王建濤

(山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 古交 030206)

制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整實(shí)驗(yàn)是鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容。通過對制粉系統(tǒng)的調(diào)整，測量和了解制粉系統(tǒng)的各種運(yùn)行特性，以作為系統(tǒng)運(yùn)行工況調(diào)整及確定制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式的依據(jù)。通過對山西興能發(fā)電有限責(zé)任公司1 號鍋爐制粉系統(tǒng)規(guī)范試驗(yàn)，得出了風(fēng)量-煤量關(guān)系曲線和加載油壓-煤量關(guān)系曲線;對各磨煤機(jī)一次風(fēng)速進(jìn)行冷態(tài)和熱態(tài)調(diào)平，保證了爐內(nèi)平衡配風(fēng);磨煤機(jī)最大出力為35.7 t/h 左右，最小出力為13.5 t/h 左右;分離器擋板開度和煤粉細(xì)度的關(guān)系各磨煤機(jī)4 根一次風(fēng)管的出力偏差，可為運(yùn)行提供參考。

1 設(shè)備概況

興能發(fā)電有限責(zé)任公司一期2 ×300 MW 機(jī)組鍋爐是采用美國燃燒工程公司(CE)的先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)和制造的HG-1025/17.4 -YM17 型亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、自然循環(huán)汽包爐，采用平衡通風(fēng)、直流式燃燒器、四角切圓燃燒方式，燃用山西煙煤。鍋爐以最大連續(xù)負(fù)荷(即BMCR 工況)為設(shè)計(jì)參數(shù)，鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量為1 045 t/h;機(jī)組電負(fù)荷為300 MW(即額定工況)時(shí)，鍋爐的額定蒸發(fā)量為945.6 t/h。配5 臺北京電力設(shè)備總廠ZGM95G 型磨煤機(jī)，每臺磨煤機(jī)對應(yīng)1 層燃燒器，煤粉細(xì)度(設(shè)計(jì)煤種)R90=16%。

2 試驗(yàn)與計(jì)算過程

選擇1 臺磨煤機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對其它4 臺磨煤機(jī)進(jìn)行校核試驗(yàn)。

2.1 磨煤機(jī)入口測風(fēng)裝置流量系數(shù)校核標(biāo)定試驗(yàn)

為保證表盤顯示風(fēng)量準(zhǔn)確表征磨內(nèi)實(shí)際通風(fēng)量，對磨煤機(jī)入口一次風(fēng)流量測量裝置進(jìn)行校核標(biāo)定。方法是用標(biāo)定過的測風(fēng)元件—靠背管準(zhǔn)確測量磨煤機(jī)出口的一次風(fēng)量，扣除密封風(fēng)后同磨煤機(jī)入口測風(fēng)裝置測量的表盤顯示值進(jìn)行比較，必要時(shí)對風(fēng)量計(jì)算過程進(jìn)行修正，以保證表盤顯示值的準(zhǔn)確性，為以后的熱態(tài)試驗(yàn)和鍋爐運(yùn)行提供依據(jù)。磨煤機(jī)入口測風(fēng)裝置流量系數(shù)K 值用來標(biāo)定試驗(yàn)結(jié)果。

2.2 磨煤機(jī)風(fēng)量特性試驗(yàn)

為掌握磨煤機(jī)運(yùn)行的最佳風(fēng)煤比，在給定的磨煤機(jī)分離器擋板開度下，保持磨煤機(jī)出力和加載力不變，分別在3 個(gè)不同風(fēng)量下(風(fēng)量在風(fēng)煤比曲線10%左右選取)，測量磨煤機(jī)相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)。根據(jù)測試結(jié)果得到保證磨煤機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的風(fēng)煤比曲線。

2.3 磨煤機(jī)出力特性試驗(yàn)

為了掌握磨煤機(jī)不同出力下的性能(選用3 種不同的出力工況，風(fēng)量按修正后的風(fēng)煤比曲線選取，加載力按修正后的加載力曲線選取)，在保持分離器擋板不變的情況下改變磨煤機(jī)出力，測量各個(gè)不同出力工況下磨煤機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，測定磨煤機(jī)的出力特性。

