球磨机入口温度偏低分析及解决方法王继承,艾光(双鸭山第一发电有限责任公司,黑龙江双鸭山155136)口温度相对偏低,不仅球磨机入口经常积煤,而且使球磨机的磨煤出力下降等问题,提出了应加强对球磨机入口温风门和大气冷风门对照调整,使实际开度与指示一致的措施,来提高球磨机入口温度,达到降低制粉电耗的目的。
1问题的提出台哈尔滨锅炉厂生产的HG 670/140 11型超高参数、有一次中间再热、单汽包自然循环锅炉,配套200 MW汽轮发电机组。1、2号机组投产的时间分别是1988年8月、1989年8月,机组投产以后,多次发生锅炉制粉系统和粉仓爆破事故,造成巨大损失。当时为了降低制粉系统和粉仓的爆破次数和爆破力,在牺牲机组经济性前提下,运行方式上采取增大制粉系统通风量的方法,控制通风量为其目的是减少制粉系统内积粉可能性和提高煤粉细过多年的设备治理、改造和经验摸索,总结出了一系列防爆措施,目前已经从根本上解决了制粉系统和粉仓爆破的问题。
制粉系统通风量超过设计值运行时,为了保持球磨机入口负压和出口温度,温风门(负压调整)开度始终很大。在原煤含水量低时,不仅需要全开温风门,甚至必须开启大气冷风门(正常运行时,禁止开启大气冷风门)。球磨机正常运行时,其入口温度只有150~190℃,原煤在下降干燥管内干燥效果不好,会降低球磨机出力,而且在原煤含水量高时,经常在球磨机入口积煤,积煤使制粉系统通风量降低,进一步降低球磨机出力另外积煤在高温风作用下,氧化自燃着火,多次引起制粉系统爆破,严重影响锅炉安全和经济运行。
制粉系统的通风量超标,不仅使制粉系统的管路和设备、一次风管和火嘴的喷口磨损加剧,而且使煤粉变粗,导致飞灰和炉渣碳量增加,同时还加剧锅炉结焦。此外,还会使制粉系统的电耗增加,严重影响锅炉安全经济运行。在解决制粉系统和粉仓爆破的问题后,必须降低制粉系统通风量,通过测量后,将1、2号炉4套制粉系统的排粉机入口风门由60 关小至37 ,控制其通风量为185 000 /h.这样不仅球磨机入口大气冷风门可以完全关闭,而且温风门开度变小了,球磨机入口温度和出力有较大幅度提高。经过一段时间运行,发现1号炉甲侧球磨机入口温度相对偏低,一般只有~230℃,不仅其入口经常积煤(原煤含水分高时),而且出力相对偏低,只有45~50 t/球磨机入口温度高达260~280℃,实际出力高达制粉系统电耗比其他3套高5~7 kW?h/t.1号机组满出力运行时, 2台球磨机必须连续运行,方能基本满足锅炉蒸发量的需要而2号机组满出力时,球磨机可以停止一段时间。在锅炉低负荷、开大制粉系统再循环和原煤含水量升高时,球磨机出力进一步降低。
2设备概况锅炉呈П型布置,炉膛四周为膜式水冷壁,炉膛上方布置前屏过热器,炉膛出口处布置后屏过热器,水平烟道布置有对流过热器和再热器热段,尾部竖井烟道中布置有再热器冷段,上级省煤器,上级空气预热器,下级省煤器,下级空气预热器(分为上下两段)。锅炉为固态排渣煤粉炉,采用角式煤粉燃烧器,四角布置,切圆燃烧,燃用当地产高挥发份长焰烟煤,每炉2套制粉系统,配有钢球磨煤机,中间储仓式干燥剂送粉。由于制粉系统再循环管接口位于下降干燥管的出口,因此由热风(温度调整)和温风(负压调整)组成的混合风是作为下降干燥管的干燥剂由热风和温风组成的混合风在下降干燥管内对原煤干燥后再与制粉系统再循环风混合,是作为球磨机的干燥剂。球磨机入口温度为热风、温风和大气冷风混合后的温度(正常运行时禁止开启大气冷风门)。
