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摘要:本文有针对性地对哈尔滨热电有限责任公司的#7、8机组(2×300MW)的双进双出磨煤机的运行及调整方法进行有效的分析。在磨煤机启动前及运行时进行有效的调整作出指导,通过实际运行的调整和机组各参数的表现,磨煤机在现有的状态下运行具有良好的经济性,磨煤机响应速度快能满足外界负荷要求,负荷调节范围较大。经过以下方法的调整后磨煤机的单耗下降、节约大量钢球取得可观的效益。为提高双进双出磨煤机的经济性的提高提供参考。
关键词:双进双出磨煤机 制粉系统 调整方法
哈尔滨热电有限责任公司的锅炉是采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-1025/17.5-YM36型,该锅炉的制粉系统是采用沈阳重型机械厂制造的直吹式双进双出钢球磨煤机系统。该系统是没有中间储仓储存煤粉的系统,比较简单、可靠性高、维护简便、煤种适应能力强的优点。
1、启动前的调整
1.1 风量测量装置的标定及设置
磨煤机一次风流量测量装置采用机翼测风装置,分别安装在各磨煤机入口一次风道处。由于机翼测风装置前的管道结构差别较大,在锅炉启动前的冷态实验中对所安装测风装置全部进行冷态标定试验,以便运行是能够准确掌握其风煤配比按照试验标定的流量系数“K”和风道通流截面积“F”确定出的计算公式输入DCS控制系统中,计算公式如下:
1.2 一次风流量均匀性调试
每台磨煤机共有二台粗粉分离器,每台粗粉分离器至炉膛共有四根一次风管路,由于各一次风管路的长度及弯头的数量不同,其管路的阻力也不会相同。为使各一次风管路风量均匀,在风管上安装节流调节装置,用以分配各一次风喷燃器喷口流量,在锅炉大、小修后对一次风管路流量及均匀性进行测量和调整。结果表明:在同一磨煤机的各一次风管路间的流量及均匀性基本相同,最高流量偏差为3.4%。即使改变磨煤机的运行方式(由双进双出改成单进单出、单进双出、双进单出) 一次风管路流量分布也是比较均匀,其中最大偏差不超过3.9%,节流调节装置好用。
1.3 磨煤机冷态回球
磨煤机大修后都进行筛球,将变型的、破碎的、尺寸小的都清除,合格的在回装,为了避免磨煤机在无煤的情况下转动造成对波浪瓦和钢球的损伤。我公司对磨煤机的回球方法进行改进,在每次回球前先往大罐内加入约3t炉渣,再按照钢球尺寸及大小球的比例分为三次进行回球,每次回球后需要启动磨煤机一次,直至加球量为磨煤机最大装载量的90%,剩下的在磨煤机运行时加入。实测数据表明其钢球装载量与电流特性基本一致,而且对波浪瓦和钢球保护很好。
每台粗粉分离器的调节挡板有16块,可以在0-60°之间进行调整,在冷态时可先将调节挡板预调至30°位置,磨煤机启动后根据煤粉细度的大小在热态进行微调。
2、磨煤机运行中的调整
2.1 给煤机的负荷控制
煤粉由容量风带出磨煤机,在磨煤机内料位一定的情况下(即风:粉一定),控制容量风的流量,就可以控制磨煤机的出力。(我公司磨煤机的风:粉比为1.46:1)机组负荷如需增加时,燃料主控形成指令开大容量风门,即可使机组增加负荷;或者利用提高料位的方法使磨煤机的料位增高,可以提高磨煤机的风:粉比,使容量风携带的煤粉量增加,也可以达到增加机组负荷的目的。
2.2 磨煤机风量的控制
磨煤机的总风量包括容量风和旁路风,容量风用于输送煤粉,流量与磨煤机的出力成正比。旁路风有两个作用:(1)干燥原煤及保证磨煤机的最小总风量。(2)防止煤粉在管道内沉积,以及一次风管堵的作用。在保证风粉比在1.46:1的状态下运行时,如果磨煤机在最大出力下连续运行时则容量风和旁路风和风量之和应为74.7t/h,磨煤机的出力为50t/h。磨煤机出口风温控制在75℃左右。
