电厂锅炉制粉系统运行优化技术研究

电厂锅炉制粉系统运行优化技术研究

胡肖杰 李钦龙

中国能源建设集团天津电力建设有限公司 天津河东 300171

摘 要：火电厂中的锅炉系统运行工况对于电厂生产安全和生产效益至关重要。本文围绕电厂锅炉制粉系统运行的议题进行了分析研究，分析了锅炉制粉系统的运行原理，对运行过程中的问题进行了梳理，并结合自身经验提出了优化技术措施，供相关人士参考。

关键词：电厂生产;锅炉;制粉系统运行;技术

引言

锅炉制粉系统的正常运行对于整个发电厂的健康运转都有着非常重要的影响。本文通过对发电厂锅炉制粉系统长期运行中存在的问题进行总结与分析，再整合锅炉制粉系统自身特性的情况下，提出了一些有效的优化调整措施，希望能够给发电厂的正常运转提供一些必要的依据。

1.电厂锅炉制粉系统运行原理

电厂锅炉制粉系统为中央仓储式，煤炭燃料经过输送专制进入到燃料仓，然后由刮板装置提供热风进入磨煤机，燃料在磨煤机内经历干燥研磨最终得到的煤粉被输送到煤粉分离装置进行分离，对于不达标的煤粉经过分离装置后再次被输送到磨煤机中磨制，达标的煤粉被输送到细粉分离装置，实现气体和细粉的分离。锅炉制粉系统运行的过程中主要涉及到燃料燃烧、高温烟气热能传递以及热能和机械能的转变过程。初期，锅炉炉膛中的煤炭燃料发生燃烧反应释放出反应热;之后，随着燃料的燃烧，炉膛内的热量逐渐增加，烟气温度提高，而且磨煤机运行过程中也会产生大量热，为确保生产条件满足工艺要求，需要采用冷却装置对过多的热量进行控制确保锅炉运行热量维持在一定的范围内;最后锅炉制粉系统中的热量以水蒸气的形式被输送到汽轮机，将热能转变为汽轮机的机械能。

2.电厂锅炉制粉系统运行问题分析

2.1原煤仓堵塞问题

电厂锅炉系统原煤仓在长时间的使用过程中，导致其堵塞的原因有以下几种：（1）煤中的灰分在遇水后粘度会增大，同时流动性降低，这时就会导致原煤仓出现挂壁以及棚煤现象；（2）在锅炉制粉系统停止运行期间，可能会由于存煤时间太长，导致煤和仓避间的摩擦力不断提升，使其堵塞；（3）在长期使用过程中如果有大块煤或者异物流入煤仓，就可能会直接堵塞煤仓。煤仓堵塞之后，主要有以下危害：（1）原煤仓堵煤直接影响机组带负荷能力.原煤仓发生堵塞，给煤机断煤，该层燃烧器就断粉灭火，机组甩负荷。当多台原煤仓堵塞的情况下，多台给煤机断煤，机组被迫大幅度甩负荷，无法按照调度要求接带负荷。严重影响机组发电能力，造成大量考核电量。（2）原煤仓堵煤严重威胁机组安全运行。原煤仓发生堵塞，给煤机断煤，造成锅炉燃烧不稳定，当多台给煤机同时断煤的情况下，锅炉热负荷大幅度下降，极易出现燃烧恶化，造成锅炉灭火机组非计划停运。另外，当断煤发生时，机组主汽温、主汽压大幅度波动，水冷壁汽水分界面不稳定，出现传热恶化，久而久之造成水冷壁爆管。（3）原煤仓堵煤严重影响机组经济运行。原煤仓发生堵塞，给煤机断煤的存在，磨煤机运行的灵活性受限。一定负荷下不断煤时本来运行较少的磨煤机就可以满足机组带负荷的要求，但是，由于原煤仓频繁堵煤，为了安全起见就不得不多运行1-2台磨煤机，这样，就造成厂用电率的升高。另外，当断煤发生燃烧恶化时，为了保证锅炉不灭火被迫投油助燃，造成大量的燃油消耗。

