李虎
蒙西君正能源化工集团股份有限公司热电分公司，内蒙古 乌海 016000
摘要：某发电公司新建机组采用了中储式制粉系统和16台叶轮给粉机，在基建调试期间频繁出现给粉机下粉不稳，导致炉膛负压、汽温和负荷波动大，影响着机组的正常安全稳定运行；文中分析了给粉机下粉不稳的原因，从制粉系统的洁净化安装和运行调整等方面制定了对策。通过优化逻辑和运行方式确保了机组的稳定运行。
关键词：中储式制粉系统、给粉机、优化逻辑、优化调整
引言
目前，仍有较多的新建火电机组根据煤质和燃烧稳定性的角度选择中储式制粉系统；在基建调试过程中，给粉机的使用过程出现了较多的问题，诸如断粉、篷粉，及由此引起的燃烧不稳导致负压、汽温、汽压、负荷波动大，甚至灭火。磨煤机出口煤粉的品质直接影响着给粉机下粉稳定性。磨煤机出口煤粉的温度、煤粉细度和煤粉中水份含量是衡量煤粉品质的关键，也是保证机组经济运行和安全运行的关键。如何判断给粉机的运行状态，是做好燃烧稳定措施的重要手段。
1设备简介
某项目锅炉采用中间储仓式制粉系统，每台锅炉设有三台MTZ3872筒式钢球磨煤机，每台给粉机分别对应锅炉1只燃烧器，共16只燃烧器分4层每层分别布置在锅炉的四角上。从一次风机来的冷风经三分仓空预器的一次风仓，被加热后通过一次风道去送粉管道。从送风机来的冷风经三分仓空预器的二次风仓另，被加热后一部分与从此管段上冷风门进入的冷风相混合，作为调温风进入磨煤机，从磨煤机出来的风粉混合气流经粗粉分离器和细粉分离器后风粉分离，分离出来的风通过排粉风机作为三次风送入炉膛，进入煤粉仓的煤粉通过给粉机后与一次风混合经煤粉管道和燃烧器喷入炉膛。
2给粉机下粉不畅的过程表现
给粉机下粉不畅会导致在正常转速下，给粉量会瞬间减少，根据煤粉与风混合的过程机理，断粉后的现象为混合后温度急剧上升、煤粉浓度降低、风速增加；在一次风管、煤粉管、风粉混合后的一次风管段，分别加装温度测点，用来测量一次风温度、煤粉温度及风粉混合物的温度。然后，由流体的质量守恒和能量守恒方程计算出风粉混合后温度和煤粉浓度。在一次风管上安装差压传感器，流体流过时产生差压信号，根据气体状态方程试验校正即可得到一次风速。
由能量守恒和质量守恒得
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式1、2中：
Q1、Q2分别为粉管风和粉质量流量(t/h)；
c1、c2分别为粉管风量和粉的平均比热（KJ/Kg）
t、t1、t2分别为粉管风粉混合物、风和粉的混合前温度（℃）；t1、t2可分别取用空预器后送粉热风温度和粉仓温度；
煤粉浓度的表达式如下：
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其中
△P：差压传感器差压（Pa）；
ρ：热风密度（kg/m3）；
K：流速标定系数；
假定认为给粉机转速与出力为线性的情况下，由表1可得给粉机出力Q2与给粉机转速之间的关系函数为
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由式（2）可知，在给粉机转速稳定时，假定各自比热不变时，当t→t1，Q2→0，→0；由此可以判断给粉机下粉是否顺畅及断粉，同时，由于管内流动阻力变小，管内风速会显著增加。
3给粉机下粉不畅的判断及原因分析
（1）磨煤机出口煤粉温度偏低，则煤粉中的水份含量会相应增加，煤粉易结块，而随着粉仓中煤粉温度的降低，煤粉流动性会进一步下降，煤粉在给粉机入口容易篷粉，使给粉机下粉不畅或不下粉。
