论文部分内容阅读
摘要：分析本厂锅炉给粉机下粉不均的原因，并提出解决措施，以提高锅炉运行的安全性和经济性。
关键词：锅炉；给粉机；下粉不均；措施
前言
广东省粤泷发电有限责任公司2×135MW机组锅炉为东方锅炉厂设计制造的DG420/13.7-II2型一次中间再热超高压自然循环汽包炉，整体结构呈Π型布置、平衡通风、固态排渣，燃烧器四角布置、切圆燃烧，采用管式空气预热器、露天布置。锅炉原设计煤为Vdaf=10.6%的贫煤，校核煤种为Vdaf=8.4%的无烟煤。制粉系统为钢球磨煤机中间储仓式热风送粉系统。
近年来受国内外煤炭供应市场变化的影响，某些优质低挥发分贫煤和无烟煤供应市场趋紧，采购成本上涨且煤源无法保障。罗定电厂于2012年对两台锅炉实施换煤种改造，将锅炉适烧煤种由贫煤和无烟煤更换为烟煤（设计煤种Vdaf=40.66%）。制粉系统由热风制粉改为炉烟制粉。并由送风机出口抽出一定量的冷风（约33%）掺入一次热风形成温风送粉。
改烧烟煤后#1、#2锅炉长期存在多台给粉机下粉不均的现象，对炉内燃烧造成了不利的影响，主要表现在带负荷能力差且负荷波动大，严重时负荷波动达到10MW，汽温、汽压控制困难，已严重影响到锅炉的安全性和经济性。
1、给粉机下粉过程
煤粉仓内的煤粉受到重力及给粉机刮板作用后，从煤粉仓落下，经过上孔板一侧的下粉孔落入上叶轮槽内，然后由上叶轮经过下孔板另一侧的下粉孔，拨落入下叶轮的槽道内，最后由下叶轮板送至对侧进入下粉管，经风粉混合器后与一次风混合，形成风粉混合物，进入炉膛燃烧。
2、给粉机下粉不均的原因分析
2.1煤粉品质对下粉的影响
煤粉温度和煤粉细度是衡量煤粉流动性的重要指标。改烧烟煤后，为保证制粉系统的安全，需要降低磨煤机的出口温度并提高煤粉细度。本厂规程规定正常运行时磨煤机的出口温度由燃用无烟煤时的≤110℃改为≤90℃，煤粉细度由燃用无烟煤时R90≤9%改为R90≤23%，而在实际运行中磨煤机的出口温度仅在70℃左右。磨煤机出口温度的降低，导致进入煤粉仓的煤粉水分含量增大，而煤粉進入煤粉仓后，温度会进一步降低。煤粉温度的降低和煤粉细度的提高会使煤粉的流动性变差，在经过叶轮给粉机时会造成下粉不畅。
设备管理不善，雨水沿煤粉仓的防爆门处漏入煤粉仓；煤粉仓不严密或制粉系统停运后，没有及时关闭吸潮阀使煤粉仓内吸入冷风，都会导致煤粉仓内的煤粉受潮粘结甚至结块，一旦有结块煤粉或湿煤粉堵在叶轮给粉机的下粉口也会造成下粉不均甚至无粉下的现象。
2.2叶轮给粉机对下粉的影响
叶轮给粉机刮板磨损过大，叶片断裂等也会造成下粉量时多时少导致下粉不均。煤粉仓内进入木屑等杂物将给粉机叶轮堵住或卡住也会影响叶轮给粉机的正常工作，导致下粉不均或无粉下。
各台给粉机下粉特性的差异也会造成给粉机的下粉量不均。当投负荷自动时，各台给粉机的转速是动态变化的，当增加负荷时，给粉机的转速会自动增加，给粉机的转速高时，煤粉下落的难度增大，同时可能会有部分煤粉被带回至给粉机内部积存，当给粉机内的积粉达到某一临界状态时，积存煤粉会垮塌，下粉量会突然增大。
2.3一次风压对下粉的影响
正常运行时煤粉仓内成负压状态，而给粉机下方连接的下粉短管是与一次风管相通的，一次风管成正压状态，即给粉机内部压力等同于一次风管的压力。当一次风管内的风压大到一定程度时就会出现托粉现象，此时给粉机下粉极不稳定。托粉风压又与煤粉仓的粉位有关系，当粉位较低时，托粉风压也相对较低，粉较高时，托粉风压也相应提高。
