电厂锅炉制粉系统优化运行及控制分析论文_郭经汉

电厂锅炉制粉系统优化运行及控制分析论文_郭经汉

摘要:近年来,电煤价位居高不下,为节约成本,火电企业配煤掺烧力度加大,制粉系统运运行方式的优化更加重要,优化制粉系统运行是降低制粉电耗及锅炉安全运行的保障。制粉系统作为锅炉的重要辅机设备,是锅炉燃料的直接提供者,其运行效率的高低对厂用电影响较大。在火电机组实际运行过程中,制粉系统运行方式多变,优化制粉系统运行,降低制粉单耗,是保证锅炉燃烧安全,降低厂用电率,提高经济指标的重要途径之一。本文就超临界直流锅炉制粉系统的优化运行及控制分析进行研究讨论。

关键词:火电厂;制粉系统;优化运行;制粉单耗,控制

引言

制粉系统是火电机组很重要且耗电较大的系统,在线长期运行,调整不当会造成制粉电耗偏大,对机组的经济性影响较大。制粉单耗是考察发供电企业经济效益的一个指标,降低制粉单耗、降低发电成本,从而能提高火电厂经济效益。在火电企业生产过程中,影响制粉单耗的因素很多,如煤质,球磨机钢球装载量,运行调整,设备自身的问题等等。这些因素直接影响经营成本。制粉系统运行调整不当,除了影响制粉电耗外,对风烟系统电耗也会造成不良影响。

1电厂制粉系统的构成要素

超临界直流锅炉一般采用中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统,每台炉配六台中速磨煤机,正常情况下满负荷时五台运行,一台备用。每台磨煤机配一台有电子称重装置和微机控制装置的电子重力式给煤机。冷一次风一般风源取自送风机出口冷风或直接取自大气,正压即一次风从磨煤机入口吹入磨煤机,使磨内呈现正压状态。直吹式是指原煤经磨煤机磨成煤粉后直接被吹入炉膛燃烧,不需要中间储粉设备和给粉机,由于磨制的煤粉全部送入炉膛燃烧,当锅炉负荷变化时,磨煤机的制粉量也必须相应变化,因此,锅炉正常运行完全依赖于制粉系统的可靠性程度。

2电厂制粉系统运行效率的影响因素分析

2.1入炉煤煤质变化的影响

入炉煤煤质变化是制粉电耗变化的重要原因。因煤质变化,如入厂煤的水分含量变化,挥发份变化,可磨性不同等原因,加之配煤方案的调整,各个磨组煤仓煤质变化造成制粉系统出力变化,若煤质变化未采取必要措施,制粉系统运行在过载或轻载区间,也必然造成制粉电耗增大。

入炉煤质变化,对制粉系统经济性影响很大。煤质变差,制粉系统配风需相应调整,同样负荷下所需煤量增加,制粉系统出力增大,加载压力及所需风量风压都相应增大,甚至在同样负荷下,需增启一台制粉系统,相较而言,制粉系统的平均单耗明显增大,与此同时,锅炉送风机、引风机及一次风机的电耗也会相应增大,厂用电明显增大。

2.2制粉系统设备自身原因的影响

随着制粉系统设备运行时间的不断加长,设备出现老化、磨辊磨损、磨煤机加载力不合适,制粉系统密封环磨损漏风加剧,磨煤机断煤及粉管漏粉频繁导致启停次数增加等,都会造成制粉电耗增大。磨辊磨损后其研磨能力下降,为了提高研磨能力,需要适当增加磨煤机变加载油压,磨煤机运行电流因之增大,磨煤机漏风增大,特别是磨盘密封环磨损漏风增大,磨煤机运行中热风调门需要进一步开大,磨煤机风量变大,电耗增加,同时一次风电耗也会增大。断煤、漏粉的增加,磨煤机启停次数增加,空载运行时间增长,制粉电耗相应增大。对制粉系统进行定期检修消缺,提高设备可靠性,能有效减少因设备原因引起的制粉系统系统高电耗。

