任世杰
(內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院,呼和浩特010020)
內(nèi)蒙古國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司600 MW機(jī)組鍋爐是HG-1913/25.4-HM15型超臨界直流鍋爐,采用一次中間再熱、墻式切圓燃燒、π型布置,燃料煤種為褐煤。由于褐煤具有高水分、高揮發(fā)分、低發(fā)熱量等特點(diǎn),燃褐煤鍋爐制粉系統(tǒng)多數(shù)采用風(fēng)扇式磨煤機(jī)。但是,受安裝、調(diào)試質(zhì)量的影響,往往會(huì)出現(xiàn)制粉出力不足、磨煤機(jī)振動(dòng)、堵塞等問題[1-2]。因此,為了保證鍋爐制粉系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,本文分析了制粉系統(tǒng)出力不足的原因,采取了保證制粉系統(tǒng)出力的措施,滿足了磨制高水分褐煤的中速風(fēng)扇磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)干燥出力的要求。
鍋爐主要熱力參數(shù)如表1所示。國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司設(shè)計(jì)煤種為寶日希勒煤,屬于高揮發(fā)分、易著火、易燃燼、燃燒性能好、嚴(yán)重結(jié)渣傾向的褐煤。其煤質(zhì)特性及灰成分分析如表2所示。
制粉系統(tǒng)為中速磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、正壓直吹式制粉系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括7個(gè)原煤斗、7臺(tái)EG2490型耐壓電子稱重式給煤機(jī)、2臺(tái)PAF20.8-13.3-2型動(dòng)葉可調(diào)軸流一次風(fēng)機(jī)、7臺(tái)MPS212HP-Ⅱ型中速磨煤機(jī)(帶分離器)、煤粉管、石子煤排放裝置等設(shè)備。該爐燃燒設(shè)計(jì)煤種時(shí),6套制粉系統(tǒng)運(yùn)行,1套備用,可以滿足鍋爐最大連續(xù)負(fù)荷(BMCR)的需求,每套制粉系統(tǒng)對(duì)應(yīng)鍋爐的一層燃燒器。一次風(fēng)取自大氣,經(jīng)一次風(fēng)機(jī)加壓后分為兩路,一路直接進(jìn)入冷一次風(fēng)道,另一路經(jīng)過空氣預(yù)熱器加熱后進(jìn)入熱一次風(fēng)道,冷、熱一次風(fēng)通過每臺(tái)磨煤機(jī)的冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板進(jìn)入磨煤機(jī)入口混合風(fēng)道。在混合風(fēng)道上設(shè)有文丘里式風(fēng)量測(cè)量裝置,磨煤機(jī)的風(fēng)量根據(jù)磨煤機(jī)的出力和風(fēng)煤比曲線確定,通過調(diào)節(jié)磨煤機(jī)入口的冷、熱風(fēng)擋板開度控制磨煤機(jī)入口熱風(fēng)風(fēng)量和出口煤粉氣流的設(shè)計(jì)溫度。磨煤機(jī)造型參數(shù)及干燥出力如表3所示。
從該電廠600 MW亞臨界汽包爐MPS-Ⅱ型中速磨煤機(jī)磨制高水分褐煤的運(yùn)行狀況來看,這種磨制褐煤的MPS型磨煤機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)一次風(fēng)溫影響干燥出力;在系統(tǒng)一次風(fēng)溫達(dá)到要求情況下,磨煤機(jī)出力一般能滿足BMCR工況計(jì)算出力。當(dāng)遇到煤質(zhì)稍差時(shí),一次風(fēng)溫不足,使制粉系統(tǒng)干燥出力欠缺,造成了制粉系統(tǒng)設(shè)備磨損嚴(yán)重。制粉系統(tǒng)干燥出力不足的原因如下:
1)生產(chǎn)廠家制造的空預(yù)器系統(tǒng)運(yùn)行中未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,空預(yù)器出口一次風(fēng)溫較設(shè)計(jì)值低40~50℃,造成磨煤機(jī)內(nèi)風(fēng)溫偏低。給煤量大時(shí),高水分褐煤煤粉不能及時(shí)被干燥吹走。
