350MW亚临界机组制粉系统优化调整试验

350MW亚临界机组制粉系统优化调整试验

郝伟阳

（安徽安庆皖江发电有限责任公司安徽安庆246008）

摘要：目前锅炉存在飞灰可燃物含量高、高过出口有结焦现象等问题。为查找其原因，对锅炉制粉系统进行了优化调整试验，通过试验确定了合适的平衡阀位置、一次风煤比控制曲线和折向门挡板位置。

关键词：亚临界机组；制粉系统；优化调整

前言

某电厂1号锅炉是由美国FOSTERWHEELER公司设计，西班牙GDV公司制造的亚临界压力、单汽包自然循环、一次中间再热、前墙燃烧式固态排渣煤粉炉。

目前该锅炉存在飞灰可燃物含量高、高过出口有结焦现象等问题。为查找其原因，对锅炉制粉系统进行了优化调整试验，以实现当前条件下锅炉制粉的优化运行。

1试验内容

本次制粉系统的调整试验包括磨煤机出口粉管风粉调平、一次风煤比及折向门挡板-煤粉细度特性试验。

其中磨煤机出口粉管风粉调平在4台磨煤机上进行，通过磨煤机出口平衡阀的调整，将各一次粉管的风速及粉量偏差调整到合理范围内。通过风粉调平试验，保证了各层燃烧器风量、粉量相对均匀，有利于煤粉的着火、燃尽及消除炉膛出口两侧烟温偏差，同时也为后续的试验打好基础。

一次风煤比和折向门挡板-煤粉细度特性试验在D磨煤机上进行，然后再进行其他3台磨煤机的校核试验。通过上述试验，制定了合适的风煤比控制曲线及折向门挡板开度。

由于磨煤机出口一次风管呈圆形截面，故测试在两个互呈90o的方向上进行，其中动压的测量使用的是经标定过系数的靠背测速管进行，而非标准毕托管，以避免煤粉堵塞取压孔。

在磨煤机出口每根一次粉管上开孔，并用平头式煤粉等速取样枪按等截面网格原则逐点抽取煤粉样品，每次每根管样品收集应不少于收集罐体积的80%，如样品过多或过少，应调整取样时间。

每根管所收集煤粉样品应单独封装在密封袋内，用于称重及细度分析。

2试验标准

本次试验主要依据电力行业标准《电站磨煤机及制粉系统性能试验》和《锅炉燃烧试验研究方法及测量技术》进行[1-2]。

3试验结果

为寻求合适的平衡阀开度，进行了出口粉管风粉调平试验，磨煤机出力在额定煤量下进行，试验结果如表1~4所示。

表1A磨煤机出口粉管风粉调平结果

表2B磨煤机出口粉管风粉调平结果

表3C磨煤机出口粉管风粉调平结果

表4D磨煤机出口粉管风粉调平结果

从表中数据可以看出：平衡阀调整前，各台磨煤机出口平均风速在23~27m/s之间，处于比较合适的范围，既不会因风速过低造成煤粉沉积堵磨，也不易因风速过大造成粉管过快磨损。各台磨煤机出口粉管风速最大相对偏差<9%，尤其是D磨煤机风速最大相对偏差<5%，出口各粉管风量分布均匀。但各台磨煤机出口粉管粉量偏差较大，最大相对偏差均超过15%。

为使各层燃烧器粉量、风量分布相对均匀，对目前的可调的唯一手段—平衡阀进行了调节。

调整后A、B、D三台磨煤机出口粉管的风速偏差控制在10%以内时，粉量偏差也控制在12%以内，保证了各层燃烧器风量、粉量相对均匀，有利于煤粉的着火、燃尽及消除炉膛出口两侧的烟温偏差。由于C磨煤机出口粉管风速高，粉量低。初步调整后，这一现象进一步恶化：风速高的粉管风速更高，粉量也未增加，所以未对C磨煤机进行进一步的调整。

在完成各台磨煤机出口粉管风速、粉量初步调平后，在D磨煤机出口上进行了变一次风煤比和变折向门挡板试验，以确定合适的一次风煤比控制曲线和折向门挡板开度。

表5D磨煤机变风煤比试验结果

表6D磨煤机变风煤比试验结果（续）

从D磨煤机变一次风煤比数据可以看出：同一磨煤机出力下，风量降低时，一次风携带的粉量减少，磨煤机内存留的煤量增加，因此，磨煤机出口折向门挡板一定时，磨煤机电流增加，煤粉变细。

以煤量48t/h为例，风量从89.2t/h降低至82.6t/h，磨煤机电流上升了1A，煤粉细度R75由17.6%变化至15.2%，同时实时监测的石子煤量有明显的上升。其他煤量下，风量的变化也有相似的规律。

在煤粉细度能满足设计要求（R75≯30%）时，兼顾控制石子煤量的需要，推荐一次风煤比控制曲线如下：

表7风煤比控制曲线

图2一次风煤比控制曲线

表8D磨煤机变折向门挡板试验结果

从D磨煤机变折向门挡板-煤粉细度特性来看：同一磨煤机出力下，折向门挡板开大时，煤粉在磨煤机内循环次数减少，因此，磨煤机通风量一定时，磨煤机电流下降，磨碗差压下降，煤粉变粗。

当折向门挡板由50%关至35%时，磨煤机阻力增加，磨煤机通风量略有下降，磨煤机电流上升2.4A，磨碗差压增加21mmH20，煤粉细度变化不明显，R75仅由17.6%下降到15.2%，下降了2.4个百分点，此效果仅与降低磨煤机通风量等效。但折向门挡板从35%开大至65%时，磨煤机阻力降低，磨煤机通风量增加了3t/h，磨煤机电流下降了10.1A，磨碗差压降低了126mmH20，煤粉细度增加明显：R75由15.2%增加至27.1%，但仍能满足设计煤粉细度的要求。

因此在保证煤粉细度达到设计煤粉细度的需要的同时，兼顾经济性，特推荐磨煤机折向门挡板开度：

表9推荐磨煤机折向门挡板开度

结论

从制粉系统的调整试验可以看出：

各台磨煤机出口平均风速在23m/s~27m/s之间，处于比较合适的范围，既不会因风速过低造成煤粉沉积堵磨，也不易因风速过大造成粉管过快磨损。

除C磨煤机外，其他三台磨煤机出口粉管的风速偏差控制在10%以内时，粉量偏差也控制在12%以内，保证了各层燃烧器风量、粉量相对均匀，有利于煤粉的着火、燃尽及消除炉膛出口两端的烟温偏差。D磨煤机出口进行了变一次风煤比和变折向门挡板试验，确定了制定了合适的一次风煤比控制曲线和折向门挡板开度。在推荐的折向门挡板开度下，保证了煤粉细度达到设计煤粉细度，满足了燃尽的需要。目前锅炉飞灰可燃物含量高并不是由于制粉系统参数设置不合理所致，应从燃烧系统方面分析原因。

参考文献：

[1]DL467-2004，电站磨煤机及制粉系统性能试验[s].

[2]岑可法等.锅炉燃烧试验研究方法及测量技术[M].北京水利电力出版社，1987.