李默言
大唐淮南洛河发电厂 安徽淮南 232008
摘要:作为火力发电厂锅炉的关键部分,制粉系统的运行情况会在很大程度上决定着整个机组是否可以安全工作。本文首先对锅 炉制粉系统进行了简单的介绍,并在如何调整锅炉制粉系统煤粉细度以及制粉量方面做出了一些探究,希望给同行业的工作人员提供一些参考。
关键词:锅炉制粉系统;煤粉细度
前 言
制粉系统是一个加工处理原煤的设备,主要有储仓式以及直吹式两种。传统的锅炉制粉系统主要应用的是中间储仓式,而目前我国火力发电厂中两种制粉系统均有应用。近几年,我国的火电建设和电力系统都 得到了很好的发展,一些新投入使用的大容量锅炉普遍配置了直吹式制粉系统。
1 锅炉制粉系统的简介
1.1 锅炉制粉系统的概述
制粉系统是火力发电厂锅炉上的重要部分,其主要是把原煤磨成粉末,并将其送进锅炉里面进行燃烧的设备以及整个装备中连接管道的组合。如果制粉系统出现异常,会增加制粉系统的工作时长,提高磨煤机和通风机的损耗,因此会影响着火力发电厂的热效率。为了保障锅炉的正常运行,工作人员必须提高制粉系统的出力。
1.2 两种常见制粉系统简介
第一种是中间储仓式制粉系统,储仓式在运行的时候是将磨煤机磨好的煤粉先放在煤粉仓里面,在需要的时候再把煤粉送进锅炉炉膛里面进行燃烧。中间储仓式制粉系统可以分为两类,分别是:热风送粉系统和干燥剂送粉系统。
第二种是直吹式制粉系统,直吹式制粉系统的工作特点就是将磨煤机磨出的所有煤粉直接吹到锅炉炉膛里面进行燃烧。直吹式制粉系统可以分成负压系统以及正压系统。
2 锅炉制粉系统煤粉细度及制粉量调整
2.1 风量大小对锅炉制粉系统煤粉细度及制粉量的影响
磨煤机将原煤磨成煤粉,再借助空气气流把煤粉带出来。在这个过程中,带出来的煤粉颗粒的大小和气流速度有直接的联系。如果风速较大,那么就会把较大的煤粉颗粒携带出磨煤机,进而使磨煤机的损耗增大,大大降低了制粉系统的运行效率;相反,如果风速较小,那么只能将较细的煤粉携带出磨煤机,制粉量的积累速度较慢,达不到制粉系统的需求。在日常的测试工作中,工作人员经常会测试锅炉磨粉系统的通风量,根据测试到的数据了解制粉系统的工作效率和经济价值,此外还会根据锅炉炉膛里面的空气量来调整煤粉细度。
2.2 利用粗细分离器调整煤粉细度及制粉量
粗细分离器可以将粗煤粉和细煤粉分离开来,避免粗煤粉掺入到细煤粉里面,而粗煤粉被析出以后还可以重新进入到磨煤机里面重新研磨,因此,粗细分离机可以控制煤粉的细度。一旦煤粉的细度达到要求就可以经过粗细分离器进到锅炉炉膛里面进行燃烧,当然也可以先储存在粉仓之中留着以后使用。在实际的工作当中主要使用的是离心式粗细分离器。离心式粗细分离机的工作主要依靠两个原理:离心力和降低速度。通过改变空气流动的速度,就可以控制从分离器中分离出来的煤粉细度。如果使空气流动速度增大,就可以把比较粗的煤粉从磨煤机里带出来,进而也会使分离器出口的煤粉颗粒变大。在实际工作过程中,可以调整粗粉分离器中挡板的角度来改变煤粉细度。
2.3 利用旋风分离器调整煤粉细度及制粉量
旋风分离器可以将空气里面的煤粉分离出来,也就是可以做到气粉分离,因此,旋风分离器又叫做细粉分离器。根据经验可得,旋风分离器的效率可以达到 70~90%,而且分离器的效率越高,输送出来的煤粉颗粒就会越小。分离器的效率可以利用多种方式来表示,其中最简单的一种就是用捕捉的粉量Bx和进入分离器的粉量B的比值来表示,此外,也可以用分离器前煤粉筛余、分离器后煤粉筛余和落入粉仓筛余来表示旋风分离器的效率。在整个系统稳定运行的过程中,绝对不可以让煤粉在旋风分离器的下方积累,只有这样才可以维持旋风分离器的工作效率。
3 锅炉制粉系统出力影响因素分析