2.4 其它磨煤機(jī)校核試驗(yàn)

根據(jù)以上磨煤機(jī)的全特性試驗(yàn)結(jié)果，將其它磨煤機(jī)的分離器擋板開度調(diào)整到最佳值，進(jìn)行額定出力下的特性試驗(yàn)，校核煤粉細(xì)度是否合格，必要時(shí)進(jìn)行擋板調(diào)整。

2.5 風(fēng)粉分配特性試驗(yàn)及粉管風(fēng)速熱態(tài)調(diào)平試驗(yàn)

對磨煤機(jī)出口一次風(fēng)管道風(fēng)粉分配進(jìn)行測試，以了解目前一次風(fēng)粉分配情況，并為燃燒調(diào)整試驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在進(jìn)行以上試驗(yàn)工況時(shí)，均需采用等速取樣槍和標(biāo)定過的靠背管測量各臺磨煤機(jī)出口4 根煤粉管道的風(fēng)粉分配特性。

根據(jù)磨煤機(jī)出口各一次風(fēng)管熱態(tài)風(fēng)量分配特性，如風(fēng)量偏差超過±5%，對可調(diào)縮孔進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后進(jìn)行風(fēng)量測量，根據(jù)風(fēng)量偏差，經(jīng)過測量—調(diào)整—測量，直到各一次風(fēng)管風(fēng)量偏差在±5%以內(nèi)。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 磨煤機(jī)最大與最小出力試驗(yàn)結(jié)果

磨煤機(jī)最大出力試驗(yàn)在B 磨煤機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)條件為:將磨煤機(jī)出力盡量調(diào)大，分離器擋板開度不變，一次風(fēng)量跟隨煤量改變，磨煤機(jī)出口溫度滿足規(guī)程規(guī)定，磨煤機(jī)風(fēng)量能夠穩(wěn)定在不堵磨的情況下長時(shí)間(至少2 h)穩(wěn)定運(yùn)行。試驗(yàn)過程中，經(jīng)過2.5 h 的調(diào)節(jié)，由于受磨煤機(jī)碾磨出力限制，煤量無法再增加，磨煤機(jī)出力穩(wěn)定在35.7 t/h 左右，風(fēng)量為56. 9 km3/h，加載油壓為14.7 MPa 左右，分離器擋板開度為47%，穩(wěn)定運(yùn)行2 h 磨煤機(jī)未出現(xiàn)異常，煤粉細(xì)度R90為14.24%，磨煤單耗為9.62 kW·h/t。磨煤機(jī)最小出力試驗(yàn)在B 磨煤機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)條件為:將磨煤機(jī)出力調(diào)至13.5 t/h 左右，一次風(fēng)量為48.7 km3/h左右，加載油壓為6.6 MPa 左右，分離器擋板開度為47°，磨煤機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行，煤粉細(xì)度R90值為19.32%，磨煤單耗為18.66 kW·h/t。磨煤機(jī)最大、最小出力試驗(yàn)結(jié)果匯總情況見表1。

3.2 磨煤機(jī)分離器擋板特性試驗(yàn)結(jié)果

5 臺磨煤機(jī)分別進(jìn)行分離器擋板特性試驗(yàn)，現(xiàn)以A 磨煤機(jī)為例進(jìn)行分析。

A 磨煤機(jī)分離器擋板特性試驗(yàn)在磨煤機(jī)出力為30 t/h 左右，風(fēng)量為61.0 km3/h 左右，加載油壓為12.1 MPa 左右狀態(tài)下進(jìn)行，分別將分離器擋板開度調(diào)至46°、49°和52°。分離器擋板特性試驗(yàn)結(jié)果見圖1 ～3 及表2。

