660MW超超临界机组制粉系统节能优化分析

660MW超超临界机组制粉系统节能优化分析

发表时间：2019-09-19T10:07:59.000Z 来源：《电力设备》2019年第8期作者：龚树勋[导读] 摘要：现阶段，随着国家经济深入发展，电力消费呈现新常态特征。 (国家能源集团常州发电有限公司江苏常州 213033) 摘要：现阶段，随着国家经济深入发展，电力消费呈现新常态特征。电力供应结构持续优化，电力消费增长减速换挡、结构不断调整，电力消费增长主要动力呈现由高耗能向新兴产业、服务业和居民生活用电转换，电力供需形势由偏紧转为宽松。２０１５年火电发电量负增长、利用小时降至４３２９ｈ，和设计的５５００ｈ差了３０％以上。火电机组利用小时数呈持续下降趋势，节能降耗成为了新形

势下火电厂赖以生存的法宝。制粉系统是电厂厂用电重要组成部分，对其进行参数优化有利于降低厂用电。

关键词：660MW超超临界机组；制粉系统；节能优化分析引言

以某６６０ＭＷ超超临界燃煤发电机组为研究对象，通过实施降低磨煤机加载油压、低负荷优化３台磨煤机运行等方案，显著优化机组的技术指标，有效地降低供电煤耗，提高了发电效率，节约发电成本。 1机组概况

某电厂２台６６０ＭＷ机组汽轮机为Ｎ６６０－２５／６００／６００型（高中压合缸）的超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机；发电机为ＱＦＳＮ－６６０－２－２２型水氢氢发电机；锅炉为ＨＧ－２０３５／２６．１５－ＹＭ３型的超超临界直流锅炉。该机组于２０１１年５月１８日通过满负荷１６８ｈ试运行。锅炉制粉系统采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式系统设计。每台锅炉配置６座钢制原煤斗及６台ＨＤ－ＢＳＣ２６型电子称重式给煤机，布置在运转层（１５ｍ）平台。磨煤机采用ＺＧＭ１１３Ｇ－Ｉ型中速磨煤机，每台出力最大７７．２４ｔ／ｈ，最小１９．３ｔ／ｈ，保证６７．９７ｔ／ｈ（设计煤种），布置在煤仓间０ｍ层。每台锅炉配备６台磨煤机，５台磨煤机运行能满足锅炉最大连续出力时对燃煤量的要求，６台磨煤机中的任何１台均可作为备用。每台锅炉制粉系统配２台１００％容量的密封风机。每台磨煤机配１台给煤机，给煤机出口与磨煤机进口相对应，给煤机进口与钢煤斗出口相对应。从炉膛底部到顶部依次为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ磨煤机，每台磨煤机配４只燃烧器，墙式切圆燃烧。Ａ层磨煤机配有等离子燃烧器。

2制粉系统运行中的异常故障分析 2.1液压加载系统故障 2016年1月，2号机A磨煤机液压加载力瞬间下降到2MPA，给煤机的下煤量仍然保持在36t/h，煤量并没有因液压加载力减少而相应减少，15分钟后液压加载力瞬间增加到18.4MPA，磨煤机电流由41A上升至96A，运行人员紧急停止A磨，但锅炉高温过热器出口温度两分多钟内上升了30度。煤量不变时，液压加载力大幅下降会导致出力下降，煤层变厚，积煤随之增多。当液压加载力突然增加到对应煤量的正常值以上时，磨煤机出力猛增，导致实际吹入炉膛燃烧的煤粉增加很多，真实水煤比瞬间变小。DCS系统并不会自动增加给水量，从而导致气温飙升。液压加载系统故障的原因有：1）磨煤机油液清洁度未达到NAS1638标准的8级，容易造成液压油站溢流阀阻尼孔出现堵塞现象。2）设备定期维护及检修不到位。2号炉A磨一周之内已出现过三次液压加载力突然变小，并在几分钟之内突然增大的现象。

2.2给煤机虚假煤量 2016年5月，1号炉C磨给煤量的实时跟踪曲线平稳，并没发生小幅波动，但磨煤机出口温度呈上升趋势，与此同时，主汽温度在短时间内下降50度，工作人员立即将锅炉手动MFT。停炉后检查发现C磨煤机原煤仓下煤斗与给煤机皮带之间卡有大石块。造成虚假煤量的原因有：1）原煤本身可能混杂有大石块，但大石块没有清理干净。原煤仓下煤斗与给煤机皮带之间缝隙设计的垂直高度并不大，当天的大石块就卡在下煤斗和给煤机皮带之间，而称重式皮带还在持续计重，造成虚假煤量。系统不会识别这类虚假煤量，实际上是水多煤少，最终导致主气温急剧下降。2）新机组投产不久，CRT上并没有给煤机电流、转速以及给煤机电机温度等一系列参数，不便于判断给煤机的运行状态。

