提高中速磨煤机出口温度对锅炉运行的影响

提高中速磨煤机出口温度对锅炉运行的影响

胡长林

通辽发电总厂有限责任公司制粉分场内蒙古通辽028011

摘要：本文在对热重-红外联用技术利用的基础上，基与空气气氛下对富动煤进行了深入的分析。当电厂在制粉系统运行的过程中，需要在其中加入一定量的冷风，通过这种方式可以对磨煤机出口的温度做出相应的调整，由此可以看出，通过对磨煤机温度的有效调节，可以在很大程度上提升系统运行的经济型。磨煤机出口温度提升，会对制粉性能以及燃烧方面带来很大的影响。本文主要针对提高中速磨煤机组温度对锅炉运行带来的影响进行深入的分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词：中速磨煤机；出口温度；锅炉运行；影响

结合目前的实际情况可以了解到，在对磨煤机出口温度进行确定的过程中，主要是在对煤质以及对所利用的制粉系统形式全面了解的基础上来进行的。针对于直吹式中速磨煤机制粉系统，磨煤机的出口温度指的是出口处煤粉管道当中一次风粉的混合温度，因为在安全方面经常会受到一定的限制，并且空气预热器出口温度会明显高于磨煤机的入口温度，所以在制粉系统实际的运行过程中，为了可以在最大程度上保证锅炉燃烧的协调性，需要在磨煤机的进口内融入一定量的冷风，这样就能对入口温度进行有效的调节。因为在其中加入了一定的冷风，所以当经过空气预热器时，风量可能会发生相应的减少，使空气预热器的工作效率得不到明显的提升，最终也会对锅炉运行带来一定的影响。

一、设备案例分析

某电厂锅炉配套了600MW汽轮发电机组，锅炉为自然循环锅炉，在燃烧中所采用的燃料为神木烟煤。该电厂锅炉一共配备了5台中速磨煤机，其中制粉系统采用的是冷一次风机正压直吹式，在每一台磨煤机出口位置的粉管会与相应的煤粉燃烧器对应，所以该电厂锅炉涉及到的燃烧器总数是25，分别布置在了前后墙的两侧。该燃烧器为B&W标准的DRB-XCL低NOx，双调风旋流燃烧器。

二、高磨煤机出口温度的安全性评估

开展对锅炉运行过程中一台磨煤机的试验工作，主要是观看当磨煤机出口的温度提升之后，会不会对磨煤机运行的安全性带来一定的影响。在实验开展过程中，首先通过机组的C磨进行单台磨试验，将C磨煤机出口的温度进行提升，由原来的70℃提升到80℃，在一次风管当中抽取相应的煤粉气流，然后对气流当中含有的一氧化碳浓度进行深入的分析，同时对磨辊轴承润滑油的温度以及燃烧器的温度变化趋势进行观察。

通过最终得出的试验参数可以了解到，在试验当中所测得的一次风中的CO体积分数要低于9×9-6，同时结合其他电厂的相关试验数据来看，如果是站在可燃气体防爆的角度上进行深入的分析，在本次试验过程中，磨煤机的运行过程具备一定的安全性。另外，当磨煤机的出口温度进行不断的升高之后，磨辊轴承润滑油的温度也会相应的提升，其温度大约可提升6℃左右，燃烧器的喷口温度提升了4℃左右。磨辊轴承润滑油在试验过程中的最高温度达到了85℃，燃烧器的喷口温度最高达到了301℃，结合磨煤机出口CO的浓度、磨辊轴承润滑油的温度以及燃烧器喷口出的温度等多个方面进行分析，最终得出当磨煤机出口处的温度得到一定的升高之后，磨煤机的运行在整体上具备一定的安全性。

当中速磨煤机处于启动状态的时候，磨煤机出口温度按照正常的操作流程会呈现出上升的趋势。也就是当出口温度低于85℃时，磨煤机可以在一定程度上达到安全性评估的相关要求。当温度停止升高之后，磨煤机出口的温度会随着煤量的逐渐减少而出现上升的趋势。另外，当磨煤机处于运行或者是停止的状态时，经常会因为设备方面的问题导致温度发生相应的变化，针对于这种现象，要想实现对磨煤机故障现象的合理控制，保证磨煤机在运行过程中具备一定的安全性，应该在磨煤机处于运行或者是停止状态时，将磨煤机出口的温度调整到正常的范围之后，在开展接下来的操作流程。

