投入一次风滑压控制降低制粉单耗

投入一次风滑压控制降低制粉单耗

为减少一次风机电耗，挖掘设备的节能潜力，通过一系列运行调整试验，确定了锅炉正常运行时的一次风压调整区间;同时考虑异常工况时一次风压安全运行边界，最终确定了一次风压的优化曲线。投入滑压自动控制后，未发生异常情况，而一次风机制粉单耗下降，排烟温度降低，节约厂用电，提高了锅炉效率。

标签：锅炉;低一次风压;中速磨煤机;优化

0 引言

锅炉一次风机运行控制对锅炉的安全运行非常重要，不但直接影响磨煤机的出力与煤粉细度，还会影响到煤粉气流的燃烧、锅炉效率、NOx排放量及石子煤排放率。一次风量过高会导致着火时间推迟，燃烧不完全，同时也使排烟温度升高，锅炉效率降低;一次风压高会造成一次风机能耗增加，空预器漏风增加不利于节能。但过低的一次风压会使一次风速降低，容易造成制粉系统堵塞，影响锅炉燃烧可靠性和机组带负荷能力。因此，合适的一次风母管压力在保证机组安全运行的基础上，又有利于提高锅炉运行经济效益。

1 研究对象及问题

浙能长兴电电有限公司的锅炉制粉系统采用ZGM95N中速磨直吹式制粉系统，配有五台磨煤机。一次风机为离心式风机，型号为G6-45-14No.19.5F，出口全压为15.6kPa。机组正常运行中投运三或四台磨煤机，其余作为备用，两台一次风机并联运行提供锅炉制粉系统所需要的冷、热风（统称为一次风）。每台磨煤机分别从热风母管和调温用冷风母管上取风，按照适当的比例混合后进入磨煤机。

目前长电公司锅炉一次风压力采用固定压力控制方式，其一次风压力由当班运行操作人员根据机组负荷变化手动不定期调整设定控制。目前公司锅炉一次风压控制值相对较高，有一定的下调空间。

2试验方案

为确切了解机组低一次风压力下对磨煤机运行的影响，在#2锅炉上开展降低一次风压力试验，通过试验得到不同负荷下可维持稳定运行的最低一次风压力，为确定合理的锅炉一次风压力自动控制曲线提供依据。

2.1试验内容

测试在各负荷段下及不同磨煤机组合下，维持磨煤机进口风门大开度下合适的一次风压力，要求磨煤机进口热风挡板在60%左右，并在该一次风压力下进行磨煤机切换试验。试验工况最好能稳定运行30分钟以上，当任一磨煤机进口热

风挡板达到60%开度时，维持在该一次风压力下磨煤机是否能稳定运行。

2.2 试验注意事项

低一次风压运行过程中，锅炉及制粉系统存在一定的安全隐患。试验开始前最好能联系维护对磨煤机一次风量进行吹扫，对磨煤机各风门挡板检查其是否正常。试验过程可能会出现磨煤机堵塞、一次风量与挡板开度不匹配等异常情况，在试验中应加强锅炉相关参数的监视与判断。若遇特殊情况需要停止试验的，立即停止试验并恢复试验措施。

3 试验结果与分析

150MW工况下锅炉一次风压平均下降1.33kpa，磨煤机热风挡板都有不同程度的开大，其中#2A磨煤机挡板开度最大，平均值为48.2%。一次风母管压力和磨煤机入口压力差平均由3.0kpa减少为1.7kpa，节流损失降低。各台磨煤机出口温度上升3℃左右，这可能是降低一次风压使冷风隔绝门漏风量减少所致。

试验前后一次风机A/B液偶开度分别下降5.7/4.2%，一次风机A/B的总电流下降11.1A。而低一次风压使煤粉着火时间缩短，燃烧更充分，故空预器A/B 出口烟温下降1.2/1.6℃，排烟损失减少。

