1、全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉189双进双出钢球磨的运行调节黄 华 窦忠忱 宋 波（华润电力常熟有限公司 江苏 常熟 215536）【摘 要】燃煤机组操作量最大的是制粉系统，尤其是切换磨煤机时，操作量大，调节不当会造成负荷波动大，主、再热汽温波动大，甚至受热面超温，给机组带来不安全因素，直接危害设备的寿命。为此，本文阐述了一些个人的理解和经验，以此借鉴。【关键词】不完全燃烧损失 沿程阻力 风量控制 煤粉细度 R901 设备和燃煤情况华润电力（常熟）有限公司锅炉为超临界参数变压运行本生直流锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构 型
2、锅炉。由哈尔滨锅炉有限责任公司引进三井巴布科克能源公司（Mitsui Babcock Energy Limited）技术生产。锅炉排烟配有湿式脱硫系统。华润常熟制粉系统工质流程示意图1、磨煤机筒体 2、煤粉分离器 3、PC 管 4、电子称重式给煤机 5、原煤斗 6、混料箱7、旁路风管 8、一次风总管 9、螺旋输送器 10、磨煤机中空轴轴承 11、回粉管制粉系统为正压直吹式。每台锅炉配置 8 只有效容积为 500m3 的原煤斗。给煤机为上海重型机器厂生产的 9224 型电子称重式给煤机，磨煤机为上海重型机器厂引进法国阿尔斯通公司的技术生产的 BBD4360 型双进双出钢球磨煤机。每台锅炉装设四套
3、制粉系统，每套制粉系统由一台磨煤机和两台给煤机组成。给煤机出力：1072T/H，磨煤机出力（设计煤种/校核煤种 2）：80/85 T/H。原煤由原煤斗经下部落煤挡板落入转速可调的电子称重式给煤机。两台给煤机根据磨煤机筒全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉190体内煤位（料位）分别送出一定数量的煤进入混料箱。在混料箱内原煤被旁路风干燥，再经磨煤机两端的中空轴内螺旋输送器的下部空间被输送到磨煤机筒体内进行研磨。磨煤机筒体内的一次风将研磨到一定细度的煤粉经两侧耳轴内部的螺旋输送器上部空间分别携带进入两台煤粉分离器。细度合格的煤粉经每台分离器顶部的四根煤粉管（PC 管）引至锅炉
4、燃烧器；细度不合格的煤粉经回粉管返回磨煤机再次研磨。锅炉采用两级点火，即高能点火器点燃轻油油燃烧器，轻油油燃烧器点燃煤粉。燃烧器布置方式采用前后墙布置，对冲燃烧。前后墙上各布置 4 层燃烧器，每层各有 4 只三井巴布科克公司的低NOX 轴向旋流燃烧器（LNASB） ，共 32 只 LNASB 燃烧器。在最上层煤粉燃烧器上方，前后墙各布置1 层燃烬风口，每层布置 7 只，共 14 只燃烬风口。锅炉燃煤设计煤种为神府东胜煤（神华煤） ，校核煤种 1 为混煤，校核煤种 2 为大同煤。实际入厂主要煤种有伊泰、神华、大同和中煤，按照煤系划分，伊泰和神华属于神华系列，大同和中煤属于大同系列。煤种 单位 设
5、计煤种 校核煤种 1 校核煤种 2低位发热量 KJ/kg 23826 20870 21156收到基全水分 12.1 12.93 11.90收到基灰分 8.79 21.02 26.68收到基全硫 0.43 0.77 0.63可燃基挥发份 38 39 282 制粉原理煤是一种脆性物质，磨制的煤粉主要是靠研碎、击碎等机械力的作用下来实现粉碎的。利用磨筒的滚动，将钢球带到一定的高度，通过落下的钢球对煤的撞击以及钢球与钢球之间、钢球与滚筒衬板之间的研压而将其磨碎。煤粉颗粒大小在 01000um 之间，其中以 2050um 占有绝大多数。煤粉颗粒形状不规则，这和煤种及制粉系统有关。一般用煤粉细度来衡量这些
6、煤粉的颗粒度大小，煤粉过粗，在炉膛中不容易燃烧，增加不完全燃烧损失；煤粉过细，又会使制粉系统的电耗和金属磨耗增加，所以，煤粉细度应合适。风速过低会造成磨煤机出口管（简称 PC 管）积粉，风速过快会加速制粉系统的磨损，我公司风速控制在 1822m/s，对应风量 85110t/h。3 启磨煤机的过程分析与控制策略1）启动磨煤机前，暖磨应该充分，分离器出口温度一般在 65左右。先开 PC 闸，再开煤机入口总风门，这时可能由于冷、热风门关不严，造成一次风压下降，等待一次风机压力稳定后，再开磨煤机冷热风门挡板进行暖磨，温升率控制在 1.01.5/min。2）当一次风机调节没有裕度的情况下，需要降负荷进行
