磨煤機旁路風改造分析

摘 要：針對某機組爐磨煤機的粗粉分離器和磨煤機襯瓦改造后出現的煤耗升高、燃用劣質煤時燃燒惡化、干燥出力下降等問題，提出增加旁路風系統的方案，顯著提高了一次風率，使磨煤機性能接近原來的設計工況，有效的消除了磨煤機襯瓦和分離器改造帶來的消極影響。使鍋爐運行狀況得到了明顯改善，并為國內其它相同類型鍋爐的技術改造提供了有益的嘗試。

關鍵詞：W火焰 磨煤機 分離器 旁路風

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-00-02

1 磨煤機存在問題及改造方案

1.1 存在問題

該鍋爐配置4臺D-10D型雙進雙出球煤機。為了提高制粉系統的出力，2006年對#6爐4臺磨煤機的粗粉分離器和磨煤機襯瓦進行了改造。將分離器由旋風式分離器更換為軸向式分離器，將襯瓦有波形瓦改為T型瓦。由于改造改變了制粉系統原來的特性，尤其是一次風帶粉能力得到了加強，磨煤機出口風粉比由1.4～1.6左右降到0.9～1.1左右，一次風率大幅降低，原來54000 kg/h的一次風可以攜帶35 t/h的煤粉，改造后只需要33000 kg/h的一次風量就可攜帶35 t/h的煤粉。使鍋爐原設計的理想燃燒工況得到破壞，對機組的正常運行產生了不利影響，并由此產生了煤耗升高、燃用劣質煤時燃燒惡化、干燥出力下降等

問題。

1.2 改造方案

針對磨煤機分離器和襯瓦改造后的實際情況，對鍋爐機組詳細測試結果顯示，風煤比降低后，一次風總風量降低較多，改造后剛投運時，二次風仍按原運行參數調整，導致燃燒氧量偏低，運行氧量僅達到0.2%左右。當增加二次風量，氧量增加到1%左右時，煤耗明顯降低。因此煤耗增加主要是運行總風量不足引起。考慮到該爐型二次風布置的特點，過度增加二次風量仍有不便；另一方面，在原煤水分增加時，由于風煤比降低會引起干燥出力不足的問題。因此提出增加旁路風系統的方案：從磨煤機進口一次風關斷擋板后一次風管引出一路旁路風，直接接至磨煤機出口分離器進入落煤管，由于該部分風量不進入磨煤機，因此對磨煤機出力影響較小，可以靈活地調整磨煤機出口的風煤比。同時由于引出的旁路風為熱風，可以有效對分離器內煤粉進行干燥，并加熱至設定溫度。另外為防止兩側旁路風壓因管道阻力影響，在較低阻力側加裝節流擋板以平衡兩側阻力。

2 改造后試驗調試

在增加旁路風系統后，為了解旁路風系統的運行特性、旁路風系統風煤比的調節特性以及不同風煤比時磨煤機出口的煤粉細度等參數，進行旁路風系統增加后的調試試驗，內容包括：旁路風量調整試驗，磨煤機出力特性試驗，C磨煤機全特性

試驗。

2.1 旁路風量調整試驗

在磨煤機正常運行時，維持分離器擋板開度不變，給煤機出力依靠DCS系統自動調整，保證磨煤機在正常的料位下運行。維持A、D2臺磨煤機入口風量在35000 kg/h左右，待磨煤機工況穩定后，A、D2臺磨煤機在旁路風風門分別為0、45、60、90 °時，分別進行了時4個工況的試驗；維持B磨煤機入口風量在40000 kg/h左右、C磨煤機入口風量在35000 kg/h左右，2臺磨煤機分別在0、40、53、67.5、90 °進行了5個工況的

試驗。

從A磨試驗結果可以看出，在磨煤機入口風量為35000 kg/h左右時，旁路風門從0 °逐漸開至90 °，磨煤機的風煤比在0.99至1.29之間變化。隨著旁路風量的逐漸增加，磨煤機出力從35.44 t/h降低到27.89 t/h。同時隨著旁路風量增加，磨煤機兩端的煤粉細度也逐漸降低。

由于磨煤機入口總風量不變，而旁路風量增加減少了進入磨煤機的風量，從磨煤機內攜帶出的煤粉減少，造成磨煤機出力降低。同時隨著旁路風量增加，磨煤機兩端的煤粉細度也逐漸降低，說明從磨煤機內帶出的煤粉（進入粗粉分離器的煤粉）隨旁路風的增加逐漸變細，由于粗粉分離器的通風量未變，因而粗粉分離器出口的煤粉也變細。其他3臺磨的試驗也得到了類似的結果。

2.2 磨煤機出力特性試驗

在磨煤機正常運行時，維持分離器擋板開度不變，保證磨煤機在正常的料位下運行。旁路風風門調整至53 °，調整A、B、D3臺磨煤機入口風量分別為40000、35000、30000、25000 kg/h，給煤機出力依靠DCS系統自動調整，待磨煤機工況穩定后進行測量。在旁路風門開度在