由于烟煤的挥发分高，容易在燃烧器喷嘴处提前着火，为防止烧坏燃烧器，本厂运行规程规定在运行中需同时满足：一次风压≈3000Pa，一次风速≥25m/s，风粉混合物的温度≤160℃。而在实际运行中三个参数很难同时满足，如果满足风压的要求，则会有多个给粉机出现托粉现象，导致无粉下，影响锅炉带负荷。所以为了满足负荷要求，需要节流部分有托粉现象给粉机的一次风门，节流一次风门后又会造成风速偏低，有时会出现燃烧器提前着火现象，严重时会烧坏燃烧器。因此在运行中需要频繁调节部分一次风门，增加了劳动量而且也不利于燃烧器的安全。
2.4风粉混合器对下粉的影响
风粉混合器的作用是将叶轮给粉机落下的煤粉与一次风均匀混合，形成浓度较稳定的风粉混合物。在长期运行过程中，风粉混合器会受到风粉混合物的冲刷摩擦，尤其是其内部的托板发生磨损时，对煤粉的分配散落作用会变弱，造成风粉混合物的浓度偏差很大，导致下粉不均。此外，风粉混合器在使用过程中遭到冲刷变形后，会使下粉管内的静压增大，出现托粉现象，从而导致叶轮给粉机下粉不畅。
2.5 燃烧器结焦对下粉的影响
由于烟煤的挥发分高，容易提前着火，为保证燃烧器的安全，本厂运行规程规定：正常运行中燃烧器温度≤400℃，否则应降低该给粉机转速或停止该给粉机进行吹扫。在实际运行中，由于燃用煤种偏离设计煤种较大或单台制粉运行时炉膛火焰偏斜，会出现结焦现象，尤其是燃烧器的喷燃口结焦时，使喷口截面变小，阻力增大，燃烧器前一次风管内的静压增大，导致下粉不均，严重时一次风管可能堵塞。
3、采取的措施
3.1加强制粉系统的运行调整，在规程允许的范围内且保证制粉系统安全的前提下尽可能提高磨煤机出口温度，提高煤粉的干燥程度，减少煤粉仓内煤粉局部结块粘结现象的发生。
3.2全面检查制粉系统各部的严密性，消除漏风，包括所有防爆门、煤粉仓人孔盖板、木块分离器、锁气器、给煤槽检查孔、煤粉取样孔等设备进行检查，发现漏风点及时封堵。制粉系统停运后及时关闭与相对应煤粉仓的吸潮阀，防止冷风进入煤粉仓。
3.3严格执行木块分离器及木屑筛的清理，正确操作，防止杂物进入粉仓。正常运行时各煤粉仓应维持正常的粉位，并定期对煤粉仓进行降粉，防止煤粉仓内局部流动性较差的煤粉受潮结块。加强设备管理，杜绝雨水、冲洗用水等进入粉仓。
3.4在保证设备安全前提下，根据各一次风管的风粉混合物温度调整给粉机的转速偏差值，尽量使各一次风管风粉混合物的温度趋于一致，必要时可对一次风门进行节流。
3.5利用大、小修机会对所有的一次风管的风速进行调平，确保并列运行的一次风管风速基本保持一致。
3.6运行人员要经常检查燃烧器喷燃口的结焦情况，发现有结焦时要及时打焦。
3.7利用大、小修机会对风粉混合器进行抽检，损坏严重的进行更换。
4、结束语
配备中间储仓式制粉系统的锅炉，给粉机下粉不均是一个普遍存在的难题，原因也多种多样，通过严格执行操作规程，加强生产管理，并辅以必要的设备改造，可以基本解决由于下粉不均所带来的系列问题，使机组运行的安全性和经济性大为提高。
参考文献：
[1]熊蔚立，一次风风压对给粉机下粉的均匀性影响研究，湖南电力技术，1993（02）
[2]陈庆生，给粉机给粉量失控的原因分析及对策，江西电力，2007（04）
