660MW机组中速磨直吹式制粉系统节能优化探究

程志远

摘 要：在660MW锅炉机组运行和发展过程中，直吹式制粉系统的节能性值得研究。以下是对其维护和各种检测流程运行时的探讨以及分析。机器运行时，对运行过程进行合理有效的维护，能够保证机器完善运行，可以减少磨煤机维护的费用。

关键词：制粉系统;节能;运行

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

针对中速磨煤机直吹制粉系统长期不合理的运行方式[1-2]，通过运行优化和调整，不仅获得了一次风量修正系数，而且对一次风煤比、热一次风主管压和负荷压力控制功能进行了重新优化，使制粉系统的运行方式更加合理和经济。优化调整后，在600MW负荷条件下，改变风机各项指标，达到较好的节能效果。

1 设备情况

锅炉有许多不同问题如：对峰值进行测量时不准确，磨煤时磨动不够充分等比较严重的运行问题。为了对制粉系统相关参数进行精细化的控制，响应国家关于“节能降耗”的号召，理应对机器运行时的制粉系统进行优化设计以及调整。

本文主要研究对制粉系统相关参数（功耗以及排烟温度）进行调控以及优化，实现把测试的结果固化使之成为集散控制系统合理控制逻辑的目的，利于同类制粉系统科学合理的运行和调整，具有比较重要的意义。本研究中，2号锅炉在BMCR和ECR负荷下配备了五个输送装置。

2 实验的主要内容

2.1 磨煤机的校准

确保磨煤机

一次风量的准确对于保证整个锅炉系统的稳定具有重要的意义，能够确保制粉的粒度和燃烧度。保证一次风测量的准确程度跟两大因素有关：（1）冷热空气混合度的影响;（2）温度场的分布。所以为了较好的反应风测量系统的准确性和运行的状况，我们必须获得冷热空气混合之后的部件速度场和温度分布场。

2.2 一次风煤比、热一次风主管压力和负荷压力特性试验

通过实验重新优化相关控制功能。采用等截面网格法对磨煤机入口一次风流量进行热校准。

3 测试结果和分析

3.1 磨煤机入口一次风量热校准试验

在超临界机组中一次风速压力超过13kpa，温度能够达到350度，这些指标可以作为火力发电厂的重要调节参数，也是烟雾系统重要的调节参数。在发电厂磨煤机正常运转期间，在大，中，小这三个标准风量下，使用S型皮拖测量各磨煤机的一次风量[3]，然后进行热校准。通过对比发现六个磨煤机均偏离正常值。

3.2 磨煤机一次风煤比试验

因为2号锅炉不同磨煤机的入口部位在线一次风量的测量数值不准确，难以实现对一次风量的有效评估与检测[4]。为了防止煤粉在煤粉管道中的堵塞，操作人员习惯于在正常运行条件下，对每个磨煤机入口处的一次风量设置合适偏差。结果是，磨煤机出口煤粉管的一次风速相对较高，在大出力的情况下煤粉管风速超过30m/s。因此，在磨煤机入口一次风量设定精确指标的基础上，通过合理的实验对一次风煤比进行重新确定是十分必要的。一次风煤比试验在C、D磨煤机中进行，试验结果可推广到其他磨煤机。一次风煤比的确定应考虑磨煤机的研磨和干燥输出。同时，煤粉管道的最小一次风速不应小于18m/s，否则煤粉很容易沉积在煤粉管道中，甚至发生堵磨事件;最大一次风速不应高于30m/s，否则极易在增加燃烧器以及煤粉管道的磨损程度。因为燃烧器产生的磨损与送风速度的平方之间为正比关系，因此，如果煤粉管道的风速提升，燃烧器产生的磨损将会呈现指数级的增加。

3.3 一次空气总管压力特性试验

我们知道在磨煤机风率不变的情况下，在一定范围内降低风压，可以实现一次风门的自动启动，利于实现一次风系统相关节流阻力的降低，能够合理有效地实现对不必要功耗的降低，而且还能降低风测的泄露率。一次风主管的压力控制有两个缺点。

对一次风集箱的压力进行设定时需要符合满足磨煤机正常高效运行、出力大的原则。依据原一次风总管的相关压力控制策略，如果有三台及以上机器运转时，一次风总管的压力应该随着相应的控制而发生变化。但是该风控策略忽视了单个风机架出现误差时对整体风机箱压力的影响控制策略忽略了单机架输出偏差对一次风集箱部位压力的影响;如果磨煤机处于低输出的状态，一次风主管的压力一旦超过8.5kpa，磨煤机的损耗将大大的增加。

4 结论

因此，有必要通过实验优化一次风集箱的压力控制功能。对一次风主管进行压力控制时，应该符合一次风量调节的基本要求，同时保证热风幕机的开度维持在50%-70%。

与实测值相比，六个磨煤机转盘的一次风量有一定偏差。根据磨煤机入口相关试验测定的风量修正系数对刻度盘的一次风量指标进行修正之后，刻度盘部位的一次风量指标才更加准确可信。

于原磨煤机入口部位进行一次风量的检测时，数值一般不准确，导致磨煤机功能控制出现问题，使得磨煤机风口处风速较高。通过精确测量一次风量，可以有效的优化风煤比控制功能，降低了一次风机功耗。

一次风总管压力控制存在控制方式不合理、一次风系统相关阻力过大等问题。通过对一次风管进行的压力特性相关试验，实现了对一次风管部位压力控制功能的优化调整，保证了一次风管压力的调控方式的合理高效，利于实现对一次风系统相关阻力的降低，利于降低系统运行时的功耗。

如果磨煤机的相关功能无法满足机器运转的需求，磨煤机性能极易出现震动现象，会对整体机组的运转产生一定影响。通过对系统进行加载压力实验，实现了对原有功能的优化，妥善解决磨煤机容易震动的问题，除此之外，对一次风量以及一次风管的压力進行调整优化，实现相关指标的下降，与进行调整以及优化前相比，保持600MW负荷的条件，一次风机电流大约下降42A，废气的温度大约降低3.5℃，转换电源煤耗大约下降0.8g/kWh。

参考文献：

[1]李云峰，曹宇飞.300MW机组直吹式制粉系统通风量优化试验及分析[J].节能技术，2010，28（03）：280-282.

[2]韦继昌.660MW机组中速磨直吹式制粉系统性能分析及运行优化[J].科技与企业，2015（23）：214.

[3]安彦青，张鹏，刘凯.制粉系统优化运行降低通风耗电率节能浅谈[C].第四届热电联产节能降耗新技术研讨会论文集（下册），2015.

[4]胡芳芳.330MW煤粉燃烧自然循环锅炉制粉系统选型研究[J].热电技术，2015（01）：16-20.

[5]贺文鑫.基于支持向量机的制粉系统优化控制研究[D].