磨煤機(jī)旁路風(fēng)改造分析

摘 要：針對(duì)某機(jī)組爐磨煤機(jī)的粗粉分離器和磨煤機(jī)襯瓦改造后出現(xiàn)的煤耗升高、燃用劣質(zhì)煤時(shí)燃燒惡化、干燥出力下降等問(wèn)題，提出增加旁路風(fēng)系統(tǒng)的方案，顯著提高了一次風(fēng)率，使磨煤機(jī)性能接近原來(lái)的設(shè)計(jì)工況，有效的消除了磨煤機(jī)襯瓦和分離器改造帶來(lái)的消極影響。使鍋爐運(yùn)行狀況得到了明顯改善，并為國(guó)內(nèi)其它相同類型鍋爐的技術(shù)改造提供了有益的嘗試。

關(guān)鍵詞：W火焰 磨煤機(jī) 分離器 旁路風(fēng)

中圖分類號(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-02

1 磨煤機(jī)存在問(wèn)題及改造方案

1.1 存在問(wèn)題

該鍋爐配置4臺(tái)D-10D型雙進(jìn)雙出球煤機(jī)。為了提高制粉系統(tǒng)的出力，2006年對(duì)#6爐4臺(tái)磨煤機(jī)的粗粉分離器和磨煤機(jī)襯瓦進(jìn)行了改造。將分離器由旋風(fēng)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(tǒng)原來(lái)的特性，尤其是一次風(fēng)帶粉能力得到了加強(qiáng)，磨煤機(jī)出口風(fēng)粉比由1.4～1.6左右降到0.9～1.1左右，一次風(fēng)率大幅降低，原來(lái)54000 kg/h的一次風(fēng)可以攜帶35 t/h的煤粉，改造后只需要33000 kg/h的一次風(fēng)量就可攜帶35 t/h的煤粉。使鍋爐原設(shè)計(jì)的理想燃燒工況得到破壞，對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)行產(chǎn)生了不利影響，并由此產(chǎn)生了煤耗升高、燃用劣質(zhì)煤時(shí)燃燒惡化、干燥出力下降等

問(wèn)題。

1.2 改造方案

針對(duì)磨煤機(jī)分離器和襯瓦改造后的實(shí)際情況，對(duì)鍋爐機(jī)組詳細(xì)測(cè)試結(jié)果顯示，風(fēng)煤比降低后，一次風(fēng)總風(fēng)量降低較多，改造后剛投運(yùn)時(shí)，二次風(fēng)仍按原運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，導(dǎo)致燃燒氧量偏低，運(yùn)行氧量?jī)H達(dá)到0.2%左右。當(dāng)增加二次風(fēng)量，氧量增加到1%左右時(shí)，煤耗明顯降低。因此煤耗增加主要是運(yùn)行總風(fēng)量不足引起?？紤]到該爐型二次風(fēng)布置的特點(diǎn)，過(guò)度增加二次風(fēng)量仍有不便；另一方面，在原煤水分增加時(shí)，由于風(fēng)煤比降低會(huì)引起干燥出力不足的問(wèn)題。因此提出增加旁路風(fēng)系統(tǒng)的方案：從磨煤機(jī)進(jìn)口一次風(fēng)關(guān)斷擋板后一次風(fēng)管引出一路旁路風(fēng)，直接接至磨煤機(jī)出口分離器進(jìn)入落煤管，由于該部分風(fēng)量不進(jìn)入磨煤機(jī)，因此對(duì)磨煤機(jī)出力影響較小，可以靈活地調(diào)整磨煤機(jī)出口的風(fēng)煤比。同時(shí)由于引出的旁路風(fēng)為熱風(fēng)，可以有效對(duì)分離器內(nèi)煤粉進(jìn)行干燥，并加熱至設(shè)定溫度。另外為防止兩側(cè)旁路風(fēng)壓因管道阻力影響，在較低阻力側(cè)加裝節(jié)流擋板以平衡兩側(cè)阻力。

2 改造后試驗(yàn)調(diào)試

在增加旁路風(fēng)系統(tǒng)后，為了解旁路風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行特性、旁路風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)煤比的調(diào)節(jié)特性以及不同風(fēng)煤比時(shí)磨煤機(jī)出口的煤粉細(xì)度等參數(shù)，進(jìn)行旁路風(fēng)系統(tǒng)增加后的調(diào)試試驗(yàn)，內(nèi)容包括：旁路風(fēng)量調(diào)整試驗(yàn)，磨煤機(jī)出力特性試驗(yàn)，C磨煤機(jī)全特性