2.1锅炉主要设计参数额定蒸发量670t/h ,主蒸汽压力13 .8MPa ,主蒸汽和再热蒸汽温度540℃,给水温度247℃,排烟温度139℃,热风温度325℃,温风温度105℃,冷风温度30℃,锅炉燃煤量99 t/h ,喷燃器一次风速25 m/s ,一次风率33 ,二次风速45 2.2制粉系统主要运行参数球磨机入口负压200~400 Pa ,球磨机入口温度280℃,球磨机出口风温70℃,排粉机入口风磨机铭牌出力50 t/h (核算后实际出力65~70 t/ 3原因分析在制粉系统正常运行时,磨煤出力应该与干燥出力相等,与磨煤出力和干燥出力相对应的有一个磨煤通风量和干燥通风量。磨煤通风量应该与磨煤出力相适应,干燥通风量应该与系统的干燥出力相适应,即此风的干燥能力应该正好等于干燥出力,风对煤的干燥能力与风量和风温有关,干燥通风量越大,风温越高,那么干燥能力越大。总之,以磨煤出力作为调节时口风量的依据,以干燥出力作为调节风温的依据,实际运行中磨煤通风量与干燥通风量是相等的。制粉系统通风量降低后, 1号炉甲侧球磨机入口温度增加幅度相对偏小,与其他3台球磨机相比温度偏低,使干燥出力降低,其结果球磨机出力也相应降低。
由于该公司是坑口电站,来煤自然干燥时间短,特别是雨季和冬季,入炉原煤含水量更高。在磨制煤粉过程中,原煤水分增加时,会由于塑性变形而提高研磨阻力,从而改变了燃料可磨性质,引起额外的磨粉消耗,使磨煤出力降低。该公司球磨机制粉系统采用是最普遍的一级下降干燥管,由热风和温风组成混合风,是组成下降干燥管的干燥剂。由于进入1号炉甲侧球磨机入口下降干燥管的风温偏低,不仅使原煤在下降干燥管内干部效果变差,球磨机前的燃料水分增加,使球磨机出力降低,而且球磨机入口容易积煤。由于1号炉甲侧球磨机入口温风门全关(盘面指示为零),为保证球磨机出口温度,球磨机只能在低出力下运行。另外锅炉低负荷时热风温度降低、温风门全关时开大制粉系统再循环会降低球磨机出口温度以及厚煤水分增加时提高研磨阻力,都使球磨机出力进一步降低。
由于球磨机入口温度是热风、温风和大气冷风三者混合后的风温,温风和大气冷风门全关并绝对不漏风的情况下,球磨机入口温度大约等于高温预热器出口热风温度减去10℃(热力计算规定)。1号炉高低负荷时,其高温预热器出口热风温度为~330℃,而且去球磨机的热风管道保温良好。
而在实际运行中,在1号炉甲侧球磨机入口温风门和大气冷风门阀位指示为零时,球磨机入口温度只有~230℃,因此造成1号炉甲侧球磨机入口温度偏低的原因是温风门或大气冷风门关闭不严密所致,造成干燥出力下降,从而限制了磨煤出力。
采取措施a.利用1号炉小修的机会,对制粉系统所有风门重新对照调整,将甲侧球磨机入口温风门和大气冷风门对照调整列为重点。为了使对照准确可靠,在温风门的侧面温风管道上开口检查(大气冷风门容易对照)。经检查,温风门和大气冷风门在盘面上指示开度为零时,都存在不同程度漏风,实际开度与指示不一致,其中温风门漏风比较严重。
利用小修的机会,重新调整了大气冷风门和温风门,做到实际开度与指示一致。