2)風(fēng)道、爐膛底部、空氣預(yù)熱器漏風(fēng)過大,造成一次風(fēng)溫偏低。
3)入爐煤煤質(zhì)差,偏離設(shè)計(jì)值,發(fā)熱量低,引起空氣預(yù)熱器入口煙氣溫度偏低。
4)各受熱面運(yùn)行實(shí)際溫度與設(shè)計(jì)值存在偏差。
5)燃煤水分大,不易干燥。
為了保證高水分褐煤制粉系統(tǒng)出力滿足運(yùn)行要求,制粉系統(tǒng)受安裝質(zhì)量的影響,往往會(huì)出現(xiàn)磨煤機(jī)振動(dòng)、堵塞閘、密封風(fēng)不足等問題,因此,安裝制粉系統(tǒng)時(shí)必須注意下列問題。
3.1.1下架體安裝
在下架體安裝時(shí),要注意下架體上平面的水平度、與減速機(jī)的同軸底和上平面的標(biāo)高。
3.1.2 下架體密封環(huán)安裝
將下架體密封環(huán)先放在下架體上平面上,不進(jìn)行固定,在磨盤與減速機(jī)連接完畢后再調(diào)整,焊接固定。
表1 鍋爐主要熱力參數(shù)(BMCR工況)
表2 煤質(zhì)特性及灰成分分析
表3 磨煤機(jī)造型參數(shù)及出力
3.1.3 調(diào)整下架體密封環(huán)注意事項(xiàng)
1)密封口的位置要達(dá)到設(shè)計(jì)位置。
2)下架體密封環(huán)與磨盤的間隙為0.5 mm,制造工藝可能出現(xiàn)誤差,要求整個(gè)圓周間隙的偏差不能大于0.2 mm,否則會(huì)造成漏粉、與磨盤摩擦。
3)要保證下架體密封環(huán)軸線與減速機(jī)輸出法蘭的垂直度,否則下架體密封環(huán)與磨盤間隙上下不均,會(huì)出現(xiàn)摩擦。
3.1.4 中架體安裝
中架體安裝主要以拉桿錨板螺栓盒的中心線為基準(zhǔn)(3個(gè)120°線),用線錘找正中架體欄桿箱的中央,焊接中架體后,找靜環(huán)與動(dòng)環(huán)間隙。
3.1.5 磨輥安裝
用磨輥固定裝置將磨輥固定到磨盤上,使3個(gè)輥落點(diǎn)在同一圓周長,調(diào)整磨輥15°角。
3.1.6 中架體導(dǎo)向板
調(diào)整加載架中心與拉桿面中心相一致,用調(diào)整墊板調(diào)節(jié)導(dǎo)向板與加載架的距離,在磨內(nèi)面對(duì)拉桿面,左側(cè)留5 mm間隙,右側(cè)沒有間隙。使3個(gè)導(dǎo)向板同時(shí)與加載架接觸,否則磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)加載架撞擊導(dǎo)向板,引起振動(dòng)。
3.1.7 消除漏點(diǎn)
磨煤機(jī)出現(xiàn)的主要漏點(diǎn)有分配法蘭、出口閘板閥、中架體導(dǎo)向板螺栓、所有檢查門、檢修大門。消除漏點(diǎn)方法如下:
1)所有門打開后都要更換密封鎖。
2)磨煤機(jī)剛開始運(yùn)行時(shí),就要緊導(dǎo)向板螺栓,直到緊不動(dòng)為止。
3)在分配器法蘭壓兩道密封繩。
3.1.8 磨煤機(jī)法蘭安裝和液壓油管清洗
磨煤機(jī)所有法蘭都有標(biāo)識(shí),安裝時(shí)要對(duì)標(biāo)識(shí),否則會(huì)出現(xiàn)螺栓孔對(duì)不上。液壓油管要按圖紙要求進(jìn)行酸洗處理,并進(jìn)行油沖洗、濾油,直到流過油管后的油達(dá)到NAS6級(jí)到7級(jí),否則比例溢洗閥會(huì)堵塞。
3.2.1 保證一次風(fēng)率和一次風(fēng)溫
鍋爐燃燒系統(tǒng)采用墻式切圓燃燒方式、直流燃燒器,以滿足較大的一次風(fēng)率,保證一次風(fēng)率達(dá)到40%,爐膛才能不滅火,使煤粉正常燃燒。在燃用設(shè)計(jì)煤種 BMCR工況下,空預(yù)器入口煙溫設(shè)計(jì)為420℃??疹A(yù)器出口一次風(fēng)溫設(shè)計(jì)為406℃,磨煤機(jī)干燥出力要求空預(yù)器出口一次風(fēng)溫最低380℃,設(shè)計(jì)溫度裕量為26℃;在校核煤種BMCR工況下,空預(yù)器入口煙溫設(shè)計(jì)為422℃,空預(yù)器出口一次風(fēng)溫設(shè)計(jì)為408℃。磨煤機(jī)干燥出力要求空預(yù)器出口一次風(fēng)溫最低385℃,設(shè)計(jì)溫度裕量為23℃。