（2）磨煤机再循环风门开度较大，在锅炉负荷低或者为了提高机组的经济性，通过再循环风门控制磨煤机的进出口温度，导致原煤中析出的水分一直在制粉系统中循环，热风湿度大，虽然磨出口温度可适当提高，但煤粉在温度降低后，易变潮湿，导致给粉机下粉不畅或不下粉。
（3）粉仓粉位偏低或粉位高低不均匀，煤粉由细粉分离器进入粉仓时呈气粉混合状态，煤粉的沉积需要时间，也需要上部煤粉的重去垒实给粉机入口煤粉。如果粉位偏低，则进入给粉机的空气量增大，相应的煤粉量减少，而且这种状况是一种非稳定状况，下粉量时少时多，使该一次风管风粉混合浓度发生波动，此种情况，是锅炉常见内部扰动。
（4）粉仓在首次投运前清理不干净，或粉仓上部密封不严，导致有杂物进入粉仓，堵塞给粉机入口，使给粉机下粉时断时续，甚至完全堵塞；
同时也要重视木屑分离器的清理。由于设备结构原理上的原因，给粉机轴套漏粉、轴套卡涩 减速箱漏油也是较常见的现象。
（5）煤粉管堵粉，由于运行人员监盘不力，管内煤粉沉积并发生自燃，也会导致混合物偏高，误认为是给煤机下粉不畅。
（6）煤粉细度偏粗，也是影响给粉机下粉的一个重要因素，由于钢球加装量、大小球比例及运行参数都会影响着煤粉细度；细度粗了后煤粉流动性变差，煤粉中水分不易析出，会增加给粉机断粉的几率。
4防止给粉机下粉不稳及优化燃烧的措施
（1）对制粉系统的严密性进行检查，包括对制粉系统所有防爆门、输粉机、粉标钢绳孔、锁气器、粉仓等设备的检查，发现漏风点即时封堵，确保粉仓严密性。
（2）调整磨煤机出口风粉混合温度在90~105℃之间，磨煤机入口压力维持在-200Pa~-400Pa， 在冷热风门满足风温调节要求的前提下，尽可能关小再循环的开度。
(3)正常运行时维持粉仓粉位在2m以上，停机3天以上时应将粉仓烧空；每隔2~3天对粉仓进行降粉，以免粉仓内局部区域流动性较差的煤粉受潮结块。
（4)根据负荷合理投入给粉机数量，避免给粉机转速过高，失去调节佘量。
(5)给粉机层操投入时，应根据各一次风管风粉混合浓度或混合后的温度调整给粉机转速偏置，使各给粉机出力趋于一致。
发现自动调整波动较大时，及时切为手动，必要时投油助燃。
（6）增加逻辑给粉机不下粉的条件，具体如下：
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当通过该条件判断出给粉机不下粉时，自动剔除该给粉机的给粉量；当某一个给粉机断粉时，自动增加同层给粉机的出力至断粉前的层出力，避免汽温、汽压、负荷等大幅扰动。
（7）根据负荷要求，及时启停给粉机，使给粉机处于合适的转速范围，转速过高也是频繁出现不下粉的一个常见原因。转速高时给粉机线性变差，断粉时对燃烧扰动大，影响大。
（8）控制合适的煤粉细度，以增加流动性，通过加小直径钢球；关小粗粉分离器挡板开度；调整磨煤机出口负压在-200~-300Pa；调整排粉风机入口压力与磨入口负压、进出口差压等参数的匹配。
5小结
（1）文中通过过程机理分析了给粉机下粉不畅时的相关参数的变化，使运行人员和热工逻辑能很直接判断给粉机的运行状况，进而采取相应的措施。
（2）在安装阶段对粉仓内部清理及控制杂物进入和制粉系统严密性试验是减少给粉机入口堵塞，导致不下粉的常见原因，根据实际运行处理给粉机不下粉的原因，投运初期不下粉的主要原因是粉仓内部有杂物，阻碍了给粉机的正常下粉；洁净化安装减少给粉机不下粉的有效措施。
（3）运行参数调整等几个方面分析了给粉机下粉不畅的常见原因，通过针对性的措施很大程度上减少了给粉机下粉不畅的情况，通过实践，基本能保证基建调试期间机组安全稳定运行的。
（4）根据断粉后热物理过程参数的变化提前预判了给粉机不下粉产生的内扰，通过热工逻辑的优化，能有效的减少给粉不畅造成的燃烧不稳，有力的保证了机组的稳定运行。