試驗(yàn)。

2.1 旁路風(fēng)量調(diào)整試驗(yàn)

在磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，維持分離器擋板開度不變，給煤機(jī)出力依靠DCS系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，保證磨煤機(jī)在正常的料位下運(yùn)行。維持A、D2臺(tái)磨煤機(jī)入口風(fēng)量在35000 kg/h左右，待磨煤機(jī)工況穩(wěn)定后，A、D2臺(tái)磨煤機(jī)在旁路風(fēng)風(fēng)門分別為0、45、60、90 °時(shí)，分別進(jìn)行了時(shí)4個(gè)工況的試驗(yàn)；維持B磨煤機(jī)入口風(fēng)量在40000 kg/h左右、C磨煤機(jī)入口風(fēng)量在35000 kg/h左右，2臺(tái)磨煤機(jī)分別在0、40、53、67.5、90 °進(jìn)行了5個(gè)工況的

試驗(yàn)。

從A磨試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在磨煤機(jī)入口風(fēng)量為35000 kg/h左右時(shí)，旁路風(fēng)門從0 °逐漸開至90 °，磨煤機(jī)的風(fēng)煤比在0.99至1.29之間變化。隨著旁路風(fēng)量的逐漸增加，磨煤機(jī)出力從35.44 t/h降低到27.89 t/h。同時(shí)隨著旁路風(fēng)量增加，磨煤機(jī)兩端的煤粉細(xì)度也逐漸降低。

由于磨煤機(jī)入口總風(fēng)量不變，而旁路風(fēng)量增加減少了進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量，從磨煤機(jī)內(nèi)攜帶出的煤粉減少，造成磨煤機(jī)出力降低。同時(shí)隨著旁路風(fēng)量增加，磨煤機(jī)兩端的煤粉細(xì)度也逐漸降低，說(shuō)明從磨煤機(jī)內(nèi)帶出的煤粉（進(jìn)入粗粉分離器的煤粉）隨旁路風(fēng)的增加逐漸變細(xì)，由于粗粉分離器的通風(fēng)量未變，因而粗粉分離器出口的煤粉也變細(xì)。其他3臺(tái)磨的試驗(yàn)也得到了類似的結(jié)果。

2.2 磨煤機(jī)出力特性試驗(yàn)

在磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，維持分離器擋板開度不變，保證磨煤機(jī)在正常的料位下運(yùn)行。旁路風(fēng)風(fēng)門調(diào)整至53 °，調(diào)整A、B、D3臺(tái)磨煤機(jī)入口風(fēng)量分別為40000、35000、30000、25000 kg/h，給煤機(jī)出力依靠DCS系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，待磨煤機(jī)工況穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)量。在旁路風(fēng)門開度在

53 °時(shí)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得到了隨磨煤機(jī)風(fēng)量變化磨煤機(jī)風(fēng)煤比的變化范圍以及不同風(fēng)量下磨煤機(jī)出口的煤粉細(xì)度。

在旁路風(fēng)門開度固定在53 °時(shí)，隨磨煤機(jī)通風(fēng)量增加風(fēng)煤比從1.45 kg/kg降低到1.16 kg/kg，煤粉逐漸變粗。進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量增加，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量與磨煤機(jī)出力的比值在逐漸減少，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量從20859 kg/h增加到31891 kg/h，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量與磨煤機(jī)出力的比值從1.17降低到0.93。其它兩臺(tái)磨的試驗(yàn)也得到了類似的結(jié)果。

2.3 C磨煤機(jī)全特性試驗(yàn)

在C磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，維持分離器擋板開度不變，保證磨煤機(jī)在正常的料位下運(yùn)行。分別調(diào)整C磨煤機(jī)的旁路風(fēng)風(fēng)門至0、45、60、90 °，在每個(gè)固定的旁路風(fēng)門開度下，調(diào)整磨煤機(jī)入口風(fēng)量分別為40000、36000、32000、28000kg/h，給煤機(jī)出力依靠DCS系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，待磨煤機(jī)工況穩(wěn)定后進(jìn)行測(cè)量。在不同旁路風(fēng)門開度下，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得到了隨磨煤機(jī)風(fēng)量變化磨煤機(jī)風(fēng)煤比的變化范圍以及不同風(fēng)量下磨煤機(jī)出口的煤粉細(xì)度。