2.2燃料输送管道磨损问题

磨煤机在运行过程受到持续的摩擦阻力，对于磨煤机设备材质具有较高的性能质量要求。部分磨煤机设备使用年限较长，设备材质性能随着长期使用已经表现出疲态和老化状态，制粉过程中出现严重的磨损，对制粉生产系统运行安全造成很大的威胁。锅炉输送管道尤其是落煤管道是磨损严重的区域，如果不注意检查，未能及时发现设备磨损的问题，就无法及时进行补救或更换，影响锅炉制粉系统运行安全和生产效率。

2.3 磨煤机密封系统问题

通常情况下，磨煤机拉杆上密封体由固定底板、滑动环及铸铁椎体组成，下密封体是添料的密封函，其密封原理：主要是靠下密封体将密封风封堵，大部分密封风由上密封体进入磨腔，起到密封作用。通过近几年的运行发现该密封结构密封效果差、对拉杆磨损严重且不易维护等诸多问题，严重影响了环境卫生及安全运行。

2.4磨煤机和制粉机的切换问题

在锅炉运行过程中，磨煤机和制粉机的切换对于锅炉运行的稳定性十分重要。如果没有正确把握磨煤机的启闭时间，要么容易造成输送燃料量的剧烈变化，增加或减少机组负荷，给生产运行的参数造成大幅度影响。这需要考虑到磨煤机切换后锅炉系统反应的滞后性，需要结合生产实际情况来分析，并积累客观经验。制粉机进行切换时，如果没有对煤质进行把握，及时调整总煤量，则会造成汽包压力发生较大变化，容易引起超压现象。

3.电厂锅炉制粉系统运行优化技术措施

3.1增强磨煤机运行的稳固性。磨煤机输送燃料的持续性和均匀性是确保锅炉效率的重要前提。为了避免出现漏粉或断续的现象，一方面，电厂生产人员应做好磨煤机的日常检查和记录，定期进行设备检修，对其中的易损耗零部件进行补修或更换;另一方面，可通过改善磨煤机筒壁，提高筒壁材质性能来增强磨煤机的稳固性，如采用内置氧化铝粘合的方式来加固，进一步强化磨煤机运行性能。

3.2注重磨煤机启动。锅炉运行过程中，首台磨煤机的启动对于锅炉生产运行的稳定性是尤为重要的。在启动磨煤机后，锅炉燃烧日益剧烈，此时炉膛内部因大量气泡的产生而导致汽包虚假水位现象，引发保护动作。为此，可适当降低磨煤机启动时的风量，在较小的风量条件下，减小磨煤机启动对锅炉燃烧造成的剧烈影响。

3.3做好磨煤机切换。在磨煤机启闭时严格注意时间间隔，考虑到锅炉系统不同设备反应的滞后性，重点对煤炭输送量进行适当增减，以此来降低磨煤机启闭过程对锅炉机组负荷造成的不稳定性影响。通常情况下，中间仓储式的制粉系统比直吹式的制粉系统受到的滞后性影响较小，因此，对于直吹式制粉系统来说，在磨煤机启闭前做好总煤量的减少十分重要。磨煤机启动后如果出现断煤的现象极容易出现设备跳闸的问题，给锅炉运行工况造成严重影响。对此，工作人员应重点做好落煤管监督工作，避免出现燃料输送过程中的断煤现象，及时敲击落煤，保障燃料输送持续稳定。另外，断煤时可调整冷风挡板，加大冷风量，延长断煤引发的电路保护系统，尽可能避免跳闸现象发生。

3.4确保磨煤机拉杆密封性。做好日常检查工作，一旦发现磨煤机拉杆零部件出现磨损，尽早修复，必要时更换部件，始终保持磨煤机拉杆密封性良好，提高磨煤机运行效率。

结语

电厂锅炉运行效率是电厂生产目标实现的必要前提，而锅炉制粉系统在锅炉运行过程中发挥着十分重要的作用。为了不断增强制粉系统运行的安全性和稳定性，保障好锅炉生产效益，企业管理和技术人员应协同配合，提高生产技术，优化工艺参数，做好设备检修和检查工作，为锅炉运行和电厂生产奠定稳固的前提基础。

参考文献

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