值己接近磨機料位檢測的最高值1500 Pa。但是由于料位測量準確、響應(yīng)速度快，使料位控制準確、穩(wěn)定，無堵、滿磨等異常情況發(fā)生，并推廣到5號鍋爐。圖2、圖3為6號鍋爐A磨設(shè)定值試驗時磨煤機實際料位和參數(shù)變化。

圖2是6號鍋爐A磨料位設(shè)定值從700 Pa→1100 Pa→1300 Pa，實際料位的變化情況。

圖2 6號鍋爐A磨料位設(shè)定值試驗實際料位變化畫面

圖3 6號鍋爐A磨料位設(shè)定值試驗工況參數(shù)變化畫面

圖3對照圖2可以看出，6號發(fā)電機功率變化而料位設(shè)定值不變，實際料位穩(wěn)定；同一負荷、料位提高，一次風(fēng)壓、容量風(fēng)流量有所降低，說明煤粉細度減小、帶粉量增加。

2.2.2 料位提高后運行工況分析

料位提高后，給煤機自動投入，磨煤出力增大，一次風(fēng)壓、容量風(fēng)量降低，分離器阻力減小、磨兩側(cè)出口溫度均勻。說明磨煤機運行工況大為改觀。

表5 6號鍋爐燃用煤質(zhì)化驗結(jié)果

表6 6號鍋爐煤粉細度化與飛灰、爐渣可燃物化驗結(jié)果

改造后300 MW工況對應(yīng)煤質(zhì)情況見表5，煤粉細度與飛灰、爐渣可燃物化驗結(jié)果見表6。從表5看，燃用煤質(zhì)熱值低于設(shè)計煤質(zhì)，鍋爐負荷接近額定出力（330 MW），給煤量增大。如表6數(shù)據(jù)，煤粉細度合格、均勻性良好，雖然煤質(zhì)變差，但爐渣、飛灰可燃物明顯降低，鍋爐經(jīng)濟性反而提高。這主要是由于煤粉細度減小、均勻性提高后，煤粉進入爐膛易于懸浮、引燃和燃燼。

磨煤機料位測量準確性提高后，可根據(jù)入爐煤水分、可磨性、灰分等煤質(zhì)指標改變料位控制值，以適應(yīng)煤質(zhì)的變化。根據(jù)煤質(zhì)，提高料位控制值，使磨內(nèi)合格存粉量增加，可以更好的適應(yīng)機組負荷的變化，汽壓、汽溫也更加穩(wěn)定。

經(jīng)上分析，磨煤機差壓料位計改造后，形成了正常、穩(wěn)定料位測量，使料位控制值提高，煤粉變細、均勻，分離出力反而減小。

2.3 改造效益測算

通過磨煤機料位計、分離器改造項目的實施和料位控制值的提高，5號、6號鍋爐煤粉細度降低、均勻性提高。帶來經(jīng)濟性變化是飛灰、爐渣可燃物明顯下降，一次風(fēng)機耗電率減小。

2.3.1 5號、6號鍋爐改造前后經(jīng)濟指標對比

5號、6號鍋爐磨煤機料位計、分離器改造項目是在2010年計劃檢修項目中實施的，為使改造效益測算更為準確，將2009年、2011年的相關(guān)經(jīng)濟指標作為改造前后的數(shù)據(jù)進行了對比，見表7。

表7 5號、6號鍋爐改造前后主要經(jīng)濟指標對比

另外，改造后5號、6號鍋爐磨煤機鋼球單耗有明顯的降低，2009年是每噸煤 192.2 g，2011年是每噸煤157.5 g，降低了約34.7 g。原因是料位提高、穩(wěn)定后，有研磨粉層的存在，鋼球與煤的低效磨損與鋼球間的無謂磨損量減小，使得鋼球單耗降低。

2.3.2 改造后效益測算

依據(jù)300 MW機組主要小指標耗差分析結(jié)果［2］及表7中飛灰可燃物、爐渣可燃物、一次風(fēng)機耗電率改造前、后對比數(shù)據(jù)，計算出5號、6號鍋爐供電煤耗下降值，具體數(shù)據(jù)見表8。

根據(jù)表8中5號、6號鍋爐供電煤耗下降值，及2011年運河公司5號、6號鍋機組上網(wǎng)電量、標煤單價，按公式：經(jīng)濟效益=供電煤耗下降值×上網(wǎng)電量×標煤單價，測算取得的經(jīng)濟效益，具體數(shù)據(jù)見表9。

另外，依據(jù)鋼球單耗下降每噸煤34.7 g，5號、6號鍋爐2011年生產(chǎn)統(tǒng)計入爐煤量1711051 t，鋼球招標單價每噸 5500元，可算出鋼球單耗降低節(jié)約費用約 32.7萬元。按以上測算，5號、6號鍋爐磨煤機料位計、分離器改造后，在2011年取得的經(jīng)濟效益約543.7萬元。

表8 5號、6號鍋爐改造前后供電煤耗下降值

表9 5號、6號爐改造后經(jīng)濟效益測算

3 結(jié)語

料位測量準確是雙進雙出磨煤機正常運行的基本條件，料位計準確后才能發(fā)揮其優(yōu)點。雙進雙出磨煤機在料位測量準確后，選擇適當(dāng)?shù)牧衔豢刂浦担梢越档桶l(fā)電成本，更好地適應(yīng)煤質(zhì)和調(diào)節(jié)負荷。精細化運行控制是節(jié)能降耗的有效途徑，設(shè)備測點準確是精細化調(diào)整的前提條件。

［1］黃新元．電站鍋爐運行與燃燒調(diào)整［M］．北京：中國電力出版社，2007．

［2］劉正海．火電廠節(jié)能與指標管理技術(shù)手冊［M］．北京：中國電力科技出版社，2006．