2.3人为调整的影响

制粉系统是否在最优状态运行,人为调整是否及时到位,是制粉系统电耗能否降低,制粉系统设备寿命能否延长的重要原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来,火电企业配煤掺烧力度加大,机组调峰分时段上煤,加上新能源并网机组容量快速增加,火电机组AGC负荷变化频繁,要满足负荷响应速率,人为对制粉系统的及时有效调整尤为重要。制粉系统启停,既要充分考虑锅炉燃烧安全,又要考虑负荷变化,煤质变化,同时还要兼顾环保参数的调整。机组深度调峰时段,制粉系统的运行方式相对单一,多选择有利于燃烧的底层制粉系统运行。环保参数变化、煤质变化及负荷变化等,增加了制粉系统的启停,制粉电耗增加。稳定运行期间,磨煤机风量的调整,出口风温的控制,磨煤机煤量及煤粉细度的调整等,都对制粉电耗有影响,调整不当,制粉电耗增大。磨煤机自动控制能力有限,要使制粉系统在最优状态运行,人为不断进行调整必不可少,制粉系统运行得到优化,制粉电耗减小的同时,锅炉运行也更加安全。

3电厂制粉系统效率提升对策分析

3.1根据入炉煤质变化及时进行调整

入炉煤质变化,锅炉运行所需煤量发生变化,运行磨煤机出力增加,需要及时增加磨煤机热风供给,提高一次风压力,随着煤质持续恶化,可能需要增启制粉系统,以防止发生运行磨煤机堵磨,影响锅炉运行安全。实际运行中,一般优先运行掺配磨,运行人员要及时了解配煤变化,选择制粉系统运行方式,并根据运行情况,对配煤掺烧方案提出改进建议,优化配煤方案,以有利于制粉系统运行方式调整。由于煤质不好,磨煤机排渣量可能增加,定期进行磨煤机排渣,减小磨煤机内积渣,能有效减少磨煤机无用出力,减小磨煤机运行电流。煤质好转,磨煤机通风量或热一次风压力可适当减少,根据煤质情况,必要时停运一台制粉系统,以减小磨煤机单耗。

3.2保证和提高制粉系统可靠性

保证设备的可靠性,是降低制粉电耗的基础。磨煤机钢球装载量直接影响磨煤机出力和电能消耗,磨煤机分离器折向挡板的开度和加载力等与制粉系统电耗密切相关。电厂运行人员积极做好制粉系统相关设备的检查工作,及时发现并联系检修人员消除制粉系统缺陷。对磨辊磨损,磨煤机漏风增大,给煤机煤量显示不准,磨煤机热冷风调整能力不足等情况进行分析统计,通过加强巡检与参数分析,及时处理消除制粉系统缺陷,保证制粉系统能可靠运行,能有效减小因漏风、漏粉造成的热损失,提高制粉系统的运行经济性。制粉系统设备的定期检修,是提高设备可靠性的有力手段,对检修项目及验收环节严格把关,确保检修质量。

3.3提高运行人员技术水平

(1)人为调整对制粉系统经济性运行起决定性作用,提高运行人员技术水平至关重要。该电厂对运行人员进行节能减排专项培训,提高了运行人员的节能意识。通过小指标竞赛及绩效排名奖励机制,班组间每月进行重要参数对比分析,以取长补短,运行人员调整的积极性明显提高,个人的主观能动性得到充分调动,降低制粉系统单耗工作有效展开。(2)有效调整,是降低制粉电耗的重要手段。降低制粉单耗人为能干预的调整有磨煤机煤量、热一次风量、一次风压力、加载力等,多个参数之间相互影响,通过大量数据总结分析,对每套制粉系统运行数据进行对标、同比、环比分析,结合配煤变化与制粉系统自身特性,人员积极有效参与调整,使参数在最合理的区间波动,制粉系统运行在最优状态,各磨煤机单耗均减小。制粉系统运行在最优状态,锅炉一次风机的调整参数相对也更加优化,风机电耗相应减小。

结语

为了确保制粉系统能长期保持最优运行,电厂运行人员与设备管理人员及检修人员应积极配合,加强设备维护及消缺,提高制粉系统设备的稳定性和可靠性,提高调整的积极性与水平,不断结合实际情况,进行总结学习,改进调整,使节能减排长期化,最大化。

参考文献

[1]刘德文.煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响研究[J].中国高新技术企业,2016(02):73-74.

[2]贾晓东.探析电厂锅炉运行及其设备维护问题[J].能源与节能,2014(07):58-60.

论文作者:郭经汉

论文发表刊物:《中国电业》2019年20期

论文发表时间:2020/3/10

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