制粉系統(tǒng)運行方式對鍋爐燃燒的影響

茍浩

摘要：鍋爐制粉系統(tǒng)的正常運行對于整個發(fā)電廠的健康運轉(zhuǎn)都有著非常重要的影響。本文通過對發(fā)電廠鍋爐制粉系統(tǒng)長期運行中存在的問題進(jìn)行總結(jié)與分析，再整合鍋爐制粉系統(tǒng)自身特性的情況下，提出了一些有效的優(yōu)化調(diào)整措施，希望能夠給發(fā)電廠的正常運轉(zhuǎn)提供一些必要的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電廠生產(chǎn);鍋爐;制粉系統(tǒng)運行;技術(shù)

引言

火電廠中的鍋爐系統(tǒng)運行工況對于電廠生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益至關(guān)重要。一般來說，如果對發(fā)電廠鍋爐的燃燒特性調(diào)整合適，就會導(dǎo)致鍋爐燃燒比例的不匹配，這會大大降低鍋爐的燃燒效率，這對鍋爐的節(jié)能降耗將產(chǎn)生非常不利的影響。為了對鍋爐的燃燒狀態(tài)進(jìn)行及時的調(diào)整，我們應(yīng)該對其進(jìn)行科學(xué)的風(fēng)量分配比調(diào)節(jié)，使其燃燒得更加充分，以使鍋爐達(dá)到最佳的運行效率。具體來說，我們可以采用以下的調(diào)整方法：在發(fā)電廠鍋爐正常運行過程中，當(dāng)其負(fù)荷增加時，應(yīng)該將風(fēng)量調(diào)大一些，讓燃料比值比風(fēng)量調(diào)整比值更小一些，且應(yīng)該慢慢提高燃燒量。如果負(fù)荷降低，應(yīng)該適當(dāng)降低風(fēng)量，并逐漸減少燃料量，再逐漸將風(fēng)量減少。這會有效促進(jìn)燃料的充分燃燒，并提高燃料的燃燒效率，使電廠節(jié)能降耗得到更進(jìn)一步的發(fā)展。我們應(yīng)該重視對鍋爐燃燒系數(shù)的調(diào)整，如果當(dāng)鍋爐的負(fù)荷處于90MW以下時，此時的氧氣量已經(jīng)超出了標(biāo)準(zhǔn)值的百分之三以上，如果僅僅對燃料進(jìn)行降低，而不及時減少風(fēng)量，這會導(dǎo)致氧量表的指數(shù)值過大，其對空氣量的需求量也會更大，這會對鍋爐的燃燒溫度造成非常大的影響，并致使燃料的燃燒效率降低，還會降低鍋爐的熱效率，直接影響火電廠節(jié)能降耗工作的展開，因此，我們必須對鍋爐的燃燒進(jìn)行及時有效的調(diào)整，才能實現(xiàn)能耗的有效降低。本文圍繞電廠鍋爐制粉系統(tǒng)運行的議題進(jìn)行了分析研究，分析了鍋爐制粉系統(tǒng)的運行原理，對運行過程中的問題進(jìn)行了梳理，并結(jié)合自身經(jīng)驗提出了優(yōu)化技術(shù)措施，以供參考。

1.電廠鍋爐制粉系統(tǒng)運行原理

電廠鍋爐制粉系統(tǒng)為正壓直吹式，燃煤經(jīng)過輸送皮帶進(jìn)入到原煤倉，然后由給煤機進(jìn)入磨煤機，燃料在磨煤機內(nèi)經(jīng)研磨干燥最終得到的煤粉被輸送到煤粉分離裝置進(jìn)行分離，對于不達(dá)標(biāo)的煤粉經(jīng)過分離裝置后再次被輸送到磨煤機中磨制，達(dá)標(biāo)的煤粉被輸送到細(xì)粉分離裝置，實現(xiàn)細(xì)粉的分離。鍋爐制粉系統(tǒng)運行的過程中主要涉及到燃料燃燒、高溫?zé)煔鉄崮軅鬟f以及熱能和機械能的轉(zhuǎn)變過程。初期，鍋爐爐膛中的煤炭燃料發(fā)生燃燒反應(yīng)釋放出反應(yīng)熱;之后，隨著燃料的燃燒，爐膛內(nèi)的熱量逐漸增加，煙氣溫度提高，而且磨煤機運行過程中也會產(chǎn)生大量熱，為確保生產(chǎn)條件滿足工藝要求，需要采用冷卻裝置對過多的熱量進(jìn)行控制確保鍋爐運行熱量維持在一定的范圍內(nèi);最后鍋爐制粉系統(tǒng)中的熱量以水蒸氣的形式被輸送到汽輪機，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C的機械能。