53 °時，經過試驗得到了隨磨煤機風量變化磨煤機風煤比的變化范圍以及不同風量下磨煤機出口的煤粉細度。

在旁路風門開度固定在53 °時，隨磨煤機通風量增加風煤比從1.45 kg/kg降低到1.16 kg/kg，煤粉逐漸變粗。進入磨煤機的風量增加，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值在逐漸減少，進入磨煤機的風量從20859 kg/h增加到31891 kg/h，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值從1.17降低到0.93。其它兩臺磨的試驗也得到了類似的結果。

2.3 C磨煤機全特性試驗

在C磨煤機正常運行時，維持分離器擋板開度不變，保證磨煤機在正常的料位下運行。分別調整C磨煤機的旁路風風門至0、45、60、90 °，在每個固定的旁路風門開度下，調整磨煤機入口風量分別為40000、36000、32000、28000kg/h，給煤機出力依靠DCS系統自動調整，待磨煤機工況穩定后進行測量。在不同旁路風門開度下，經過試驗得到了隨磨煤機風量變化磨煤機風煤比的變化范圍以及不同風量下磨煤機出口的煤粉細度。

在C磨旁路風門開度為0 °時，磨煤機入口風量從24401 kg/h增加到36244 kg/h，風煤比從1.21 kg/kg降低到0.97 kg/kg。隨磨煤機通風量增加煤粉逐漸變粗。進入磨煤機的風量增加，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值在逐漸減少，進入磨煤機的風量從20859 kg/h增加到31891 kg/h，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值從1.17降低到0.93；在開度為45 °時，磨煤機入口風量從28264 kg/h增加到40165 kg/h，風煤比從1.30 kg/kg降低到1.09 kg/kg。隨磨煤機通風量增加煤粉逐漸變粗。進入磨煤機的風量增加，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值在逐漸減少，進入磨煤機的風量從24723 kg/h增加到34685 kg/h，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值從1.13降低到0.94；在開度為60 °時，磨煤機入口風量從28424 kg/h增加到40308 kg/h，風煤比從1.41 kg/kg

降低到1.22 kg/kg。隨磨煤機通風量增加煤粉逐漸變粗。進入磨煤機的風量增加，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值在逐漸減少，進入磨煤機的風量從23158 kg/h增加到31446 kg/h，

進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值從1.15降低到0.95；在開度為90 °時，磨煤機入口風量從28748 kg/h

增加到39695 kg/h，風煤比從1.53 kg/kg降低到1.13 kg/kg。

隨磨煤機通風量增加煤粉逐漸變粗。進入磨煤機的風量增加，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值在逐漸減少，進入磨煤機的風量從22162 kg/h

增加到30816 kg/h，進入磨煤機的風量與磨煤機出力的比值從1.18降低

到0.88。

3 改造成果

通過實驗數據和分析比較，以及相應的實際運行情況可以得出4臺磨煤機的風煤比由原來的1.0提高到了1.3，較改造前得到了明顯的改善。

（1）3臺磨煤機入口風量固定時，調整旁路風門開度，隨風煤比增加磨煤機出力逐漸降低，煤粉變細。

（2）A、B、D3臺磨煤機旁路風門固定在53 °時，隨磨煤機通風量增大風煤比逐漸降低，磨煤機出口的煤粉細度也隨著磨煤機通風量的增加逐漸變粗，但比原來有很大的改善。

（3）經過運行人員估算（因煤種負荷變化，無法得到精確值）旁路風改造使機組煤耗顯著降低，當風量在30000左右時原煤耗由原來的440 g/kWh，降至約410 g/kWh左右；當風量在35000左右時原煤耗由原來的470 g/kWh，降至約420 g/kWh左右；當風量在40000左右時原煤耗由原來的510 g/kWh，降至約440 g/kWh左右。

（4）實際運行表明，鍋爐對煤種的適應能力顯著增強，當燃用劣質煤時，爐膛燃燒穩定，負壓波動變小，火檢未發生擺動，投油穩燃顯著減少。

（5）磨煤機出口溫度明顯提高，在磨煤機風量40000時，磨煤機出口溫度能滿足設定要求并有一定裕度。

4 運行建議

雖然本次旁路風改造取得了顯著的效果，但由于改變了原有的運行方式，也對機組的安全運行帶來一定的隱患。在改造后的實際運行中應注意以下情況。

（1）對協調的影響，調節旁路風將引起磨帶粉量的變化，如調節幅度大，將造成協調大幅度擺動和燃燒安全。

（2）當磨通風后，落煤管內沒有煤，煤粉有可能竄至旁路風管，存在煤粉積存自燃的危險，因此運行人員應加強監視磨出口風溫的變化。

（3）啟磨、停磨操作均存在磨通風，并且給煤機停運的工況，為防止熱風竄至給煤機內燒壞皮帶，應及時關閉給煤機下閘板。

參考文獻

[1] 陽城國際發電有限責任公司.#5爐磨煤機旁路風改造調試報告[R].西安熱工研究院.