2.3给煤机断煤

两台660MW机组的给煤机多次发生断煤现象，尤其以春季和夏季发生的次数明显比平时要多。断煤瞬间，燃烧不稳，炉内负压波动较大，有可能造成主气温大幅波动。甚至碰到给煤机断断续续下煤时，锅炉给水量忽高忽低，极有可能造成主气温超过保护值导致锅炉MFT。给煤机发生断煤的原因有：1）烟煤含水量高，粘度较大，容易粘在原煤仓内部壁面，易引发断煤。2）原煤仓上煤过满时，在重力的作用下，原煤相互挤压，煤本身比较容易出现结块的现象，在下煤口处不易流动。3）由于设计规划及其他因素，有一部分原煤是露天存放，雨水天时容易导致原煤过湿，加重原煤在原煤仓中结块的现象。 3解决问题的技术措施 3.1解决液压加载系统故障的技术措施 1）油站正常运行要以油液清洁度要达到NAS1638标准的8级为前提。新机组投运半年后应进行换油，之后可改为一年换一次油，并且油站包含的各阀门，特别是比例溢流阀的电磁线圈起码每年清洁一次。2）加强对磨煤机液压力的监视，发现液压力突增或者突减时应考虑转移磨煤机负荷，并把比例溢流阀切到手动状态。3）如手动调整比例溢流阀而液压力没有发生变化时，应考虑停止磨煤机运行，通知检修处理。

3.2解决给煤机虚假煤量的技术措施 1）加强燃料管理，加装筛网和磁铁，减少大石块、铁块等异物，保证给煤机不卡。2）完善CRT上的给煤机的各项参数，并根据历史数值，设置好各个参数的报警定值。3）发现给煤机被异物卡住时造成虚假煤量，应考虑立即手动提升磨辊，开大冷风全关热风，防止磨煤机着火。

3.3减少给煤机断煤的技术措施 1）在原煤仓外部适当增加空气炮，磨煤机运行时也需要定期敲打，防止原煤结块。2）加强原煤仓料位监视，为避免一次性上煤过满，应采取增加上煤次数，确保每次上煤后原煤仓料位不至于过高。3）针对雨水天气时容易出现断煤现象，建议在原煤存放地建造雨棚，减少存煤含水量。

3.4解决磨振的技术措施

1）每次停磨后检查磨辊位置，并做好记录，下次启磨后，运行人员更好根据磨辊位置判断煤层厚薄程度。2）加强原煤管理，务必减少原煤中的木材和铁块等异物。建议在整个上煤路线上多增加几个磁铁装置，减少铁块。3）根据工作需要，定制好每班排石子煤的次数，每次彻底排干净。遇到石子煤偏多的情况或磨内通风阻力较大时，应适当增加排石子煤的次数。

结语

通过对制粉系统加载油压的优化试验，确定合理的磨煤机加载力曲线，在保证磨煤机出力和制粉细度前提下，实现降低磨煤机加载油压运行，提升锅炉安全可靠性和经济性，每年为该厂２台锅炉节约近１３０万元。但是由于煤种变化大，煤种可磨性系数变化大，可磨性系数低时，加载油压不一定满足运行要求，可根据煤种结构进行调整磨煤机加载油压曲线，达到适应煤种的要求。低负荷３台磨煤机运行，能够有效降低制粉系统和风烟系统的电耗，一年能够节约２０万元，有效降低了发电成本。在实行该方案之前，一定要完成好相关保护试验，防止低负荷状态下磨煤机断煤引起炉膛燃烧不稳事故。与此同时，要做好低负荷运行经验的积累，保证机组的安全稳定运行。参考文献:

［１］中国电力企业联合会统计信息部．中国电力工业统计数据分析２０１５［Ｒ］．北京：中国电力企业联合会，２０１５：６１－８８．

［２］中国电力企业联合会．中国电力行业年度发展报告２０１５［Ｍ］．北京：中国市场出版社，２０１５：３２，１０３．［３］国家统计局能源统计司．中国能源统计年鉴２０１５［Ｍ］．北京：中国统计出版社，２０１５：１－５．

［４］中国电力企业联合会科技开发中心，全国发电机组技术协作会．２０１５年度全国火电机组６００ＭＷ级机组能效对标及竞赛资料［Ｒ］．北京：中国电力企业联合会，２０１５．

［５］中国电力企业联合会．中国煤炭行业统计数据分析２０１６［Ｒ］．北京：中国电力企业联合会，２０１６：５４－２．