根据我国实践,对于燃用褐煤、配有风扇磨煤机直吹式制粉系统的电厂,设计时适当地提高风扇磨煤机出口风温是有利的,主要表现在以下几方面: (1)风扇磨煤机出口风温ST升高,煤粉水分降低,对锅炉的稳定燃烧有利。 (2)提高风扇磨煤机出口风温ST,对二介质或三介质系统,即意味着干燥剂中炉烟的比例提高,这对防止制粉系统爆炸是有利的。
同时出口混合物中水蒸气含量的增加,有利于防止炉内结渣。 (3)国内目前使用的褐煤风扇磨煤机直吹系统,普遍存在出力不足、ST偏低的现象,设计中提高ST是解决此问题的措施之一。 从经济性和安全性考虑,风扇磨煤机出口风温ST不应低于100℃,在任何情况下应高于露点,以防止煤粉结块。 在选择风扇磨煤机煤粉细度的大小R90时,主要的根据是煤的燃烧和着火性能。 由煤的挥发分,可获得该种煤的R90推荐值。 煤中大颗粒数量影响锅炉机械未完全燃烧热损失,一般应不大于2%-3%。
风扇磨煤机煤粉细度与煤质、磨煤机出力以及是否配置分离器等因素有关。 对于一定的原煤出力Bmax,可计算获得出力修正系数f。 根据f、干燥基灰分Ad、可磨性指数HGI,可查得此出力下的风扇磨煤机煤粉细度。 不布置粗粉分离器的风扇磨煤机直吹式系统可显著地降低风扇磨的磨损,减少制粉系统的能耗,同时由于不存在煤和干燥剂的内循环,有利于提高干燥能力,但获得的煤粉较粗,为减少机械不完全燃烧热损失,一般在炉膛冷灰斗下部装有燃尽炉排,并从炉排下送入热空气。 我国发电厂的煤质多变较杂,不同煤质有不同的经济细度,因此,发电厂迫切需要有煤粉细度能根据煤质变化和锅炉运行工况在线优化调节的系统投入运行。 我公司经过几年的不懈努力,综合分析、比较国内外各类技术,参考当前进的粗粉分离和细度测量技术,成功研制开发了可对煤粉细度在线优化调节的新型磨煤机煤粉细度优化调节系统。 该技术的研究成果有着提高社会效益、企业经济效益等显著效果,因而具有很好的应用价值。 当粒子受到的离心力大于气流的曳引力时,粒子会分离出来,粒子直径越小,粒子分离所需受的离心力也越大,所以当所需煤粉细度越小时,动叶轮的转速越高。
另外动叶轮在旋转时还产生一定的扰动力,使被档板分离出来的合格的煤粉随着气流旋转,进入分离器出口,从而降低回粉中合格细粉的含量。 由于分离机理相同,动叶可调煤粉分离装置在仓储式和直吹式制粉系统上均可使用。
系统投运作用及经济效益分析1.投运作用1)电厂燃煤来源较广,锅炉燃煤变化较大较频繁,系统投运后能根据燃煤煤质的变化,及时方便地调整煤粉细度,可降低锅炉的机械不完全燃烧损耗,有利于劣质煤的利用,使锅炉运行更安全、更经济。 2)机组调峰任务重时,负荷变化大,锅炉燃烧煤粉细度随负荷发生变化,系统投运后可维持锅炉燃烧的煤粉细度和煤粉均匀性,增加锅炉的调峰能力,点火阶段和低负荷阶段可使用更细煤粉,以缩短点火时间或增加低负荷稳燃性能。 3)系统投运后出口煤粉均匀性指数高,煤粉粗粒子减少,灰渣含碳量明显下降,提高锅炉的燃烧效率。
当使用于直吹式制粉系统上时,还可以大大改善各根出粉管出粉量的均匀性。
4)系统煤粉分离效率高,可以提高制粉系统的出力10%以上,降低制粉系统的耗电10%左右。
5)新型煤粉分离装置用于直吹式制粉系统上时可适当降低系统阻力。 6)系统投运后,由于煤粉均匀性指数高,有利于低NOX的燃烧器;灰渣碳量明显降低,有利于锅炉降低NOX的排放水平,有利于环保。
7)电厂运行时,制粉系统出力与通风量须经常调整,档板式煤粉分离器系统的煤粉细度变化较大,而新系统的煤粉细度基本上不变化,有利于锅炉的运行稳定性。 2、投运后的经济效益 煤粉均匀性指数提高,R200下降,在煤粉细度R90不变的情况下可以降低飞灰含量,提高煤粉均匀性指数,进而降低煤耗。 一台锅炉制粉系统每年磨煤约50万吨,年节约资金近51.75万元。 3) 系统投运以后,可以缩短点火时间,减少点火油耗;进一步降低稳定燃烧负荷,增强机组调峰能力;减少制粉系统不必要的磨损,从而减少故障维修成本;对锅炉优化燃烧和减少排放有很好的作用,将为用户带来更大的经济效益。 通过对磨煤机的煤粉细度调整试验,分析了分离器转速、磨煤机出力、料位、钢球加载量对煤粉细度的影响,使煤粉细度降低在合理的范围内,并确定了合理的磨煤机运行方式,提高了锅炉运行经济性。 【下载地址】点此下载张小辉,张志军,程荣新1 概述我国很多火力热电厂中的制粉系统采用中储式制粉系统,此系统按送粉方式分为热风送粉和乏气送粉两类。
中储式制粉系统包括:给煤机、磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉机、磨煤机入口热风门、磨煤机入口冷风门、排粉机入口风门等设备。 整个过程一般采用排粉机作为动力源,磨煤机为主要控制调节对象,所以中储式制粉系统一般采用负压运行方式,对磨煤机进行控制调节。 2 工艺要求及特点(1) 工艺要求? 燃烧提供合格的燃料(细度、温度、水份);? 磨制合格的煤粉,适应锅炉负荷变化的要求,维持粉仓内粉位在一定范围内;? 保证制粉系统相关设备安全、经济正常运行。 (2) 工艺特点? 多因素影响的强耦合的多输入多输出调节系统;? 波动大的大容量、大滞后的响应特性;? 是相对独立的多控制对象的控制系统。 3 控制调节要求及分析中储式制粉系统的调节要求是要满足系统的工艺要求。 (1) 中储式制粉系统的调节回路的主要目的是为燃烧提供合格的燃料。 在一般情况下,通风量的大小影响风携带粉量和磨煤机的出力。 通风量太小,携带出的粉量很小,磨煤机出力小;通风量太大,粗粉分离器的回粉量增大,造成系统内循环量大,增大磨损,加大电耗。 图1 中储式制粉系统工艺图由经验公式可以得到气体流速与煤粉细度的对应公式(1)。