参考文献：
[1]电厂锅炉给粉机下粉不畅原因分析及运行处理措施[J].赵江,《华东科技(综合)》2019
李虎
蒙西君正能源化工集团股份有限公司热电分公司，内蒙古 乌海 016000
摘要：某发电公司新建机组采用了中储式制粉系统和16台叶轮给粉机，在基建调试期间频繁出现给粉机下粉不稳，导致炉膛负压、汽温和负荷波动大，影响着机组的正常安全稳定运行；文中分析了给粉机下粉不稳的原因，从制粉系统的洁净化安装和运行调整等方面制定了对策。通过优化逻辑和运行方式确保了机组的稳定运行。
关键词：中储式制粉系统、给粉机、优化逻辑、优化调整
引言
目前，仍有较多的新建火电机组根据煤质和燃烧稳定性的角度选择中储式制粉系统；在基建调试过程中，给粉机的使用过程出现了较多的问题，诸如断粉、篷粉，及由此引起的燃烧不稳导致负压、汽温、汽压、负荷波动大，甚至灭火。磨煤机出口煤粉的品质直接影响着给粉机下粉稳定性。磨煤机出口煤粉的温度、煤粉细度和煤粉中水份含量是衡量煤粉品质的关键，也是保证机组经济运行和安全运行的关键。如何判断给粉机的运行状态，是做好燃烧稳定措施的重要手段。
1设备简介
某项目锅炉采用中间储仓式制粉系统，每台锅炉设有三台MTZ3872筒式钢球磨煤机，每台给粉机分别对应锅炉1只燃烧器，共16只燃烧器分4层每层分别布置在锅炉的四角上。从一次风机来的冷风经三分仓空预器的一次风仓，被加热后通过一次风道去送粉管道。从送风机来的冷风经三分仓空预器的二次风仓另，被加热后一部分与从此管段上冷风门进入的冷风相混合，作为调温风进入磨煤机，从磨煤机出来的风粉混合气流经粗粉分离器和细粉分离器后风粉分离，分离出来的风通过排粉风机作为三次风送入炉膛，进入煤粉仓的煤粉通过给粉机后与一次风混合经煤粉管道和燃烧器喷入炉膛。
2给粉机下粉不畅的过程表现
给粉机下粉不畅会导致在正常转速下，给粉量会瞬间减少，根据煤粉与风混合的过程机理，断粉后的现象为混合后温度急剧上升、煤粉浓度降低、风速增加；在一次风管、煤粉管、风粉混合后的一次风管段，分别加装温度测点，用来测量一次风温度、煤粉温度及风粉混合物的温度。然后，由流体的质量守恒和能量守恒方程计算出风粉混合后温度和煤粉浓度。在一次风管上安装差压传感器，流体流过时产生差压信号，根据气体状态方程试验校正即可得到一次风速。
由能量守恒和质量守恒得
（1）
（2）
式1、2中：
Q1、Q2分别为粉管风和粉质量流量(t/h)；
c1、c2分别为粉管风量和粉的平均比热（KJ/Kg）
t、t1、t2分别为粉管风粉混合物、风和粉的混合前温度（℃）；t1、t2可分别取用空预器后送粉热风温度和粉仓温度；
煤粉浓度的表达式如下：
（3）
式（3）中
：为单位质量风中煤粉的含量(kg/kg)；
（4）
其中
△P：差压传感器差压（Pa）；
ρ：热风密度（kg/m3）；
K：流速标定系数；
假定认为给粉机转速与出力为线性的情况下，由表1可得给粉机出力Q2与给粉机转速之间的关系函数为
（5）
由式（2）可知，在给粉机转速稳定时，假定各自比热不变时，当t→t1，Q2→0，→0；由此可以判断给粉机下粉是否顺畅及断粉，同时，由于管内流动阻力变小，管内风速会显著增加。
3给粉机下粉不畅的判断及原因分析
（1）磨煤机出口煤粉温度偏低，则煤粉中的水份含量会相应增加，煤粉易结块，而随着粉仓中煤粉温度的降低，煤粉流动性会进一步下降，煤粉在给粉机入口容易篷粉，使给粉机下粉不畅或不下粉。
（2）磨煤机再循环风门开度较大，在锅炉负荷低或者为了提高机组的经济性，通过再循环风门控制磨煤机的进出口温度，导致原煤中析出的水分一直在制粉系统中循环，热风湿度大，虽然磨出口温度可适当提高，但煤粉在温度降低后，易变潮湿，导致给粉机下粉不畅或不下粉。
