660MW機組中速磨直吹式制粉系統節能優化探究

程志遠

摘 要：在660MW鍋爐機組運行和發展過程中，直吹式制粉系統的節能性值得研究。以下是對其維護和各種檢測流程運行時的探討以及分析。機器運行時，對運行過程進行合理有效的維護，能夠保證機器完善運行，可以減少磨煤機維護的費用。

關鍵詞：制粉系統;節能;運行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.001

針對中速磨煤機直吹制粉系統長期不合理的運行方式[1-2]，通過運行優化和調整，不僅獲得了一次風量修正系數，而且對一次風煤比、熱一次風主管壓和負荷壓力控制功能進行了重新優化，使制粉系統的運行方式更加合理和經濟。優化調整后，在600MW負荷條件下，改變風機各項指標，達到較好的節能效果。

1 設備情況

鍋爐有許多不同問題如：對峰值進行測量時不準確，磨煤時磨動不夠充分等比較嚴重的運行問題。為了對制粉系統相關參數進行精細化的控制，響應國家關于“節能降耗”的號召，理應對機器運行時的制粉系統進行優化設計以及調整。

本文主要研究對制粉系統相關參數（功耗以及排煙溫度）進行調控以及優化，實現把測試的結果固化使之成為集散控制系統合理控制邏輯的目的，利于同類制粉系統科學合理的運行和調整，具有比較重要的意義。本研究中，2號鍋爐在BMCR和ECR負荷下配備了五個輸送裝置。

2 實驗的主要內容

2.1 磨煤機的校準

確保磨煤機

一次風量的準確對于保證整個鍋爐系統的穩定具有重要的意義，能夠確保制粉的粒度和燃燒度。保證一次風測量的準確程度跟兩大因素有關：（1）冷熱空氣混合度的影響;（2）溫度場的分布。所以為了較好的反應風測量系統的準確性和運行的狀況，我們必須獲得冷熱空氣混合之后的部件速度場和溫度分布場。

2.2 一次風煤比、熱一次風主管壓力和負荷壓力特性試驗

通過實驗重新優化相關控制功能。采用等截面網格法對磨煤機入口一次風流量進行熱校準。

3 測試結果和分析

3.1 磨煤機入口一次風量熱校準試驗

在超臨界機組中一次風速壓力超過13kpa，溫度能夠達到350度，這些指標可以作為火力發電廠的重要調節參數，也是煙霧系統重要的調節參數。在發電廠磨煤機正常運轉期間，在大，中，小這三個標準風量下，使用S型皮拖測量各磨煤機的一次風量[3]，然后進行熱校準。通過對比發現六個磨煤機均偏離正常值。

3.2 磨煤機一次風煤比試驗

因為2號鍋爐不同磨煤機的入口部位在線一次風量的測量數值不準確，難以實現對一次風量的有效評估與檢測[4]。為了防止煤粉在煤粉管道中的堵塞，操作人員習慣于在正常運行條件下，對每個磨煤機入口處的一次風量設置合適偏差。結果是，磨煤機出口煤粉管的一次風速相對較高，在大出力的情況下煤粉管風速超過30m/s。因此，在磨煤機入口一次風量設定精確指標的基礎上，通過合理的實驗對一次風煤比進行重新確定是十分必要的。一次風煤比試驗在C、D磨煤機中進行，試驗結果可推廣到其他磨煤機。一次風煤比的確定應考慮磨煤機的研磨和干燥輸出。同時，煤粉管道的最小一次風速不應小于18m/s，否則煤粉很容易沉積在煤粉管道中，甚至發生堵磨事件;最大一次風速不應高于30m/s，否則極易在增加燃燒器以及煤粉管道的磨損程度。因為燃燒器產生的磨損與送風速度的平方之間為正比關系，因此，如果煤粉管道的風速提升，燃燒器產生的磨損將會呈現指數級的增加。

3.3 一次空氣總管壓力特性試驗

我們知道在磨煤機風率不變的情況下，在一定范圍內降低風壓，可以實現一次風門的自動啟動，利于實現一次風系統相關節流阻力的降低，能夠合理有效地實現對不必要功耗的降低，而且還能降低風測的泄露率。一次風主管的壓力控制有兩個缺點。

對一次風集箱的壓力進行設定時需要符合滿足磨煤機正常高效運行、出力大的原則。依據原一次風總管的相關壓力控制策略，如果有三臺及以上機器運轉時，一次風總管的壓力應該隨著相應的控制而發生變化。但是該風控策略忽視了單個風機架出現誤差時對整體風機箱壓力的影響控制策略忽略了單機架輸出偏差對一次風集箱部位壓力的影響;如果磨煤機處于低輸出的狀態，一次風主管的壓力一旦超過8.5kpa，磨煤機的損耗將大大的增加。

4 結論

因此，有必要通過實驗優化一次風集箱的壓力控制功能。對一次風主管進行壓力控制時，應該符合一次風量調節的基本要求，同時保證熱風幕機的開度維持在50%-70%。

與實測值相比，六個磨煤機轉盤的一次風量有一定偏差。根據磨煤機入口相關試驗測定的風量修正系數對刻度盤的一次風量指標進行修正之后，刻度盤部位的一次風量指標才更加準確可信。

于原磨煤機入口部位進行一次風量的檢測時，數值一般不準確，導致磨煤機功能控制出現問題，使得磨煤機風口處風速較高。通過精確測量一次風量，可以有效的優化風煤比控制功能，降低了一次風機功耗。

一次風總管壓力控制存在控制方式不合理、一次風系統相關阻力過大等問題。通過對一次風管進行的壓力特性相關試驗，實現了對一次風管部位壓力控制功能的優化調整，保證了一次風管壓力的調控方式的合理高效，利于實現對一次風系統相關阻力的降低，利于降低系統運行時的功耗。

如果磨煤機的相關功能無法滿足機器運轉的需求，磨煤機性能極易出現震動現象，會對整體機組的運轉產生一定影響。通過對系統進行加載壓力實驗，實現了對原有功能的優化，妥善解決磨煤機容易震動的問題，除此之外，對一次風量以及一次風管的壓力進行調整優化，實現相關指標的下降，與進行調整以及優化前相比，保持600MW負荷的條件，一次風機電流大約下降42A，廢氣的溫度大約降低3.5℃，轉換電源煤耗大約下降0.8g/kWh。

參考文獻：

[1]李云峰，曹宇飛.300MW機組直吹式制粉系統通風量優化試驗及分析[J].節能技術，2010，28（03）：280-282.

[2]韋繼昌.660MW機組中速磨直吹式制粉系統性能分析及運行優化[J].科技與企業，2015（23）：214.

[3]安彥青，張鵬，劉凱.制粉系統優化運行降低通風耗電率節能淺談[C].第四屆熱電聯產節能降耗新技術研討會論文集（下冊），2015.

[4]胡芳芳.330MW煤粉燃燒自然循環鍋爐制粉系統選型研究[J].熱電技術，2015（01）：16-20.

[5]賀文鑫.基于支持向量機的制粉系統優化控制研究[D].