[3]广东省粤泷发电有限责任公司锅炉运行技术标准，内部资料，2012.09.28
关键词：锅炉；给粉机；下粉不均；措施
前言
广东省粤泷发电有限责任公司2×135MW机组锅炉为东方锅炉厂设计制造的DG420/13.7-II2型一次中间再热超高压自然循环汽包炉，整体结构呈Π型布置、平衡通风、固态排渣，燃烧器四角布置、切圆燃烧，采用管式空气预热器、露天布置。锅炉原设计煤为Vdaf=10.6%的贫煤，校核煤种为Vdaf=8.4%的无烟煤。制粉系统为钢球磨煤机中间储仓式热风送粉系统。
近年来受国内外煤炭供应市场变化的影响，某些优质低挥发分贫煤和无烟煤供应市场趋紧，采购成本上涨且煤源无法保障。罗定电厂于2012年对两台锅炉实施换煤种改造，将锅炉适烧煤种由贫煤和无烟煤更换为烟煤（设计煤种Vdaf=40.66%）。制粉系统由热风制粉改为炉烟制粉。并由送风机出口抽出一定量的冷风（约33%）掺入一次热风形成温风送粉。
改烧烟煤后#1、#2锅炉长期存在多台给粉机下粉不均的现象，对炉内燃烧造成了不利的影响，主要表现在带负荷能力差且负荷波动大，严重时负荷波动达到10MW，汽温、汽压控制困难，已严重影响到锅炉的安全性和经济性。
1、给粉机下粉过程
煤粉仓内的煤粉受到重力及给粉机刮板作用后，从煤粉仓落下，经过上孔板一侧的下粉孔落入上叶轮槽内，然后由上叶轮经过下孔板另一侧的下粉孔，拨落入下叶轮的槽道内，最后由下叶轮板送至对侧进入下粉管，经风粉混合器后与一次风混合，形成风粉混合物，进入炉膛燃烧。
2、给粉机下粉不均的原因分析
2.1煤粉品质对下粉的影响
煤粉温度和煤粉细度是衡量煤粉流动性的重要指标。改烧烟煤后，为保证制粉系统的安全，需要降低磨煤机的出口温度并提高煤粉细度。本厂规程规定正常运行时磨煤机的出口温度由燃用无烟煤时的≤110℃改为≤90℃，煤粉细度由燃用无烟煤时R90≤9%改为R90≤23%，而在实际运行中磨煤机的出口温度仅在70℃左右。磨煤机出口温度的降低，导致进入煤粉仓的煤粉水分含量增大，而煤粉進入煤粉仓后，温度会进一步降低。煤粉温度的降低和煤粉细度的提高会使煤粉的流动性变差，在经过叶轮给粉机时会造成下粉不畅。
设备管理不善，雨水沿煤粉仓的防爆门处漏入煤粉仓；煤粉仓不严密或制粉系统停运后，没有及时关闭吸潮阀使煤粉仓内吸入冷风，都会导致煤粉仓内的煤粉受潮粘结甚至结块，一旦有结块煤粉或湿煤粉堵在叶轮给粉机的下粉口也会造成下粉不均甚至无粉下的现象。
2.2叶轮给粉机对下粉的影响
叶轮给粉机刮板磨损过大，叶片断裂等也会造成下粉量时多时少导致下粉不均。煤粉仓内进入木屑等杂物将给粉机叶轮堵住或卡住也会影响叶轮给粉机的正常工作，导致下粉不均或无粉下。
各台给粉机下粉特性的差异也会造成给粉机的下粉量不均。当投负荷自动时，各台给粉机的转速是动态变化的，当增加负荷时，给粉机的转速会自动增加，给粉机的转速高时，煤粉下落的难度增大，同时可能会有部分煤粉被带回至给粉机内部积存，当给粉机内的积粉达到某一临界状态时，积存煤粉会垮塌，下粉量会突然增大。
2.3一次风压对下粉的影响
正常运行时煤粉仓内成负压状态，而给粉机下方连接的下粉短管是与一次风管相通的，一次风管成正压状态，即给粉机内部压力等同于一次风管的压力。当一次风管内的风压大到一定程度时就会出现托粉现象，此时给粉机下粉极不稳定。托粉风压又与煤粉仓的粉位有关系，当粉位较低时，托粉风压也相对较低，粉较高时，托粉风压也相应提高。