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

降低到1.22 kg/kg。隨磨煤機(jī)通風(fēng)量增加煤粉逐漸變粗。進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量增加，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量與磨煤機(jī)出力的比值在逐漸減少，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量從23158 kg/h增加到31446 kg/h，

進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量與磨煤機(jī)出力的比值從1.15降低到0.95；在開度為90 °時(shí)，磨煤機(jī)入口風(fēng)量從28748 kg/h

增加到39695 kg/h，風(fēng)煤比從1.53 kg/kg降低到1.13 kg/kg。

隨磨煤機(jī)通風(fēng)量增加煤粉逐漸變粗。進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量增加，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量與磨煤機(jī)出力的比值在逐漸減少，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量從22162 kg/h

增加到30816 kg/h，進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量與磨煤機(jī)出力的比值從1.18降低

到0.88。

3 改造成果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析比較，以及相應(yīng)的實(shí)際運(yùn)行情況可以得出4臺(tái)磨煤機(jī)的風(fēng)煤比由原來(lái)的1.0提高到了1.3，較改造前得到了明顯的改善。

（1）3臺(tái)磨煤機(jī)入口風(fēng)量固定時(shí)，調(diào)整旁路風(fēng)門開度，隨風(fēng)煤比增加磨煤機(jī)出力逐漸降低，煤粉變細(xì)。

（2）A、B、D3臺(tái)磨煤機(jī)旁路風(fēng)門固定在53 °時(shí)，隨磨煤機(jī)通風(fēng)量增大風(fēng)煤比逐漸降低，磨煤機(jī)出口的煤粉細(xì)度也隨著磨煤機(jī)通風(fēng)量的增加逐漸變粗，但比原來(lái)有很大的改善。

（3）經(jīng)過(guò)運(yùn)行人員估算（因煤種負(fù)荷變化，無(wú)法得到精確值）旁路風(fēng)改造使機(jī)組煤耗顯著降低，當(dāng)風(fēng)量在30000左右時(shí)原煤耗由原來(lái)的440 g/kWh，降至約410 g/kWh左右；當(dāng)風(fēng)量在35000左右時(shí)原煤耗由原來(lái)的470 g/kWh，降至約420 g/kWh左右；當(dāng)風(fēng)量在40000左右時(shí)原煤耗由原來(lái)的510 g/kWh，降至約440 g/kWh左右。

（4）實(shí)際運(yùn)行表明，鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)能力顯著增強(qiáng)，當(dāng)燃用劣質(zhì)煤時(shí)，爐膛燃燒穩(wěn)定，負(fù)壓波動(dòng)變小，火檢未發(fā)生擺動(dòng)，投油穩(wěn)燃顯著減少。

（5）磨煤機(jī)出口溫度明顯提高，在磨煤機(jī)風(fēng)量40000時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度能滿足設(shè)定要求并有一定裕度。

4 運(yùn)行建議

雖然本次旁路風(fēng)改造取得了顯著的效果，但由于改變了原有的運(yùn)行方式，也對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)一定的隱患。在改造后的實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)注意以下情況。

（1）對(duì)協(xié)調(diào)的影響，調(diào)節(jié)旁路風(fēng)將引起磨帶粉量的變化，如調(diào)節(jié)幅度大，將造成協(xié)調(diào)大幅度擺動(dòng)和燃燒安全。

（2）當(dāng)磨通風(fēng)后，落煤管內(nèi)沒(méi)有煤，煤粉有可能竄至旁路風(fēng)管，存在煤粉積存自燃的危險(xiǎn)，因此運(yùn)行人員應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視磨出口風(fēng)溫的變化。

（3）啟磨、停磨操作均存在磨通風(fēng)，并且給煤機(jī)停運(yùn)的工況，為防止熱風(fēng)竄至給煤機(jī)內(nèi)燒壞皮帶，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉給煤機(jī)下閘板。

參考文獻(xiàn)

[1] 陽(yáng)城國(guó)際發(fā)電有限責(zé)任公司.#5爐磨煤機(jī)旁路風(fēng)改造調(diào)試報(bào)告[R].西安熱工研究院.