300MW锅炉排粉机单耗高试验诊断及优化改造技术研究

王承亮

摘 要：针对某电厂1号锅炉中储式制粉系统排粉机单耗偏高的现状，组织进行了现场试验诊断，取得了详细的试验数据，并对试验数据进行了分析，确定了排粉机设计裕量大、运行效率低是导致排粉机单耗高的主要原因，并针对性地提出了优化改进提效方案；经过实施改造后，排粉机单耗明显降低、排粉机运行效率明显提高，为电厂节能降耗工作贡献了一份力量。

关键词：火电厂 排粉机 单耗高 优化改造

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）04（a）-0066-03

Abstract： In view of the present situation of the high unit consumption of powder discharging machine in the medium storage pulverizing system of a power plant No. 1 boiler，organized the field test diagnosis ， the detailed test data were obtained， and the test data were analyzed. The main reasons for the high unit consumption of powder discharging machine were determined that the large design margin and low operation efficiency of powder discharging machine were the main reasons， and the optimized and improved scheme was put forward. After the implementation of the transformation， the unit consumption of powder discharging machine is obviously reduced and the operation efficiency of powder discharging machine is obviously improved， which contributes to the energy saving and consumption reduction of the power plant.

Key Words： Power plant； Powder discharging machine； High unit consumption； Optimization and transformation

某電厂根据制粉系统排粉机单耗对标数据分析发现，1号炉制粉系统排粉机单耗明显偏高，说明风机性能与系统特性可能不匹配、排粉机运行效率可能较低等问题[1]，有必要对排粉机运行情况进行系统试验诊断，然后有针对性提出设备升级改造方案或运行优化方案。根据现场条件，选择1号炉B磨的排粉机为试验对象，进行了热态诊断试验。

1 锅炉基本性能

某电厂1号、2号机组为300MW机组，锅炉为上海锅炉厂设计制造的SG1025/18.3- M833型亚临界、中间再热、控制循环汽包炉。锅炉设计燃用晋中贫煤，热风送粉、四角切圆燃烧，布置有四层16只直流燃烧器，采用平衡通风方式，尾部烟道设有两台三分仓空气预热器及两台静电除尘器。采用中储式制粉系统，配四台MTZ350/700型钢球磨，两级分离，负压运行，热气送粉。

2 制粉系统设备规范

锅炉制粉系统相关设备的设计参数见表1。

3 试验工况及内容

（1）试验诊断内容。

1号炉B排粉机试验在制粉满出力下进行，在排粉机入口分别测量流速、静压、温度，再根据测量处截面积求得空气流量；在排粉机调节挡板前和排粉机出口测量风机出口静压、温度，分别计算排粉机流量和全压[2]。

测量截面的流量采用等截面网格法测量。具体方法是：在管道宽度（圆周）方向上开设若干个测孔，在深度（直径）方向上取6个测点，用流量分析仪（皮托管）测出空气流速，根据排粉机入口截面积计算流量。（用毕托管和电子微压计测量截面上各网格点的动压，然后取这些动压均方根的平均值作为该截面的平均动压Pd）。

采用温度计测量流量测量截面处的介质温度；采用U型管压力计在风机出口的静压测量面上进行测量，每一截面上的4个测量点通过三通连接至U型管压力计。采用盒式大气压力计在现场测量当地大气压力。

在6kV配电室记录风机电能消耗，测算试验期间排粉机功率，并计算排粉机运行效率。试验期间记录锅炉有关运行参数，按DCS系统有关画面上显示的数据实时记录。

（2）试验工况要求。

制粉系统运行稳定；燃煤性质基本不变，给煤量均匀稳定；试验前，有0.5～1h的稳定时间。每个试验时间2h。

4 试验结果及对比分析

（1）试验数据。

试验期间机1号炉蒸发量为950t/h，1号机组乙排粉机热态试验详细的试验数据与计算结果见表2。

（2）试验结果对比分析。

将排粉机试验主要结果与设计参数对比分析，见表3。

1号炉B侧磨煤机在51.4t/h出力下，实测排粉机流量为99t/h，磨煤机风煤比为1.734，风量合理。排粉机全压为8364Pa，而风机设计全压为14000Pa，裕量为67%，裕量明显偏大。当排粉机入口挡板开度为56%时，挡板阻力约为5.84kPa，节流损失很大；实测效率为45.8%，实际运行效率偏低。由于设计参数偏大，使风机特性与制粉系统阻力特性不太匹配，风机实际运行点偏离风机高效特性区域[3]，造成风机运行效率偏低。

1号炉乙排粉机在磨煤机正常出力和合理风煤比情況下运行时，排粉机入口挡板开度为56%，偏小。说明风机设计参数及特性与实际运行系统阻力特性存在偏差；风机与系统不匹配，风机参数过大，造成排粉机进口挡板节流损失较大，风机运行效率较低，只有45.8%；建议对排粉机进行节能改造。

5 改造方案及实施后经济效益

（1）改造方案。

根据排粉机的实际设备情况，本着排粉风机主体和基础不进行改动的原则，提出只对风机叶轮进行改造的整改方案[4]，本方案主体内容包括如下。

①更换叶轮和集流器。只需改变叶片型线，重新设计叶轮，使实际需要的风量风压靠近高效区，最终达到提高运行效率的目的。

②保留风机基础、传动组、轴系不变。

③保留风机蜗壳外壳不变；为了使现有蜗壳能与改后叶轮配合，根据叶轮情况对蜗舌进行局部改造。

④改变风机进风口（集流器）与叶轮入口（前盘）的密封型式，采用端面和径向双密封形式，端面密封间隙<0.5mm，采用铜质密封环；径向密封间隙<5mm，从而减小风机内泄漏损失，提高风机效率。

5）风机叶轮迎风面敷设进口耐磨钢板，延长叶轮使用寿命。

（2）实施排粉风机叶轮升级改造后效益分析

利用机组检修机会，根据制定的排粉风机叶轮升级改造方案进行了改造，改造投运后取得了排粉风机一次性启动成功，同时也取得了明显的节电效果。通过对各参数的综合计算，改造后排粉机电机节省功率206kW。若按年运行时间4000小时计算，每年可节省电量82.4万kWh，每kWh电按0.45元计算，可节省电费37.08万元。一台排粉机改造费用为45万元，不到15个月就能收回投资成本，经济效益显著。

6 结论

节能挖潜对于一个企业来说永远是永恒的主题，也是间接反映企业技术管理水平的重要标志，随着技术的进步，节能降耗技术也在不断创新、改进，所以就给节能降耗工作带来了不竭的动力。本文提出的排粉机优化改造项目就是一个技术创新应用的典型案例，虽然节能量有限，但是改造后却是一劳永逸的受益。有问题不可怕，只要我们坚持用科学的方法，一定会找到科学的解决措施。

参考文献

[1] 程启明，王勇浩.火电厂中间储仓式球磨机制粉系统控制技术发展综述[J].上海电力学院学报，2006，22（1）：48-54.

[2] 蔡耿峰.中储式制粉系统能耗优化问题.安庆师范学院学报[J].Aug.2009.Vol.15.No.3.

[3] 周名亮.300MW机组中储式制粉系统优化运行的试验研究[J].上海电力学院学报，Vol.22.No.3.Sep.2006.

[4] 衣晓青，张翠珍，宁佐阳.中储式制粉系统节能降耗综合治理研究[J].长沙理工大学学报，Vol.2.No.3.Sep.2005.