由于烟煤的挥发分高，容易在燃烧器喷嘴处提前着火，为防止烧坏燃烧器，本厂运行规程规定在运行中需同时满足：一次风压≈3000Pa，一次风速≥25m/s，风粉混合物的温度≤160℃。而在实际运行中三个参数很难同时满足，如果满足风压的要求，则会有多个给粉机出现托粉现象，导致无粉下，影响锅炉带负荷。所以为了满足负荷要求，需要节流部分有托粉现象给粉机的一次风门，节流一次风门后又会造成风速偏低，有时会出现燃烧器提前着火现象，严重时会烧坏燃烧器。因此在运行中需要频繁调节部分一次风门，增加了劳动量而且也不利于燃烧器的安全。
2.4风粉混合器对下粉的影响
风粉混合器的作用是将叶轮给粉机落下的煤粉与一次风均匀混合，形成浓度较稳定的风粉混合物。在长期运行过程中，风粉混合器会受到风粉混合物的冲刷摩擦，尤其是其内部的托板发生磨损时，对煤粉的分配散落作用会变弱，造成风粉混合物的浓度偏差很大，导致下粉不均。此外，风粉混合器在使用过程中遭到冲刷变形后，会使下粉管内的静压增大，出现托粉现象，从而导致叶轮给粉机下粉不畅。
2.5 燃烧器结焦对下粉的影响
由于烟煤的挥发分高，容易提前着火，为保证燃烧器的安全，本厂运行规程规定：正常运行中燃烧器温度≤400℃，否则应降低该给粉机转速或停止该给粉机进行吹扫。在实际运行中，由于燃用煤种偏离设计煤种较大或单台制粉运行时炉膛火焰偏斜，会出现结焦现象，尤其是燃烧器的喷燃口结焦时，使喷口截面变小，阻力增大，燃烧器前一次风管内的静压增大，导致下粉不均，严重时一次风管可能堵塞。
3、采取的措施
3.1加强制粉系统的运行调整，在规程允许的范围内且保证制粉系统安全的前提下尽可能提高磨煤机出口温度，提高煤粉的干燥程度，减少煤粉仓内煤粉局部结块粘结现象的发生。
3.2全面检查制粉系统各部的严密性，消除漏风，包括所有防爆门、煤粉仓人孔盖板、木块分离器、锁气器、给煤槽检查孔、煤粉取样孔等设备进行检查，发现漏风点及时封堵。制粉系统停运后及时关闭与相对应煤粉仓的吸潮阀，防止冷风进入煤粉仓。
3.3严格执行木块分离器及木屑筛的清理，正确操作，防止杂物进入粉仓。正常运行时各煤粉仓应维持正常的粉位，并定期对煤粉仓进行降粉，防止煤粉仓内局部流动性较差的煤粉受潮结块。加强设备管理，杜绝雨水、冲洗用水等进入粉仓。
3.4在保证设备安全前提下，根据各一次风管的风粉混合物温度调整给粉机的转速偏差值，尽量使各一次风管风粉混合物的温度趋于一致，必要时可对一次风门进行节流。
3.5利用大、小修机会对所有的一次风管的风速进行调平，确保并列运行的一次风管风速基本保持一致。
3.6运行人员要经常检查燃烧器喷燃口的结焦情况，发现有结焦时要及时打焦。
3.7利用大、小修机会对风粉混合器进行抽检，损坏严重的进行更换。
4、结束语
配备中间储仓式制粉系统的锅炉，给粉机下粉不均是一个普遍存在的难题，原因也多种多样，通过严格执行操作规程，加强生产管理，并辅以必要的设备改造，可以基本解决由于下粉不均所带来的系列问题，使机组运行的安全性和经济性大为提高。
参考文献：
[1]熊蔚立，一次风风压对给粉机下粉的均匀性影响研究，湖南电力技术，1993（02）
[2]陈庆生，给粉机给粉量失控的原因分析及对策，江西电力，2007（04）
[3]广东省粤泷发电有限责任公司锅炉运行技术标准，内部资料，2012.09.28