2.3 磨煤机料位的控制
料位的有效控制是保证磨煤机能够响应机组负荷快慢的有利条件,因此要保证料位的稳定即风粉比稳定。
磨煤机料位的控制有两种方法:一是差压信号,就是在磨煤机的两端各装设有差压测量装置,装置由下向上对煤粉吹出恒定流量的气流,通过测量煤粉层上面与气流下端的差压,可测得煤粉的料位。差压测量装置定期进行吹扫,为的是防止煤粉堵塞测量管。吹扫时料位显示为1500pa左右,为测量装置工作正常,吹扫时给煤机转速不随吹扫压力的改变而变化;二是电耳信号,是通过测量磨煤机转动时的噪音,即可获得磨煤机内料位情况,磨煤机内煤多时会发出沉闷的噪音,磨煤机内煤少时发出清脆的噪音。
磨煤机进入的煤量与出去的煤粉量应保持平衡,磨煤机电机的功率主要消耗在筒体、钢球与磨煤机的转动上,磨煤机料位越高,风压差就越高,风粉比也越高,表示磨煤机罐内存煤量越多相应的存煤界面就越高。
3、设计问题及改进措施
在磨煤机启动前调试过程中,有设计方面的原因问题较多,影响设备正常运行,针对我厂存在的问题采取相应的改进措施如下:
3.1 磨煤机减速器油温高。
采取改动开式水管路结构,减少管路流动阻力,加大了冷却水量。
3.2 磨煤机电机跳闸条件设计不合理。
除磨煤机电机定子绕组、轴承温度高跳闸外,我厂更改磨煤机跳闸逻辑,由“一次风出口未关到位”跳磨煤机(在磨煤机停单侧时存在有一次风门关不到位情况)改为取消该跳闸逻辑。
3.3磨煤机大齿轮润滑问题。
由于采用喷射油泵对大齿轮进行喷射油雾进行润滑,用油量较大,在保证磨煤机安全运行的前提下,将喷射间隔时间由3600S改为5400S,更改后大齿轮润滑效果无明显改变,用油量却大大减少。
3.4磨煤机进出口差压与设计不符。
磨煤机出入口差压保护定值设计为2KPa跳闸,运行中经常出现超过规定值磨煤机跳闸故障,经实测发现磨煤机出入口差压与设计完全不符,根据实际测量及试运后,将保护定值设为3KPa,动作现象为报警,取消跳闸动作。
4、存在的问题及改进措施
4.1 风门挡板问题较多,是影响顺控启停磨煤机的主要问题
由于每台磨煤机的风门挡板多达30多个,启停磨煤机过程中经常遇到多个风门挡板开关不到位、反馈信号失灵、卡涩不动等问题,这就要求必须从设计、选型、安装、调试、维护等多个方面进行严格把关。
4.2 煤种变化的影响
我厂燃用煤种较多,所以要根据煤种的变化及时对磨煤机运行状态做出调整,如发生蓬煤、堵煤、绞龙损坏、给煤机跳闸、一次风管堵等设备异常要及时进行处理,还应加强燃料管理和运行人员的监盘质量。
4.3 料位装置经常失灵
由于燃用煤种水分较大,经常造成料位装置的正、负压侧表管堵,以致磨煤机料位不准,导致因误判断造成磨煤机满罐或走空,对机组负荷和炉内燃烧工况有较大影响,所以必须加强对料位装置的定期维护和检查,对料位装置进行定期吹扫。
5、结论
在启动调试中发现较多设计不合理的问题,通过重新设置保护定值、控制逻辑后实现磨煤机系统启停的要求。但由于风门挡板问题不能实现顺控启停的要求,这些还需要完善。一次风量、给煤量应准确测量,否则直接影响磨煤机的风煤比的控制,应在调试中做出准确测量并在DCS中进行修正补偿。磨煤机非双进双出方式运行时,两端风量分布均匀,应满足锅炉出力及燃烧性能,所采取的改进措施实用可行。针对磨煤机各方面的调整,能有效地实现磨煤机的经济性,降低单耗,节约钢球,提高磨煤机的工作效率,经济成果显著实施可行。
参考文献
[1] 张晓梅 2006-07-01 .燃煤锅炉机组 .中国电力出版社。
[2] 邓庆松 周世平 300MW火电机组调试技术 .中国电力出版社。
