磨煤机的风量测量和改进方案

陈 飞

(大唐淮北发电厂,安徽淮北235000)

磨煤机的风量测量和改进方案

陈 飞

(大唐淮北发电厂,安徽淮北235000)

采用侧煤仓布局的制粉系统,因磨煤机的安装位置所限,使磨煤机风量测量装置的布置和测量方法,存在诸多问题。当机组运行时,磨煤机风量的测量误差较大,且测量管易被堵塞。为此,针对风量测量时存在的问题进行了分析和研究,提出了改变测点位置、改进测量方法等技改方案。

煤仓;磨煤机;风量;一次风;测量;装置;改进;方案

0 概 述

大唐淮北发电厂2×660 MW机组的锅炉为超临界直流锅炉,为了优化系统布置,制粉系统采用了侧煤仓布局,配置了6台HP1003型中速、正压、直吹式磨煤机。磨煤机一次风量测量装置的准确性和可靠性,是提高制粉系统自动化运行水平、以及在变负荷下精准调整风煤比的基本条件。一次风量的测量误差,对磨煤机的安全运行有较大的影响。如入口风量过低,会导致粉管堵粉或磨煤机堵煤,甚至会引起燃烧器的喷口结焦。入口风量过高,会导致煤粉浓度的降低,致使机组低负荷时的燃烧不稳定,同时,也会导致粉管的弯头被严重磨损。因此,准确测量磨煤机的一次风量,对机组安全稳定运行具有重要意义。该电厂的2台机组自投产以来,磨煤机一次风量的测量,由于安装位置不佳,使一次风量的指示不准,且测点时常被堵塞,致使自动控制系统不能正常投入,机组负荷的响应速度较慢,而且锅炉的燃烧效率低。

1 一次风量测量装置存在的问题

1.1 影响风量的自动化控制

风量测量值的波动大,造成磨煤机的风量自动控制无法投入,因为反馈值的波动大,且时常出现跃变,使热风门出现大幅度地频繁开关。风量的反馈值与输入值偏差大,造成风量调节装置的频繁跳动,因而被迫改为手动调节,运行时,手动调整的工作量大。当多台磨煤机不能投自动运行时,就使响应AGC负荷指令的能力下降,负荷曲线合格率和AGC投入率的考核点增多。

1.2 一次风量大且风速高

运行时,为防止磨煤机入口的一次风量不足、风压太低,造成磨煤机出力下降,只能保持高风量运行,使磨煤机出口一次风的风速偏高。设计风速为20~25 m/s,实际运行时的平均风速为30 m/s。入口风量大、风速过高,导致了煤粉浓度的降低,当机组低负荷运行时,锅炉的燃烧不够稳定。对于燃烧器为对冲布置的锅炉,一次风速过高,还造成煤粉在熔融状态下冲刷水冷壁,极易造成炉膛结焦等现象。过高的一次风速,使磨煤机及进出口风管的磨损加剧,单位面积的磨损量与气流速度的三次方成正比。而且,一次风的风量大,意味着一次风的比率高,使锅炉出口处的氮氧化物生成量增加,为了达到达标排放的目的,则需增加脱硝装置的喷氨量。

1.3 测点被堵塞引发跳闸

一次风量的跳闸值,设定为60 t/h。调试期间,因一次风量的测点经常堵塞,造成磨煤机的频繁跳闸,严重影响锅炉的安全运行和负荷曲线合格率。此后,将一次风量跳闸条件,改为一次风量设定值为40 t/h及出口风速不小于15 m/s,跳闸现象才有所改观。

1.4 磨煤机的风门过调

实际运行中,在AGC和一次调频模式下,由于一次风量的测量误差,使机组在变负荷过程中,自动控制系统的冷、热风门调节,出现了过调现象,间接造成炉膛负压的波动和风机动叶的频繁动作。