250MW工况下锅炉一次风压平均下降0.68kpa，磨煤机热风挡板都有不同程度的开大，其中#2A磨煤机挡板开度最大，平均值为63.8%。一次风母管压力和磨煤机入口压力差平均由1.7kpa减少为0.9kpa，节流损失降低。而正常运行时此差压最好控制在1kpa以上，为突然间的变负荷和保持机组稳定保留一定的裕量。各臺磨煤机入口一次风压力略有上升，出口温度基本无变化，磨煤机能保持正常运行。

试验前后一次风机A/B液偶开度分别下降2.4/3.4%，一次风机A/B的总电流下降6.4A。空预器A/B出口烟温下降2.4/0.4℃，排烟损失减少。

300MW四台磨的工况下锅炉一次风压平均下降0.51kpa，磨煤机热风挡板都有不同程度的开大，其中#2A磨煤机挡板开度最大，平均值为51.2%。一次风母管压力和磨煤机入口压力差平均由2.2kpa减少为1.5kpa，各台磨煤机入口一次风压力略有上升，出口温度基本无变化，磨煤机能保持正常运行。

试验前后一次风机A/B液偶开度分别下降2.8/3.6%，一次风机A/B的总电流下降1.6A。空预器A/B出口烟温略有上升。可见，高负荷的情况下，降低一次风压的余量不大，收效甚微。

从上述试验结果可以看出，合理降低锅炉一次风压可以使磨煤机热风挡板开度增大（其中#2A和#2D相对较大），挡板节流损失降低，一次风机电流同步下降，厂用电率减少。在机组低负荷时段，以前的一次风压力设定操作较为保守，一次风压下降的空间更大，能够获得更大的收益;但机组在高负荷时一次风压的

可调余量变小，所获得的收益较低。

4 一次风压自动

在集控CRT操作员控制台的锅炉----一次风系统操作界面上新增加一个一次风压设定操作模块，内“有一次风压自动投入”键和“一次风压自动偏置”键，“有一次风压自动投入”键进行一次风压自动控制的投入和撤出功能，而“一次风压自动偏置”键则完成偏差值的设定功能，允许当班操作员针对实际情况对参数进行适当调整。

1）一次风压力最终设定值：当前负荷下对应一次风压曲线值与偏置值的相加值。如对应曲线值为7.25kPa，偏置值为0.1kPa，则最终一次风压控制值为7.35kPa。

2）手动值与自动值之差：为一次风压力在定压控制状态与自动状态下的压力设定值之差值。当差值超过±0.3kPa时，一次风压滑压自动无法投入（撤出时有一次风压偏差值跟踪，原控制逻辑的偏置值就是撤出时的固定设定值10kPa-当前实际压力值）。

3）一次风压自动偏置值：自动状态下对设定值进行增减，偏置值范围±1kPa，速率0.25kPa/min。

4）一次风压自动投入后在操作界面显示一次风压自动已投入，一次风压自动撤出后在操作界面显示一次风压自动已撤出（浅蓝色字体）。

5 一次风压滑压控制的注意事项

滑压控制下要求相关仪表精确性较高，需热控维护人员加强仪表维护，或改换测量可靠和精度较高的仪器解决，定期进行风量和风压测点的校验，保证测量值的准确可靠。

滑压控制下上仓煤种尽量相同或相近，避免因煤质不同造成各磨煤机进口挡板开度偏差过大，影响一次风压力值的调整度。

滑压控制下进行磨煤机启停操作时，磨煤机进口调节挡操作应小幅度进行，减小对一次风压的扰动。同时操作员还应掌握异常工况事故预想，这些异常工况包括磨煤机跳闸、给水泵跳闸和一次风机跳闸引发的RB等。

6 结论

通过一个月的滑压运行试验，一次风机制粉单耗下降0.7kW·h/（t煤），节约了机组厂用电，提高了锅炉效率。按去年四台机组年耗煤256万吨计算，则每年一次风机可节约厂用电179.2万度，再算上减少了空预器漏风后引风机电耗的降低，经济效益较明显，值得在公司其它机组推广应用。在当前机组低负荷运行时