[3] BBD-4060B双进双出磨煤机设备说明书.沈阳重型机械厂
作者简介:张建坤 男 1971年出生 哈尔滨人 1990年毕业于牡丹江电力技术学校 助理工程师 曾参加哈尔滨热电有限责任公司300MW机组投产调试及大小修后系统调试恢复工作 现从事发火力电厂集控运行工作。
关键词:双进双出磨煤机 制粉系统 调整方法
哈尔滨热电有限责任公司的锅炉是采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-1025/17.5-YM36型,该锅炉的制粉系统是采用沈阳重型机械厂制造的直吹式双进双出钢球磨煤机系统。该系统是没有中间储仓储存煤粉的系统,比较简单、可靠性高、维护简便、煤种适应能力强的优点。
1、启动前的调整
1.1 风量测量装置的标定及设置
磨煤机一次风流量测量装置采用机翼测风装置,分别安装在各磨煤机入口一次风道处。由于机翼测风装置前的管道结构差别较大,在锅炉启动前的冷态实验中对所安装测风装置全部进行冷态标定试验,以便运行是能够准确掌握其风煤配比按照试验标定的流量系数“K”和风道通流截面积“F”确定出的计算公式输入DCS控制系统中,计算公式如下:
1.2 一次风流量均匀性调试
每台磨煤机共有二台粗粉分离器,每台粗粉分离器至炉膛共有四根一次风管路,由于各一次风管路的长度及弯头的数量不同,其管路的阻力也不会相同。为使各一次风管路风量均匀,在风管上安装节流调节装置,用以分配各一次风喷燃器喷口流量,在锅炉大、小修后对一次风管路流量及均匀性进行测量和调整。结果表明:在同一磨煤机的各一次风管路间的流量及均匀性基本相同,最高流量偏差为3.4%。即使改变磨煤机的运行方式(由双进双出改成单进单出、单进双出、双进单出) 一次风管路流量分布也是比较均匀,其中最大偏差不超过3.9%,节流调节装置好用。
1.3 磨煤机冷态回球
磨煤机大修后都进行筛球,将变型的、破碎的、尺寸小的都清除,合格的在回装,为了避免磨煤机在无煤的情况下转动造成对波浪瓦和钢球的损伤。我公司对磨煤机的回球方法进行改进,在每次回球前先往大罐内加入约3t炉渣,再按照钢球尺寸及大小球的比例分为三次进行回球,每次回球后需要启动磨煤机一次,直至加球量为磨煤机最大装载量的90%,剩下的在磨煤机运行时加入。实测数据表明其钢球装载量与电流特性基本一致,而且对波浪瓦和钢球保护很好。
每台粗粉分离器的调节挡板有16块,可以在0-60°之间进行调整,在冷态时可先将调节挡板预调至30°位置,磨煤机启动后根据煤粉细度的大小在热态进行微调。
2、磨煤机运行中的调整
2.1 给煤机的负荷控制
煤粉由容量风带出磨煤机,在磨煤机内料位一定的情况下(即风:粉一定),控制容量风的流量,就可以控制磨煤机的出力。(我公司磨煤机的风:粉比为1.46:1)机组负荷如需增加时,燃料主控形成指令开大容量风门,即可使机组增加负荷;或者利用提高料位的方法使磨煤机的料位增高,可以提高磨煤机的风:粉比,使容量风携带的煤粉量增加,也可以达到增加机组负荷的目的。
2.2 磨煤机风量的控制
磨煤机的总风量包括容量风和旁路风,容量风用于输送煤粉,流量与磨煤机的出力成正比。旁路风有两个作用:(1)干燥原煤及保证磨煤机的最小总风量。(2)防止煤粉在管道内沉积,以及一次风管堵的作用。在保证风粉比在1.46:1的状态下运行时,如果磨煤机在最大出力下连续运行时则容量风和旁路风和风量之和应为74.7t/h,磨煤机的出力为50t/h。磨煤机出口风温控制在75℃左右。
2.3 磨煤机料位的控制
料位的有效控制是保证磨煤机能够响应机组负荷快慢的有利条件,因此要保证料位的稳定即风粉比稳定。
