超超临界锅炉HP1003中速磨煤机的褐煤控制措施

趋于当前国内外煤炭市场优质煤价高,电煤需求量大的形势,部分火力发电厂锅炉不得不燃用非设计煤种[1],近年来发电厂开始掺烧价格低廉的褐煤,以降低发电成本而达到盈利的目的。

对于挥性高,水份较大的褐煤来说,改用褐煤将会存在一系列的安全问题。

本文根据我国宁德发电厂660MW超超临界为力发电机组正压直吹式制粉系统HP1003中速磨机的掺烧褐煤的运行控制进行分析,以提高褐煤制粉过程中的安全运行系数。

1 褐煤特点
燃用褐煤的水分大部分均高于30%～40%[2]
,煤粉水份将超过20%,影响锅炉稳燃和燃烧效率。

褐煤化验结果不仅反映了褐煤水分大同时也反映了其挥发性极高发热量较低的特点。

霍林河褐煤的元素分析如表1[3]所示。

2 不利因素
HP1003中速磨煤机及相关基本参数如表2[4]
所示。

而对于冷一次风机正压直吹式中速碗式磨HP1003来说则会存在一些不利因素。

按我国电力行业标准大容量煤粉锅炉炉膛选型导则5.2.1条规定,对Mar>30%(收到基水份)的褐煤锅炉宜采用风扇磨直吹式系统。

而把表1和表2的煤种发热量进行对比,褐煤发热量比烟煤发热量低,且水分大。

由此看来,HP1003改用褐煤存在的主要问题是煤粉的干燥与制粉的出力问题。

那么磨煤机完全使用褐煤时磨煤机的出力小、出口风粉温度低,但该套制粉系统采用褐煤是可行的[5]。

2.1制粉系统损耗大,无备用
由于褐煤发热量低,高负荷时为保证磨煤机出力将会导致磨煤机给煤率增大甚至超出设计最大出力而且电流增大,以保运行安全负荷高峰期时经常出现无备用制粉的现状,满负荷运行时煤量甚至达300t/h以上,致使磨煤机寿命损耗增大,电耗增大。

2.2干燥效果差
因其水份大,所以磨煤机出口风粉温度低经常无法达到65℃以上,一次风率比燃用烟煤时大,而使干燥效果不佳,易导致磨煤机或粉管积粉、堵塞。

若积粉严重很可能引发自燃甚至发生制粉系统爆炸事故,对设备安全运行带来很大威胁。

某电厂制粉系统爆炸造成给煤机端盖固定螺杆断裂如图1所示。

2.3磨煤机着火概率大,安全性降低
为提高磨煤机出口风粉温度可以采用提高磨煤机入口一次风温和降低给煤机出力的方法。

若提高入口一次风温,对于挥发份较高的褐煤来说,制粉系统发生着火的机率将增大。

为满足煤粉的干燥效果,同时应该降低给煤机出力但这又与满足锅炉负荷相矛盾。

在启停制粉系统时,风粉比列失调为
超超临界锅炉H P 1003中速磨煤机的褐煤控制措施
彭文宣
(大唐国际宁德发电公司 福建宁德 355006)
摘 要:由于优质煤价高,为提高经济收益,电厂燃用褐煤以降低成本。

HP1003磨煤机并非为褐煤而设计的,讨论其褐煤的控制措施,以提高制粉系统的安全运行。

关键词:发电厂 褐煤 制粉系统中图分类号:PQ 54文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(a)-0112-02
项目 单位 煤质 Q net ,ar kJ/kg 11980 M t % 31 V daf %
49.72
表1 霍林河褐煤元素分析
项目
数值
单位 防爆蒸汽温度 250～320 ℃ 抗爆能力 0.35 M Pa 石子煤排量 <1 % 设计计算出力 51.48 t /h 设计保证出力 57.96 t /h 最大通风量
103 t /h 出口干燥介质温度 65～82
℃ 磨辊加载方式 弹簧变加载 分离器形式 离心式
设计煤种
塔山洗精煤 设计煤种水分M ar 14.4 % 挥发份V daf 34.57 % 灰份A ar
5.45 % 哈氏可磨系数
57
表2 磨煤机设备及相关参数
图1 给煤机后端盖固定螺杆断裂
图2 磨煤机着火至跳闸其出口温度与时间的变化关系(下转114页)
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(2)煤泥泵安装。