2 风量测量误差的原因

一次风的流量测量装置为单点式差压流量计,安装的测点位置,要求在测量装置前3~10 Ddl、测量装置后1~3 Ddl,且必须垂直于地面,角度误差小于3~5度。由于机组在系统布置时为了节省占地,对布局进行了优化,因此,制粉系统采用了侧煤仓布置,从而使制粉系统的布置空间受到限制。在制粉系统中,热、冷风管道没有足够长的直管段,被迫安装于倾斜角度近45度的管段上。从而造成测风装置所处位置的气流不稳定,冷热态的流场差别大,严重影响了风量测量仪器的准确性。

一次风为含尘气流,该机组锅炉采用了三分仓回转式空预器,因机组急于投运等原因,预热器的安装施工期较短,间隙自动调整装置尚未投用,导致预热器的漏风严重,加之燃用煤的灰分含量大,使得一次热风中的含尘量大,在感压测量入口处较易沉积粉尘。

现场的测点位置距离磨煤机太近,当磨煤机出力较大时,由于涡流作用,煤粉常常回流至测点处,极易造成测点的堵塞。

测点被安装于斜管的下部,一次风的含尘及涡流带来的煤粉,一旦进入测点后很难排出。测点的安装位置,如图1所示。

图1 测点的安装位置

3 解决方案

3.1 改变测点位置

将测点移至斜管的上部,即使一次风含尘量大也会由于重力的作用而自行流出,从而减少测点被堵塞的次数。

3.2 改用防堵型风量测量装置

传统的差压式流量测量装置存在缺陷,很难保证测量数据的准确性和连续性。比照其他机组的使用情况,测量效果均不理想。为此,建议采用PBS防堵型阵列风量测量装置。PBS防堵型阵列风量测量装置具备自清灰和防堵塞的功能,可确保长期测量的准确性,能及时地反映风管内风量的大小,据此,可随时调整锅炉的运行,提高了锅炉自控系统的投入率。而且,防堵型阵列风量测量装置的压力损失小,减少了送风机、引风机的电动机耗电量,可取得良好的经济效益。

3.3 合理的吹灰周期

运行时,根据实际燃用煤种的灰分含量,定期对各受热面和预热器进行吹灰。尽可能地减少磨煤机入口风的飞灰含量。及早投运预热器间隙自动控制装置,减少烟气的漏入量。制定合理的吹扫周期,防止各受热面产生积灰现象。

4 结 语

磨煤机入口风量的测量误差,是目前困扰锅炉安全经济运行的重要问题。建造之初,就必须考虑测量元件的选型,优化风道的设计方案,不能一味地追求降低造价。机组改造后,应对风量测量元件进行冷态、热态的现场标定,并将标定结果与厂家提供的流速系数进行比较,充分利用测量装置的特性。正常运行时,还必需加强测量回路的吹扫,定期查漏及定期校验,做好设备的维护工作。提高自控设备的响应速率,才能使机组高效安全地运行。

[1]汪淑奇,文炼红,杨继明.单元机组设备运行[M].北京:中国电力出版社,2009.

[2]李侠,何奇善.直吹式制粉系统磨煤机风量测量装置及其标定[J].华东电力,2010(12):6-11.

[3]谭杰.磨煤机一次风量测量系统改造[J].华电技术,2008(2):61-63.

Measurement and Improvement Scheme of Air Flow of Coal Pulverizer

CHEN Fei
(Datang Huaibei Power Generation Plant,Huaibei 235000,Anhui,China)

There are many problems in the arrangement and measuring method of the air flow measuring device of the coal pulverizer,because of the coal pulverizing system with side coal bunker layout is limited by the installation position of the coal pulverizer.When the unit is running,the measurement error of the air flow of the coal pulverizer is large,and the measuring tube is easy to be blocked.Therefore,the problems existing in the measurement of air flow are analyzed and studied,and the technical scheme for changing the location of measuring points and improving measuring methods are put forward.

coal bunker;coal pulverizer;air flow;primary air;measurement;device;improving;scheme

TK223.25

A

1672-0210(2017)02-0027-02

2017-02-07

2017-03-06

陈飞(1988-),助理工程师,毕业于华北电力大学,从事电站集控运行方面的技术管理工作。