7、暖磨。当 3 台磨不能带满负荷时，一般将负荷降至 550MW 左右启第 4 台磨比较理想，当然这也根据煤种而定。当开启第 4 台磨负荷风门时，一次风环管压力下将较多时，磨煤机的出力不够，负荷下降；容易造成磨煤机的 PC 管积粉，全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉191甚至堵塞和磨煤机的跳闸，引起锅炉 MFT；由于一次风机电机的额定电流较大，电机难于过负荷动作，而对于一次风机由于出力受限可能会由于过负荷而损坏。3）磨煤机启动后由于旁路风带粉，炉内的燃烧热负荷会有一个明显的上升过程，此时需要及时增加给水或减少其它磨煤机燃料。4）磨煤机启动过程炉内风量会上升，对流换热会加强
8、，对于以对流换热为主的再热器会增强，所以启磨前要控制再热汽温在下限。5）启动磨煤机建立料位的过程中，应该对料位管进行吹扫。若給煤机给煤率设定 30T/H 左右，在负荷风门开度不大的情况下 1525 分钟就能建立起料位。若此时还未见料位，则说明料位可能不准，应结合其它的相关参数做出判断。6）磨煤机建立料位后，电流会比启动初期有所上升，倘若建立料位的时间已经比较充分而磨煤机电流有下降趋势，则说明磨筒体可能满煤。 磨煤机筒体满煤时其它各参数会有一些特殊的变化。磨煤机分离器出口温度会降低，总风量会下降，会影响磨煤机出力，严重时甚至不出力。此时，应开大该磨负荷风门，应及时降低给煤机给煤量，必要时停止给煤
9、机运行直到料位正常，注意控制分离器温度在正常范围内。7）磨煤机启动后，在磨煤机料位建立期间炉内的燃烧热负荷会有一个明显的上升过程，此时需要及时增加给水或减少其它磨煤机燃料来维持主、再热蒸汽参数的稳定，此过程反应最快的是炉内氧量，只要控制氧量平稳变化，炉内燃烧热负荷就不会产生大的跃变。8）磨煤机启动后，如给煤机落煤管堵煤应及时处理，处理期间要注意控制磨煤机分离器温度，及时关小热风门和旁路风门，防止磨煤机分离器温度高跳磨。4 磨煤机正常运行的过程分析与控制策略1）磨煤机正常运行时，保持负荷风门开度加旁路风门开度之和大于 65，负荷风门投自动有效的线性调节区间为 1565，旁路风门根据负荷风门的开度
10、反向调节。2）磨煤机正常运行时应定期检查给煤机出煤口是否返火星，磨煤机落煤管特别是混料箱周围是否冒火星，如果有火星，应对混料箱至给煤机下插板之间可能存粉处进行测温，发现有积粉自燃现象应采用急停惰化方式停止。测量回粉管温度，主要是锁气器与分离器之间的温度，维护单位要严格执行好每天活动锁气器挡板一次，锁气器挡板轴不允许用玻璃水密封，保证挡板动作灵活，如发现回粉管有自燃现象应采用急停惰化方式停止。测量热风盒最高温度，如果有自燃迹象，应按急停惰化方式停运。3）磨煤机入口风量大，携带能力也大，煤粉细度 R90 的数值上升，由于煤粉细度 R90 的数值上升，进入炉膛的煤粉颗粒度增大，使得锅炉的不完全燃烧损
11、失增加，甚至造成锅炉发生结焦、二次燃烧等不安全因素。磨煤机入口风量大风速快，对制粉系统的磨损也大。一般控制磨煤机入口风量不大于 110t/h。采取措施：关小磨煤机旁路风门。4）磨煤机入口风量低，携粉能力也弱，会导致磨煤机煤粉管内风粉混合物的流速降低，可能造成煤粉沉积在 PC 管内。甚至造成 PC 管积粉燃烧等不安全因素。采取措施：开大磨煤机旁路风门。全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉1925）煤质差、机组负荷高时，在一次风压不够维持当前负荷时，并且磨煤机负荷风挡板全开时，需要及时注意锅炉汽水分离器的温度是否下降，结合过热汽的减温水调阀的开度、减温水量和屏过出口温度，来