經(jīng)制造廠家重新對(duì)熱力計(jì)算書進(jìn)行核算,對(duì)省煤器選擇的邊界條件進(jìn)行了重新調(diào)整,省煤器換熱面積減少了10%左右,保證了空預(yù)器入口煙溫達(dá)到設(shè)計(jì)值??疹A(yù)器原設(shè)計(jì)一次風(fēng)開口角度為50°,現(xiàn)將空預(yù)器一次風(fēng)開口角度加大到70°,將空預(yù)器換熱元件板型DO改為FNC型,確保一次風(fēng)溫達(dá)到設(shè)計(jì)要求406℃。
3.2.2 嚴(yán)格控制漏風(fēng)率
加強(qiáng)安裝質(zhì)量、鍋爐爐膛及煙道嚴(yán)密性檢查,將鍋爐爐膛、風(fēng)道、煙道漏風(fēng)量控制在零漏風(fēng)。使空預(yù)器中心筒垂直度安裝調(diào)整小于0.25 mm/m,軸承箱水平度調(diào)整到0.4 mm/m,轉(zhuǎn)子角鋼機(jī)向后跳動(dòng)量小于1 mm,所有密封間隙與設(shè)計(jì)值相差±0.5 mm。將空氣預(yù)熱器密封片密封改為柔性接觸式密封,空預(yù)器漏風(fēng)率減到5%以下。
3.2.3 調(diào)整給煤量與送風(fēng)量的關(guān)系
通過給煤量與送風(fēng)量的調(diào)整,將磨煤機(jī)出口溫度控制在58~65℃。除啟停磨煤機(jī)非正常工況外,磨煤機(jī)出口溫度不能低于55℃。
3.2.4 適當(dāng)增加加載力
制造廠家給出的加載力曲線比較理想,煤質(zhì)變化、風(fēng)量偏低等原因容易造成磨煤機(jī)內(nèi)部循環(huán)倍率提高,煤粉偏粗,風(fēng)無法帶走煤粉,造成堵粉現(xiàn)象??梢赃m當(dāng)增加加載力,提高磨煤機(jī)的碾磨出力。
3.2.5 保持合理的風(fēng)煤比
在磨煤機(jī)入口風(fēng)門好用的情況下,將磨煤機(jī)風(fēng)量投入自動(dòng)狀態(tài),要監(jiān)控磨煤機(jī)風(fēng)量自動(dòng)的偏置情況和出口溫度設(shè)置自動(dòng)情況。磨煤機(jī)風(fēng)煤比是否合理,不應(yīng)只看煤量和風(fēng)量關(guān)系,而且要看磨入口風(fēng)溫度,在煤量50~70 t/h運(yùn)行時(shí),要參考廠家與調(diào)試單位的磨煤機(jī)運(yùn)行工況分析表。根據(jù)調(diào)試期間風(fēng)煤配比實(shí)際運(yùn)行狀況,繪制適用的風(fēng)煤比配比曲線,按配比曲線運(yùn)行操作系統(tǒng),合理調(diào)整磨煤機(jī)運(yùn)行。
3.2.6 控制加煤幅度
加強(qiáng)監(jiān)控每臺(tái)磨煤機(jī)的加煤幅度,避免風(fēng)門卡涉或自動(dòng)等原因造成風(fēng)量跟蹤不及時(shí)的情況。當(dāng)幾臺(tái)磨煤機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí),為保持爐膛熱負(fù)荷均勻、燃燒充分和保持磨煤機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行,對(duì)每臺(tái)磨煤機(jī)均勻加煤。
3.2.7 加強(qiáng)煤質(zhì)監(jiān)督
做好入廠煤取樣分析,必要時(shí)可設(shè)置干煤棚,確保煤質(zhì)及水分合格。
1)燃燒高水分褐煤的鍋爐會(huì)產(chǎn)生制粉系統(tǒng)干燥出力不足的問題。
2)提高制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝質(zhì)量,能夠避免系統(tǒng)漏風(fēng)、磨煤機(jī)振動(dòng)、堵煤等問題的發(fā)生。
3)在調(diào)試、運(yùn)行中采取保證一次風(fēng)率、一次風(fēng)溫、合理的風(fēng)煤比等措施,能夠滿足制粉系統(tǒng)干燥出力的要求。
[1] 黨小建,袁樹斌,段景衛(wèi),等.風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及對(duì)策[J].華北電力技術(shù),2012(5):39-42.
[2] 董立臣,呂春陽,任世杰.風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)安裝工藝及質(zhì)量控制研究[J].黑龍江電力,2012,34(4):144 -147.