工艺流程及安装程序:煤泥泵就位→钻孔→清孔→置入药剂管→钻入螺栓→凝胶过程→硬化过程→固定煤泥泵。

钻孔:先根据图纸设计要求,按图纸间距、边距定好位置,在基础面上钻孔,孔径、孔深必须满足设计要求。

清孔:用压缩空气将孔内浮灰及尘土清除,保持孔内清洁。

置入药剂管:将药剂管插入洁净的孔中,插入时树脂在手温条件下像蜂蜜一样流动时方可使用胶管。

钻入螺栓:用电钻旋入螺杆直至药剂流出为止。

电钻一般使用冲击钻或手钻,钻速为750r/min。

这时螺栓旋入,药剂管将破碎,树脂、固化剂和石英颗粒混合,并填充锚栓与孔壁之间的空隙。

另外,锚栓也可以插入湿孔,但水必须排出钻孔,凝胶过程及硬化过程的时间必须加倍。

凝胶过程:保持安装工具不动。

硬化过程:取下安装工具静待药剂硬化。

固定煤泥泵:待药剂完全硬化后,加上垫圈及六角螺母将底部固定即可。

4 启动运行
4.1检查
启动前要检查下列工作是否已经正确安装完毕。

(1)转子部分:转子传动转配、行星齿轮及齿轮传动已加满油、转鼓装配、转臂已调整完毕、电机旋转方向已确定、运动控制可以正常工作。

转子从上往下看必须是顺时针方向,否则转臂将会损坏。

(2)卸料螺旋槽输送系统:螺旋给料机、传动装置已安装完毕;齿轮传动已加油;链条传动拉伸张紧;螺旋槽轴承已加润滑油;螺旋槽方向已确定;限位开关上下工作正常;运动
控制正常。