12、判断是否水量过多，需要及时减水。6）注意磨煤机磨制水分较大的煤种且混合风温较高的情况下，旁路风挡板开度尽可能不大于45为益。7）磨煤机运行时间较长的情况下要停运进行清理，清理内容包括分离器挡板杂物清理、内锥体杂物清理、回粉管锁气器清理。正常停运行清理磨煤机要清空，磨煤机清理时要注意磨煤机各部温度要低（入口风温低于 90，负荷风温要低于 80，出口风温要低于 60） 。5 停磨煤机的过程分析与控制策略1）停磨前要提前将磨煤机入口温度降低，在磨煤机料位降至 100mm 左右 时，停运给煤机，磨煤机入口温度降至 70以下，磨煤机入口风量应控制在 8090额定风量（95 吨以上） 。2）磨煤机计划停运
13、前，如果磨煤机磨制的煤种是神华或伊泰，应提前将磨煤机内煤种置换为中煤或大同煤，确保预停磨煤机磨制的煤质的全部为置换煤种，再进行停磨工作。在特殊情况下磨煤机为神华系列的煤种时，停运前要做好事故预想，并注意清理磨煤机周围人员，保证人员安全。监视 CO 浓度及其变化趋势，有异常需惰化。3）在给煤机停运时，负荷风挡板有 65左右的开度情况下，进行磨煤机吹空过程时，前68min，为了保证磨煤机内的煤粉流速，只要保证磨煤机入口风量不小于 95t/h 即可，由于此时筒体内存有大量的煤粉，通过一次风挡板的开度增加一次风量，就可以同时增加磨煤机出口的风粉量，并保持煤粉浓度不变，即风粉比的系数相对稳定，这时主汽压
14、力稳定，负荷相对稳定。之后，随着磨煤机内的煤量减少，磨煤机、PC 管内的煤粉浓度相应减少，即风和粉比例系数会越来越大。含尘管道的局部阻力系数对应减少，沿程阻力系数也对应减少，风粉流速增加，使得磨煤机的入口风量增加，此时适当控制磨煤机的入口风量，最好不要大于 110t/h。4）停运磨煤机入口风量大，在机组负荷高时，容易使得一次风机过负荷，同时，其他磨煤机的出力降低，这时需要及时调整给水，控制分离器温度，否则，会使得主、再热汽温度低限报警。还会导致其它磨煤机煤粉管内风粉混合物的流速降低，可能造成煤粉沉积在 PC 管内。磨煤机入口风量大，携带能力也大，煤粉细度 R90 的数值上升，使得不合格的煤粉在
15、分离器挡板和煤粉自身重力作用下，返回磨煤机内的煤量也增大，重新研磨，这样再次循环的概率增加，延长吹空磨煤机的时间，磨煤电耗上升。不合格的煤粉有可能在分离器内，造成分离器内锥体堵塞，给吹空磨煤机造成盲区，制粉系统带来不安全的因素。这时要关小磨煤机旁路风门。5）在磨煤机快要吹空时，磨入口风量大时，容易使得该层煤火检不稳定，造成磨煤机跳闸，在停运底层磨煤机时，尤其要注意煤火检的情况，当烧发热量较低的煤种时，尤为值得关注。6）当吹空磨煤机进行到 68min 之后，需要幅度较大地增加其他磨煤机负荷风挡板的开度，或提高一次风机的压力。来维持蒸汽参数相对稳定。在整个燃料切换过程中，尽量做到无扰切换。这样对调
16、节汽温、给水等操作量相对减少。7）在把吹空磨煤机停下来之前，缓慢地将负荷风挡板和旁路风挡板关闭，停磨煤机时开启 1全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉193个 PC 管吹扫风门，可降低一次风压的阶跃程度，同时注意一次风机出口压力上升情况，防止一次风机失速。控制好汽温。8）磨煤机停运过程中，一定要先降温，将磨煤机的蓄热要充分释放掉，当给煤机停运后，应及时关闭热风调节挡板。9）在吹扫 PC 管，选择想打开清扫风的个数时，需要结合一次风机可调节的裕度和磨煤机挡板的开度来判断。并根据炉膛左右烟温情况，选择先开启左或右侧的吹扫风门。6 总结制粉系统是燃煤电厂运行维护、检修量最大的一个系统，在启停磨煤机时，保证机组稳定，设备安全和人身安全是首要任务，控制汽温是难点。只要运行调节得当、维护到位，可以减少异常事件的发生保证设备和人员安全。并且可以较大幅度地降低能耗、提高电厂的运行经济性。参考文献：1锅炉设备及系统朱全利 主编 中国电力出版社作者简介：黄华：工程师，动力工程专业，在锅炉运行方面有熟练经验与独到见解，现任华润电力（常熟）有限公司机组主值。单位地址：江苏省常熟市华润电力（常熟）有限公司，邮编 215536