b.为了减少球磨机入口积煤的可能性,早期运行方式上采取提高其入口负压的方法,经常控制在800~1 000 Pa ,这样不仅加剧制粉系统漏风,使入炉一次风量增加,而且漏风使原煤在下降干燥管内干燥效果变差,影响球磨机出力。由于提高了其入口温度,解决了入口积煤问题,因此可以降低球磨机入口负压,控制负压为400 Pa左右。
c.定期焊补给煤机刮板,保证给煤均匀稳定。
d.在干燥出力有富裕度的情况下,尽可能多用热风和再循环风,少用温风,仅作为辅助调整之用。这样不仅可以提高球蘑机入口温度,提高原煤在下降干燥管内的干燥效果,而且减少入炉一次风量,有利于燃烧,特别是低负荷时。
e.将球磨机出口温度由70℃提高到75℃,这样可以提高球磨机内平均温度,有利于提高出力。
5效果分析1号机组小修结束,机组启动后经过2个月运行, 1号炉甲侧球磨机入口温度达250~290℃,温风门可以参与调节,给煤机转速比高达70 ~85 ,出力高达67~73 t/h ,也不发生球磨机入口积煤问题,同时可以开大制粉系统再循环,一般情况下,再循环开度可以控制在50 ~70 ,这样减少了入炉一次风量,可以看出飞灰和炉渣中未燃烧黑色碳粒明显减少,低负荷时不完全燃烧热损失下降幅度更大。
6结束语提高球磨机入口温度,不仅可以提高球磨机出力,而且可以减少球磨机入口积煤。因此在机组大小修时,应该将球磨机入口温风门和大气冷风门对照调整列为重点,并进行冷态验收。为了检验其严密性,可以定期将温风门和大气冷风门关闭,根据热风温度和球磨机入口温度的差值,确定其漏风程度,它是判断温风门和大气冷风门严密性的一个重要手段。
王继承,男,黑龙江双鸭山人,助工,中专,现从事双鸭山第一发电有限责任公司热力实验工作。
世界电力工业的发展近几年来,世界电力工业的发展有以下3方面的突出动向:一是世界年发电量的增长率继续降低,工业发达的北美、西欧国家的电力生产增长缓慢,独联体及东欧国家的电力生产逐年衰退。二是电力技术的发展正在向效率、环保的更高目标迈进。三是电业管理体制和经营方式开始变革,美、英及一些欧洲国家正在探索如何从国营转向私营,从垄断经营转向市场开发。
近十年来世界范围的总发电量增长十分缓慢,其年增长率逐年下降, 1984年增长率为5.7 ,1990年下降到2.5 , 1993年进一步下降到1.1 , 1994年为负增长。在世界总发电量中,欧洲、北美洲占有较大比重,就1994年而言,欧洲占31.4 ,北美洲占30.1 .近几年来欧洲发电量明显减少,北美洲发电量也增加不多,亚洲虽然有一定数量的增加,但比重只占27.9 ,至于非洲、中南美洲和大洋洲之和只占10.6 ,其变化对世界发电量影响不大。据分析,世界各洲发电量增减的基本原因,主要是受当地经济因素的影响。
在欧洲,其发电量的减少直接与独联体国家的情况有关。自苏联解体后,独联体各国和一些东欧国家由于政治上的变革,经济衰退,电力需求锐减,使电力生产也随之萎缩。此外,西欧各国经济复苏缓慢也有一定的关系。亚洲的发电量近几年持续增长,这与除日本以外的主要亚洲国家在经济上不断发展有着密切关系。
1994年未世界上年发电量超过120 TW?h的国家共20个,这些国家的发电量总和约占世界总发电量的75 .如按年发电量排序,美国仍居世界首位,原来居第二位的苏联已不复存在。日本升居第二位,中国居第三位,至1995未,中国又超过了日本上升为第二位,俄罗斯和乌克兰虽然仍属电力大国,但俄罗斯退居第四位,而乌克兰只能排在印度、巴西之后居第十二位。