表1 磨煤機(jī)最大、最小出力試驗(yàn)結(jié)果匯總表

圖2 分離器檔板開度和磨煤單耗的關(guān)系圖

圖3 分離器檔板開度和磨煤機(jī)出入口差壓的關(guān)系圖

由圖1 ～3 和表2 可知，給煤量30 t/h 時(shí)，分離器擋板開度在50°左右，煤粉細(xì)度滿足R90= 16% 的要求。

3.3 磨煤機(jī)一次風(fēng)速熱態(tài)調(diào)平試驗(yàn)結(jié)果

5 臺磨煤機(jī)分別進(jìn)行一次風(fēng)速熱態(tài)調(diào)平試驗(yàn)，現(xiàn)以C 磨煤機(jī)為例進(jìn)行分析。

表2 A 磨30 t/h 分離器擋板特性試驗(yàn)結(jié)果匯總表 %

C 磨煤機(jī)一次風(fēng)速熱態(tài)調(diào)平試驗(yàn)在給煤機(jī)出力為30.2 t/h，風(fēng)量為61.7 km3/h 左右的狀態(tài)下進(jìn)行，風(fēng)速調(diào)平試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 C 磨煤機(jī)一次風(fēng)速熱態(tài)調(diào)平試驗(yàn)結(jié)果表

4 結(jié) 論

4.1 風(fēng)量—煤量關(guān)系曲線

風(fēng)量-煤量特性曲線是磨煤機(jī)自動(dòng)控制最重要的兩條曲線之一。由30 t/h 風(fēng)量特性試驗(yàn)結(jié)果可知，30 t/h 煤量時(shí)，表盤風(fēng)量在58.1 ～63.2 km3/h 合適。最小出力時(shí)風(fēng)量為了滿足輸粉要求，表盤風(fēng)量最低風(fēng)量不能低于52 km3/h。風(fēng)量-煤量關(guān)系曲線見圖4。

圖4 風(fēng)量-煤量關(guān)系曲線圖

4.2 加載油壓-煤量關(guān)系曲線

加載油壓-煤量特性曲線是磨煤機(jī)自動(dòng)控制最重要的2 條曲線之一。由30 t/h 加載油壓特性試驗(yàn)結(jié)果可知，30 t/h 煤量時(shí)，加載油壓在12. 1 ～12. 9 MPa 合適。加載油壓-煤量特性曲線見圖5。

圖5 加載油壓-煤量關(guān)系曲線圖

4.3 磨煤機(jī)最大、最小出力

磨煤機(jī)最大出力為35.7 t/h 左右，此時(shí)風(fēng)量為56.9 km3/h，加載油壓為14.7 MPa 左右，分離器擋板開度為47°，穩(wěn)定運(yùn)行2 h 磨煤機(jī)未出現(xiàn)異常，煤粉細(xì)度R90=14.24%，磨煤單耗為9.62 kW·h/t。

磨煤機(jī)最小出力試驗(yàn)為13.5 t/h 左右，此時(shí)風(fēng)量為48.7 km3/h 左右，加載油壓為6.6 MPa 左右，分離器擋板開度為47°，磨煤機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行，煤粉細(xì)度R90值為19.32%，磨煤單耗為18.66 kW·h/t。

4.4 磨煤機(jī)一次風(fēng)速分配及調(diào)平情況

A ～E 磨煤機(jī)各一次風(fēng)管風(fēng)速分配匯總情況見表4。

表4 A ～E 磨煤機(jī)各一次風(fēng)管風(fēng)速分配匯總表

通過此次試驗(yàn)，在保證機(jī)組安全運(yùn)行且兼顧廠用電和煤粉細(xì)度的前提下，對制粉系統(tǒng)的最優(yōu)化調(diào)整提高了鍋爐效率，為該公司以后的制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)整奠定了基礎(chǔ)。

［1］ 葉江明.電廠鍋爐原理及設(shè)備［M］. 北京:中國電力出版社，2006:30 -34.

［2］ 丁立新.電廠鍋爐原理［M］.北京:中國電力出版社，2006:101 -103.

［3］ 宋漢武.火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998:60 -65.