螺旋槽要按照箭头的旋转方向旋
转,否则将会被槽内的物料所损坏。

(3)空负荷试运行。

在启动设备前,不允许停留在煤泥仓或
者设备危险区域。

也不允许有其他杂物遗留
在仓筒及传送装置上。

如果所有的安装满足
调整需要,干试法将会运行1h～2h。

以下测试阶段必须检查的项目:①转子
能够自由旋转,即不会与底部平板相碰;②
转臂运行自如,不会与筒壁相碰;③螺旋槽
装置转动自如,不与槽相碰。

经过二次检查
后,如果符合干试法,则进行煤泥试运行。

4.2煤泥设备带负荷试运行
卸料系统中的出料系统必须先于进料
系统启动。

供给容量不能小于正常的出料
量,直到以最小进料量开始为止。

选择与螺
旋流量图一致的低频作为转子的旋转速
度。

当进料量小于卸料量,则关闭卸料系
统。

如果卸料系统运行良好,增加进料量直
到正常出料量并运行约1h。

如果要停下设
备,转子仍要运行约1min或直到煤泥达到
800m m高为止,以此保证转臂不会伸展至
最大。

5 运行操作指导
5.1正常工作条件
如果有一台螺旋槽运转时,转子才可
以运行,当顺流传送线准备好后,螺旋给料
槽才能开启。

如果煤泥堵塞了给料槽的出
口导致卸料系统停运,则用限位开关拍打
堵塞物。

当堵塞物清除后自动重启。

给料槽
里面的堵塞物通过运动系统停止卸料。

5.2普通操作
物料缓冲系统:在启动阶段不变化且
能够进行调整。

转子装置:转子转速是与设计流量的
转速相一致,如果偏离则要通过调节器来
调整转速。

如果螺旋槽没有运转,则转子必
须停止转动。

否则,煤泥则会压紧在仓筒底
部,并最终破坏转子传动装置。

旋转槽:螺旋槽工作时如果转子不运
行,则流动的颗粒状物料就会压住转臂,使
转臂损坏。

物料储存操作:要获得转子对称应力
分布则需要卸料均匀,物料水平面要高于
缓冲系统的下边缘。

除此之外要有适当的
进料分配。

物料执行操作:仓筒卸料系统是通过
控制面板控制,卸料槽会将仓筒里的物料
排出,通过转子连续不断地以恒定流量排
出。

存储时间:在仓筒里的沉淀过程会使
物料挤压在卸料系统,并使卸料系统运行
带来危害。

固体沉淀物会降低煤泥仓的可
利用容量。

因此仓筒在长时间停用情况下
要完全清理里面的沉淀物。

煤泥仓水平面调节:此系统是由级位
控制系统提供,除了自动电平控制,仓筒也
可以用肉眼检查物料是否已排完。

要能够
顺利运行设备,需要经常定期清理。

6 结语
越南锦普火电厂一期工程煤泥系统已
投运近2年,设备运行状况良好,未出现设
备缺陷及运行故障,解决了洗煤厂无处存
放煤泥的问题,减少了环境污染,并降低了
电厂的运营成本,为电力行业实现降低能
耗、减少环境污染,实现可持续发展提供了
新的思路。

参考文献
[1]范存德.液压技术手册[M].沈阳:辽宁
科学技术出版社,2004.
防止磨煤机着火,经常需要提前投入消防蒸汽,增加机组的汽耗。

磨煤机着火的一关键因素为风粉温度的控制,而磨煤机一旦着火,其速度很快,几乎没有时间控制而导致磨煤机因出口风粉温度高而跳闸,下面为一磨煤机着火至磨跳闸的历史曲线如图2所示。

2.4煤仓易着火、烧空
褐煤发热量低,煤量消耗较大,煤仓煤位需要保持足够的高度。

但因其极易发生自燃,煤位过高则会导致煤仓存煤时间长,使煤仓着火的机率增加。

而煤位过低,如果输煤系统不能极时往煤仓上煤则易发生煤仓烧空制粉系统断煤的事故。

2.5输煤系统易着火
同样因为褐煤易自然的特点,煤场大量存放褐煤需要加强煤堆翻堆、喷水、灭火的工作,因此带来较大的工作量,同时增加发电厂水耗。

在褐煤输送过程中对输煤皮带的威胁很大,需要增加就地巡回检查强度。

煤场扬尘较大,对环境污染较,降低电厂周围空气质量,露天煤场需要建设挡风墙,以减弱扬尘。

3 控制措施
首先应保证合适风粉比率,满足制粉
系统的输粉能力。

单独燃用褐煤时,其干燥无灰基挥发
份高于50%的煤种,磨煤机出口温度控制在
60℃左右,最低不低于55℃。

应保证磨煤机
消防蒸汽处于热备用状态。

但运行中,制粉系统尽量避免单独使
用褐煤,一般根据实际情况与其它挥性和
水份低的烟煤按一定比例进行掺配以减少
制粉系统事故率的发生。

掺配的磨煤机出口温度控制在不低于
65℃,最高不超过75℃。

在此温度范围内,
磨煤机出口温度控制在当前磨煤机出力下
能达到的最高值。

如在冷一次风调整门全关、热一次风
调整门全开的的情况下,磨煤机出口温度
无法维持在要求的最低值以上,则可通过
控制磨煤机给煤量来维持磨煤机出口温度
在要求的最低值以上,必要时可以启动备
用制粉系统。

4 结语
(1)宁电超超临界机组燃用褐煤的长期
运行过程中有着可行的实践基础。

通过实
际运行证明了,冷一次风机正压直吹式制
粉系统在燃用褐煤过程中合理的控制能减
少事故的发生。

(2)燃用褐煤带来经济效益的同时,也
带来一定风险,应该引起高度重视。

参考文献
[1]张锐,韩成林,孙杨,等.670t/h锅炉全
烧非设计煤种的试验及研究[J].电力系
统工程,2007,23(5).
[2]路野,吴少华.600MW亚临界锅炉褐煤
燃烧系统设计与运行[J].节能技术,
2009,27(4):336.
[3]路野,张井成,栾世健.大型对冲燃烧褐
煤锅炉燃烧器设计[J].Heilongjiang
Electric Power,2009,31(4):288.
[4]福建大唐国际宁德发电有限责任公司.
2×660MW超超临界机组辅机运行规程
[Z].2009.
[5]谈琪英,雷平和,汤晓舒,等.1000MW超
超临界褐煤锅炉制粉系统选型优化[J].
电力建设,2011,5(5):11～15.
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