2.電廠鍋爐制粉系統(tǒng)運行問題分析

2.1原煤倉堵塞問題

電廠鍋爐系統(tǒng)原煤倉在長時間的使用過程中，導(dǎo)致其堵塞的原因有以下幾種：（1）煤中的水分較大后粘度會增大，同時流動性降低，這時就會導(dǎo)致原煤倉出現(xiàn)掛壁以及棚煤現(xiàn)象;（2）在鍋爐制粉系統(tǒng)停止運行期間，可能會由于存煤時間太長，導(dǎo)致煤和倉避間的摩擦力不斷提升，使其堵塞;（3）在長期使用過程中如果有大塊煤或者異物流入煤倉，就可能會直接堵塞煤倉。煤倉堵塞之后，主要有以下危害：（1）原煤倉堵煤直接影響機組帶負(fù)荷能力.原煤倉發(fā)生堵塞，給煤機斷煤，該層燃燒器就斷粉滅火，機組甩負(fù)荷。當(dāng)多臺原煤倉堵塞的情況下，多臺給煤機斷煤，機組被迫大幅度甩負(fù)荷，無法按照調(diào)度要求接帶負(fù)荷。嚴(yán)重影響機組發(fā)電能力，造成大量考核電量。（2）原煤倉堵煤嚴(yán)重威脅機組安全運行。原煤倉發(fā)生堵塞，給煤機斷煤，造成鍋爐燃燒不穩(wěn)定，當(dāng)多臺給煤機同時斷煤的情況下，鍋爐熱負(fù)荷大幅度下降，極易出現(xiàn)燃燒惡化，造成鍋爐滅火機組非計劃停運。另外，當(dāng)斷煤發(fā)生時，機組主汽溫、主汽壓大幅度波動，水冷壁汽水分界面不穩(wěn)定，出現(xiàn)傳熱惡化，久而久之造成水冷壁爆管。（3）原煤倉堵煤嚴(yán)重影響機組經(jīng)濟運行。原煤倉發(fā)生堵塞，給煤機斷煤的存在，磨煤機運行的靈活性受限。一定負(fù)荷下不斷煤時本來運行較少的磨煤機就可以滿足機組帶負(fù)荷的要求，但是，由于原煤倉頻繁堵煤，為了安全起見就不得不多運行1-2臺磨煤機，這樣，就造成廠用電率的升高。另外，當(dāng)斷煤發(fā)生燃燒惡化時，為了保證鍋爐不滅火被迫投油助燃，造成大量的燃油消耗。

2.2燃料輸送管道磨損問題

磨煤機在運行過程受到持續(xù)的摩擦阻力，對于磨煤機設(shè)備材質(zhì)具有較高的性能質(zhì)量要求。部分磨煤機設(shè)備使用年限較長，設(shè)備材質(zhì)性能隨著長期使用已經(jīng)表現(xiàn)出疲態(tài)和老化狀態(tài)，制粉過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，對制粉生產(chǎn)系統(tǒng)運行安全造成很大的威脅。鍋爐輸送管道尤其是落煤管道是磨損嚴(yán)重的區(qū)域，如果不注意檢查，未能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備磨損的問題，就無法及時進(jìn)行補救或更換，影響鍋爐制粉系統(tǒng)運行安全和生產(chǎn)效率。

2.3磨煤機密封系統(tǒng)問題

通常情況下，磨煤機拉桿上密封體由固定底板、滑動環(huán)及鑄鐵椎體組成，下密封體是添料的密封函，其密封原理：主要是靠下密封體將密封風(fēng)封堵，大部分密封風(fēng)由上密封體進(jìn)入磨腔，起到密封作用。

通過近幾年的運行發(fā)現(xiàn)該密封結(jié)構(gòu)密封效果差、對拉桿磨損嚴(yán)重且不易維護等諸多問題，嚴(yán)重影響了環(huán)境衛(wèi)生及安全運行。