磨煤机料位的控制有两种方法:一是差压信号,就是在磨煤机的两端各装设有差压测量装置,装置由下向上对煤粉吹出恒定流量的气流,通过测量煤粉层上面与气流下端的差压,可测得煤粉的料位。差压测量装置定期进行吹扫,为的是防止煤粉堵塞测量管。吹扫时料位显示为1500pa左右,为测量装置工作正常,吹扫时给煤机转速不随吹扫压力的改变而变化;二是电耳信号,是通过测量磨煤机转动时的噪音,即可获得磨煤机内料位情况,磨煤机内煤多时会发出沉闷的噪音,磨煤机内煤少时发出清脆的噪音。
磨煤机进入的煤量与出去的煤粉量应保持平衡,磨煤机电机的功率主要消耗在筒体、钢球与磨煤机的转动上,磨煤机料位越高,风压差就越高,风粉比也越高,表示磨煤机罐内存煤量越多相应的存煤界面就越高。
3、设计问题及改进措施
在磨煤机启动前调试过程中,有设计方面的原因问题较多,影响设备正常运行,针对我厂存在的问题采取相应的改进措施如下:
3.1 磨煤机减速器油温高。
采取改动开式水管路结构,减少管路流动阻力,加大了冷却水量。
3.2 磨煤机电机跳闸条件设计不合理。
除磨煤机电机定子绕组、轴承温度高跳闸外,我厂更改磨煤机跳闸逻辑,由“一次风出口未关到位”跳磨煤机(在磨煤机停单侧时存在有一次风门关不到位情况)改为取消该跳闸逻辑。
3.3磨煤机大齿轮润滑问题。
由于采用喷射油泵对大齿轮进行喷射油雾进行润滑,用油量较大,在保证磨煤机安全运行的前提下,将喷射间隔时间由3600S改为5400S,更改后大齿轮润滑效果无明显改变,用油量却大大减少。
3.4磨煤机进出口差压与设计不符。
磨煤机出入口差压保护定值设计为2KPa跳闸,运行中经常出现超过规定值磨煤机跳闸故障,经实测发现磨煤机出入口差压与设计完全不符,根据实际测量及试运后,将保护定值设为3KPa,动作现象为报警,取消跳闸动作。
4、存在的问题及改进措施
4.1 风门挡板问题较多,是影响顺控启停磨煤机的主要问题
由于每台磨煤机的风门挡板多达30多个,启停磨煤机过程中经常遇到多个风门挡板开关不到位、反馈信号失灵、卡涩不动等问题,这就要求必须从设计、选型、安装、调试、维护等多个方面进行严格把关。
4.2 煤种变化的影响
我厂燃用煤种较多,所以要根据煤种的变化及时对磨煤机运行状态做出调整,如发生蓬煤、堵煤、绞龙损坏、给煤机跳闸、一次风管堵等设备异常要及时进行处理,还应加强燃料管理和运行人员的监盘质量。
4.3 料位装置经常失灵
由于燃用煤种水分较大,经常造成料位装置的正、负压侧表管堵,以致磨煤机料位不准,导致因误判断造成磨煤机满罐或走空,对机组负荷和炉内燃烧工况有较大影响,所以必须加强对料位装置的定期维护和检查,对料位装置进行定期吹扫。
5、结论
在启动调试中发现较多设计不合理的问题,通过重新设置保护定值、控制逻辑后实现磨煤机系统启停的要求。但由于风门挡板问题不能实现顺控启停的要求,这些还需要完善。一次风量、给煤量应准确测量,否则直接影响磨煤机的风煤比的控制,应在调试中做出准确测量并在DCS中进行修正补偿。磨煤机非双进双出方式运行时,两端风量分布均匀,应满足锅炉出力及燃烧性能,所采取的改进措施实用可行。针对磨煤机各方面的调整,能有效地实现磨煤机的经济性,降低单耗,节约钢球,提高磨煤机的工作效率,经济成果显著实施可行。
参考文献
[1] 张晓梅 2006-07-01 .燃煤锅炉机组 .中国电力出版社。
[2] 邓庆松 周世平 300MW火电机组调试技术 .中国电力出版社。
[3] BBD-4060B双进双出磨煤机设备说明书.沈阳重型机械厂
作者简介:张建坤 男 1971年出生 哈尔滨人 1990年毕业于牡丹江电力技术学校 助理工程师 曾参加哈尔滨热电有限责任公司300MW机组投产调试及大小修后系统调试恢复工作 现从事发火力电厂集控运行工作。