三、磨煤机出口温度提高对制粉性能的影响

1.煤粉细度及均匀性的变化情况

在试验期间，出口温度提高后气流密度下降，磨煤机内的风速有所提高，加上一次风量也略有上升（统一修正到75℃时，变化很小），最终导致磨煤机磨制H{的煤粉细度略有提高，均匀性也有所下降，但是煤粉细度均在满足要求范围内。

2.煤粉颗粒的分布情况

为进一步评价磨煤机出口温度提高对制粉颗粒分布的影响，选择对应的样品放人马尔文（Malvern）粒径分析仪（MASTERSIZER2000的仪器）中分析。一般来说，从锅炉燃烧要求来看，煤粉磨得越细，越容易着火和达到完全燃烧。因为煤粉越细，其比表面积越大。比表面积越大，可以更快地进行氧化反应和吸收外界热量。但是，煤粉越细，粉碎消耗的能量也越多。燃料的燃尽程度取决于粗颗粒的粒径，兼顾燃烧及制粉系统的经济性，希望得到合适且很均匀的煤粉。可以看出85℃工况的煤粉粒径小于1μm的颗粒含量最小，且大于300μm的颗粒含量也最小，因此对应的制粉状况为最佳。磨煤机出口温度不是提高得越高越好，而是有一定的高限，并且受到磨煤机本身设备的安全温度限制。

四、结合中速磨煤机出口温度安全性评估提出几点建议

不管是中速磨煤机还是锅炉都是电厂运行的重要组成部分，因此，要提升电厂生产效益则需要在保证运行安全性的基础上，提升其运行效率，减少浪费的现象。从本次安全性评估试验中分析，在中速磨煤机出口温度提高试验中，并没有对锅炉燃烧的稳定性以及参数带来明显的影响，同时制粉系统也无明显影响，试验过程中并未出现炉膛负压突变以及一次风压突变的现象，整个试验过程锅炉运行稳定。从综合方面分析，磨辊润滑油温度、出口一氧化碳浓度以及燃烧器喷El壁温度等因素会直接影响到中速磨煤机出口的温度，因此，需要保证这几方面因素均在标准范围内，才能保证中速磨煤机运行的安全性、稳定性。锅炉运行与燃料有着直接的关系，而磨煤机运行也将实际影响到燃料的质量，因此，在保证磨煤机运行稳定的前提下，才能保证安全且有效地提升锅炉的运行效率。

中速磨煤机出口温度在提升之后，中速磨煤机运行的电耗会有所降低，同时煤粉细度也会有所提高，但美中不足的是煤粉的均匀性有所下降，而这类弊端只能通过出口温度的提升速率来控制。因此，在中速磨煤机运行过程中主要保证煤粉细度在要求范围内，同时应控制出口温度的提升情况，并不是出口温度提升的越快越好、越高越好，而是要有一定的限值，控制在这个范围内才能提升煤粉生产的质量，更有利于提升锅炉的运行效率。

在启、停磨煤机时要注意安全。可考虑对运行操作进行相应修改，原则上是将肩停时的磨煤机出口温度恢复至正常温度后再进行相应操作，遇到特殊煤种时（如印尼煤等特高挥发分煤种），磨煤机出口温度要根据具体情况设定。

在磨煤机一个大修期满后，检查提高磨煤机出口温度后对磨煤机的各方面影响，特别是对磨辊润滑油质的影响。

五、结束语

综上所述，结合对试验结果的分析可以了解到，当煤含有的CO浓度不同时，磨煤机出口温度也会存在一定的差异。在此基础上制定出完善的可行性报告，从而对磨煤机出口温度做出相应的调整，通过这种方式才能减少成本，同时也能有效地提升电厂经济效益，在最大程度上减少对能源的消耗。

参考文献：

[1]邓贤东，王振根，吴宝富；张家口发电厂1、2号机组磨煤机改造[J]；华北电力技术；2016.10

[2]李如飞；喷射润滑技术在磨煤机上的应用[J]；冶金动力；2016.02

[3]王治军；磨煤机主轴承烧毁事故分析及对策[J]；水利电力机械；2016.04

[4]余海铭，中速磨煤机内部温度场数值模拟与试验研究[D]，浙江大学，2016

[5]沈跃良，陈谋万，刘亚明，李德波，余金生，提高中速磨煤机出12温度对锅炉运行的影响[J]，热力发电，2016，（04）：9—13