1000MW超超临界制粉系统优化改造试验研究

胡乔良++徐洪艳++林翔

摘 要：针对某电厂一台1000MW超超临界锅炉的制粉系统进行优化改造。对原有一次风喷口安装新型旋转喷嘴环，改变磨煤机加载力控制方式和制粉系统热工控制方式，从而改善燃烧效率以及飞灰含碳量。

关键词：制粉系统；磨煤机；一次风量；煤粉细度；节能

中图分类号：TK223.25 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0162-01

中国是能源消费大国，燃煤发电机组占能源消耗的首位。提高燃煤机组效率、降低污染排放是众多电力科研人员不懈追求的目标[1]。超超临界机组发电效率比超临界机组高6～8%，比我国目前广泛应用的亚临界机组高10%以上[2]。一台超超临界机组供电标准煤耗为275g/kWh，而一台采用最先進技术的600MW亚临界机组供电标准煤耗为310g/kWh，降低了11%[3]。因此，发展高参数超超临界发电技术是中国电力发展的必然趋势。长久以来，人们过分关注主机设备的能耗分析与研究，对辅机设备的经济运行状况关注较少。相对而言，火电厂辅机设备存在的问题较多，其对机组的经济运行有着重要影响，但未能得到应有的重视[4]。有计算表明，对于制粉系统来说，仅考虑煤粉细度一项：当煤粉均匀性指数增加0.1时，大型锅炉效率可以提高0.15～0.2%；当煤粉细度由R90=21%下降到R90=14.4%时，锅炉效率可以提高0.25%[5]，可见，对制粉系统优化改造，对火电厂节能降耗意义非凡。

1 机组概况

1.1 锅炉系统简介

某电厂采用东方锅炉股份有限公司超超临界变压直流燃煤锅炉，型号DG-3100/26.15-Ⅱ2，一次再热，单炉膛π型，旋流燃烧器前后墙对冲燃烧方式，尾部双烟道结构，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置。采用低NOx旋流煤粉燃烧器48只，分三层布置。锅炉主要设计参数见详表1。

1.2 磨煤机及煤质参数

制粉系统采用正压直吹式，由两台一次风机提供介质流动动力，磨煤机采用MPS290型中速辊式磨煤机，另配有两台密封风机提供密封风。磨煤机主要设计参数详见表2，煤质资料见表3。

2 制粉系统改造方案

2.1 制粉系统存在的问题

在机组运行过程中，制粉系统逐渐暴露出如下问题：（1）一次风量较大，制粉单耗偏高，造成较大的电能损耗，同时影响磨煤机内部流场分布。（2）石子煤排放不畅，粒径不均，造成石子煤仓板结严重。随着石子煤仓内部温度升高，掺杂在石子煤中的碳粒自燃，烧毁密封圈，带来设备的损坏。（3）煤粉细度偏大，均匀性指数较低，造成锅炉不完全燃烧损失增大，锅炉燃烧效率降低。基于以上观测分析可知：机组的制粉系统存在较大的节能潜力，通过改造优化后可以大幅度提高运行经济性。

2.2 制粉系统改造方案

针对制粉系统存在的问题，笔者通过对国内外先进技术的分析研究认为：制粉系统可以进行以下改造，方案如下：（1）对原有一次风喷嘴环重新进行设计，安装新型旋转喷嘴环，并调整折向挡板开度，使其与改造后的系统相适应。（2）将加载力控制方式改为在线控制的变加载方式。如此磨煤机可实现空负荷启动，提高低负荷适应性，减小变负荷时磨煤机出力变化太大对机组造成的冲击，增强机组动态响应特性。（3）对制粉系统热工控制做出相应改造，用在线智能控制代替程序控制。

3 结语

一次风机在整个厂用电系统中占有较高的比重。单台机组制粉系统改造后，一次风量下降14%左右。若整台机组磨煤机全部更换改造，忽略空预器漏风因素影响，则一次风机总风量大约可下降14%。一次风机电机功率2500kW（磨煤机电机功率1120kW），可见此次改造为一次风机挖掘了相当大的节能潜力。

参考文献

[1]朱桠麟，李雷，涂洁磊，等.中国能源博弈世界能源[J].文山学院学报.2013，26（3）：100-105.

[2]樊泉桂.超临界和超超临界锅炉煤粉燃烧技术分析[J].电力技术，2006，（2）：23-25.

[3]沙龙.1000MW超超临界褐煤锅炉燃烧技术研究[D].博士学位论文.哈尔滨工业大学.2014.

[4]于新颖，王浩.火电厂主要辅机能耗现状与节能潜力分析[J].电站辅机，2009，（1）：1-3.

[5]李青，张兴营，徐光照，等.火力发电厂生产指标管理手册[C].中国电力出版社，2007.

[6]GB10184-88《电站锅炉性能试验规程》[S].

[7]DL467-2004《电站磨煤机及制粉系统性能试验》[S].endprint