（3）粉仓粉位偏低或粉位高低不均匀，煤粉由细粉分离器进入粉仓时呈气粉混合状态，煤粉的沉积需要时间，也需要上部煤粉的重去垒实给粉机入口煤粉。如果粉位偏低，则进入给粉机的空气量增大，相应的煤粉量减少，而且这种状况是一种非稳定状况，下粉量时少时多，使该一次风管风粉混合浓度发生波动，此种情况，是锅炉常见内部扰动。
（4）粉仓在首次投运前清理不干净，或粉仓上部密封不严，导致有杂物进入粉仓，堵塞给粉机入口，使给粉机下粉时断时续，甚至完全堵塞；
同时也要重视木屑分离器的清理。由于设备结构原理上的原因，给粉机轴套漏粉、轴套卡涩 减速箱漏油也是较常见的现象。
（5）煤粉管堵粉，由于运行人员监盘不力，管内煤粉沉积并发生自燃，也会导致混合物偏高，误认为是给煤机下粉不畅。
（6）煤粉细度偏粗，也是影响给粉机下粉的一个重要因素，由于钢球加装量、大小球比例及运行参数都会影响着煤粉细度；细度粗了后煤粉流动性变差，煤粉中水分不易析出，会增加给粉机断粉的几率。
4防止给粉机下粉不稳及优化燃烧的措施
（1）对制粉系统的严密性进行检查，包括对制粉系统所有防爆门、输粉机、粉标钢绳孔、锁气器、粉仓等设备的检查，发现漏风点即时封堵，确保粉仓严密性。
（2）调整磨煤机出口风粉混合温度在90~105℃之间，磨煤机入口压力维持在-200Pa~-400Pa， 在冷热风门满足风温调节要求的前提下，尽可能关小再循环的开度。
(3)正常运行时维持粉仓粉位在2m以上，停机3天以上时应将粉仓烧空；每隔2~3天对粉仓进行降粉，以免粉仓内局部区域流动性较差的煤粉受潮结块。
（4)根据负荷合理投入给粉机数量，避免给粉机转速过高，失去调节佘量。
(5)给粉机层操投入时，应根据各一次风管风粉混合浓度或混合后的温度调整给粉机转速偏置，使各给粉机出力趋于一致。
发现自动调整波动较大时，及时切为手动，必要时投油助燃。
（6）增加逻辑给粉机不下粉的条件，具体如下：
当通过该条件判断出给粉机不下粉时，自动剔除该给粉机的给粉量；当某一个给粉机断粉时，自动增加同层给粉机的出力至断粉前的层出力，避免汽温、汽压、负荷等大幅扰动。
（7）根据负荷要求，及时启停给粉机，使给粉机处于合适的转速范围，转速过高也是频繁出现不下粉的一个常见原因。转速高时给粉机线性变差，断粉时对燃烧扰动大，影响大。
（8）控制合适的煤粉细度，以增加流动性，通过加小直径钢球；关小粗粉分离器挡板开度；调整磨煤机出口负压在-200~-300Pa；调整排粉风机入口压力与磨入口负压、进出口差压等参数的匹配。
5小结
（1）文中通过过程机理分析了给粉机下粉不畅时的相关参数的变化，使运行人员和热工逻辑能很直接判断给粉机的运行状况，进而采取相应的措施。
（2）在安装阶段对粉仓内部清理及控制杂物进入和制粉系统严密性试验是减少给粉机入口堵塞，导致不下粉的常见原因，根据实际运行处理给粉机不下粉的原因，投运初期不下粉的主要原因是粉仓内部有杂物，阻碍了给粉机的正常下粉；洁净化安装减少给粉机不下粉的有效措施。
（3）运行参数调整等几个方面分析了给粉机下粉不畅的常见原因，通过针对性的措施很大程度上减少了给粉机下粉不畅的情况，通过实践，基本能保证基建调试期间机组安全稳定运行的。
（4）根据断粉后热物理过程参数的变化提前预判了给粉机不下粉产生的内扰，通过热工逻辑的优化，能有效的减少给粉不畅造成的燃烧不稳，有力的保证了机组的稳定运行。
参考文献：
[1]电厂锅炉给粉机下粉不畅原因分析及运行处理措施[J].赵江,《华东科技(综合)》2019