2.4磨煤機和制粉機的切換問題

在鍋爐運行過程中，磨煤機和制粉機的切換對于鍋爐運行的穩(wěn)定性十分重要。如果沒有正確把握磨煤機的啟閉時間，要么容易造成輸送燃料量的劇烈變化，增加或減少機組負(fù)荷，給生產(chǎn)運行的參數(shù)造成大幅度影響。這需要考慮到磨煤機切換后鍋爐系統(tǒng)反應(yīng)的滯后性，需要結(jié)合生產(chǎn)實際情況來分析，并積累客觀經(jīng)驗。制粉機進(jìn)行切換時，如果沒有對煤質(zhì)進(jìn)行把握，及時調(diào)整總煤量，則會造成汽包壓力發(fā)生較大變化，容易引起超壓現(xiàn)象。

3.電廠鍋爐制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化技術(shù)措施

3.1增強磨煤機運行的穩(wěn)固性。磨煤機輸送燃料的持續(xù)性和均勻性是確保鍋爐效率的重要前提。為了避免出現(xiàn)漏粉或斷續(xù)的現(xiàn)象，一方面，電廠生產(chǎn)人員應(yīng)做好磨煤機的日常檢查和記錄，定期進(jìn)行設(shè)備檢修，對其中的易損耗零部件進(jìn)行補修或更換;另一方面，可通過改善磨煤機筒壁，提高筒壁材質(zhì)性能來增強磨煤機的穩(wěn)固性，如采用內(nèi)置氧化鋁粘合的方式來加固，進(jìn)一步強化磨煤機運行性能。

3.2注重磨煤機啟動。鍋爐運行過程中，首臺磨煤機的啟動對于鍋爐生產(chǎn)運行的穩(wěn)定性是尤為重要的。在啟動磨煤機后，鍋爐燃燒日益劇烈，此時爐膛內(nèi)部因大量氣泡的產(chǎn)生而導(dǎo)致汽包虛假水位現(xiàn)象，引發(fā)保護動作。為此，可適當(dāng)降低磨煤機啟動時的風(fēng)量，在較小的風(fēng)量條件下，減小磨煤機啟動對鍋爐燃燒造成的劇烈影響。

3.3做好磨煤機切換。在磨煤機啟閉時嚴(yán)格注意時間間隔，考慮到鍋爐系統(tǒng)不同設(shè)備反應(yīng)的滯后性，重點對煤炭輸送量進(jìn)行適當(dāng)增減，以此來降低磨煤機啟閉過程對鍋爐機組負(fù)荷造成的不穩(wěn)定性影響。通常情況下，中間倉儲式的制粉系統(tǒng)比直吹式的制粉系統(tǒng)受到的滯后性影響較小，因此，對于直吹式制粉系統(tǒng)來說，在磨煤機啟閉前做好總煤量的減少十分重要。磨煤機啟動后如果出現(xiàn)斷煤的現(xiàn)象極容易出現(xiàn)設(shè)備跳閘的問題，給鍋爐運行工況造成嚴(yán)重影響。對此，工作人員應(yīng)重點做好落煤管監(jiān)督工作，避免出現(xiàn)燃料輸送過程中的斷煤現(xiàn)象，及時敲擊落煤，保障燃料輸送持續(xù)穩(wěn)定。另外，斷煤時可調(diào)整冷風(fēng)擋板，加大冷風(fēng)量，延長斷煤引發(fā)的電路保護系統(tǒng)，盡可能避免跳閘現(xiàn)象發(fā)生。

3.4確保磨煤機拉桿密封性。做好日常檢查工作，一旦發(fā)現(xiàn)磨煤機拉桿零部件出現(xiàn)磨損，盡早修復(fù)，必要時更換部件，始終保持磨煤機拉桿密封性良好，提高磨煤機運行效率。

結(jié)語

電廠鍋爐運行效率是電廠生產(chǎn)目標(biāo)實現(xiàn)的必要前提，而鍋爐制粉系統(tǒng)在鍋爐運行過程中發(fā)揮著十分重要的作用。為了不斷增強制粉系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，保障好鍋爐生產(chǎn)效益，企業(yè)管理和技術(shù)人員應(yīng)協(xié)同配合，提高生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)化工藝參數(shù)，做好設(shè)備檢修和檢查工作，為鍋爐運行和電廠生產(chǎn)奠定穩(wěn)固的前提基礎(chǔ)。

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