3.1 锅炉制粉系统出力有关理论
3.1.1 原煤和煤粉
燃料就是指可以通过燃烧释放能量的物质。火力发电厂用到最多的燃料就是煤。通过煤在锅炉里面不断燃烧释放出的热量才能让火力发电厂不间断地向外输送电力能源。由于火力发电厂的锅炉是大型的消耗燃料设备。进入锅炉的煤都会经过严格挑选,因为燃料的性质决定着锅炉系统工作的稳定性和经济性。为了保障锅炉系统的安全运行,火力发电厂的工作人员必须对煤有充分的了解。
3.1.2 原煤的可磨性
煤的性质较脆,利用机械设备可以将其碾压成煤粉,所以煤具有一定的可磨性,而煤的可磨性和煤可以被粉碎的难易程度之间有很大的关系,除此之外,不同品种的煤具有的可磨性也不一样,有时候同一个矿区煤的可磨性也会不一样。目前,工作人员测定煤可磨性的方法有很多,应用最广泛的就是哈特葛罗夫法。
3.1.3 锅炉制粉系统特性参数
锅炉制粉系统有许多的特性参数,其中可以通过仪器直接读数得到结果的有:温度、静态压力以及磨煤机压差等,而其他参数,如:煤粉细度(R200、R90)、磨煤机和一次风机电耗(Pm、Pef)、分离器的循环倍率(K)、煤粉均匀性指数(n)以及磨煤机出力(BM)等都需要工作人员利用测试得到的数据计算出来,其中磨煤机和一次风机电耗(Pm、Pcf)可以用测量 6kV配电表电枢转5圈一共用的时间来表示;分离器的循环倍率K指的是分离器进口粉量和分离器出口粉量之比;煤炭均匀指数(n)可以反映煤粉的粒度分布情况。只有掌握了磨煤机在运行过程中的调节特性和控制特性,才可以保障锅炉的安全运行。
3.2 磨煤机出力影响因素分析
3.2.1 煤粉细度
煤粉细度的数值是利用粗粉分离器下两级锁气器中间的煤粉取样以后,再经过筛分分析才可以得出的,通常用R90、R200来表示,其中 R90指的是孔径是90μm筛网上的筛余量,而R200指的是孔径是200μm筛网上的筛余量。作为锅炉制粉系统的重要参数,煤粉细度和制粉系统的电耗之间有着直接的关系,提高煤粉细度会使制粉系统的电耗增加,同时也会增大磨煤机内部的磨损情况,进而给维修工人增大了工作量。为了提高锅炉系统的各项性能,研究人员就如何调整锅炉制粉系统煤粉细度及制粉量做了大量的实验,并且已经可以有效地控制锅炉制粉系统煤粉细度及制粉量,为锅炉经济发展做出了重大贡献。
3.2.2 磨煤机干燥出力问题
磨煤机干燥出力是一项特别重要的指标。如果磨煤机干燥出力达不到要求,那么就会限制了其它种类力的发出情况,其中全水分较高的煤种受影响更为明显。一般来说,火力发电厂都会规定磨煤机出口温度不可以低于70℃,这也在一定程度上导致磨煤机出力比较低。为了提高磨煤机的干燥出力,可以在保持磨出口温度不变的条件下提高热一次风温,或者也可以提高热一次风压来提高热一次风量。
3.2.3 磨煤机通风出力问题
煤的种类会影响磨煤机的出力情况,如果煤的可磨性不好,就可能堵塞磨煤机;如果煤里面含有的水分多,就可能使磨煤机热风量不够,降低出口温度,进而影响到磨煤机出力。根据实践可得,在热一次风压不变、冷风门全部关闭以及热风门全部打开的条件下,增大磨煤机出力就会增加磨煤机的通风量。如果磨煤机干燥出力较小,就只能开大冷风门才能提高通风量,但是这也会在很大程度上减少磨煤机干燥出力。为了改善这一情况,可以在保持磨煤机干燥出力不变的情况下提高热一次风压或降低热风道阻力。
4 总 结
我国是世界上数一数二的煤炭生产国和煤炭消费国。近几年,我国的发电总量增长迅速,火力发电在其中占据了很大一部分,因此,煤炭在我国电力行业发展中起到了非常重要的作用。随着锅炉系统在火力发电 厂中的广泛应用,制粉系统也在降低发电能耗方面起着重要作用,因此得到了越来越多电力工作者的重视。