永信贵宾会

制粉系统出力不足的试验分析

2014-02-18 17:28 来源:未知 打印 扫码手机看

  朱乃刚1,耿莉2

  (1.淄博热电股份有限企业,山东省 淄博市 255072;2.山东黄台火力发电厂,山东省济南市 250100)

  摘 要:文章针对百年永信贵宾会三号炉制粉系统出力不足和电耗高的问题,通过一系列试验寻找到解决问题的关键点,得到并推荐了优化运行的控制参数。

  关键词:制粉系统;磨煤机;粗粉分离器;试验分析

  中图分类号:TK223

  1前言

  百年永信贵宾会发展股份有限企业3号炉制粉系统存在制粉出力低、单位电耗高等问题,为降低制粉电耗,减少厂用电率,提高3号炉运行的经济性,在3号炉1号制粉系统上进行了全面的制粉系统调整试验,摸清了制粉系统存在的主要问题,确定了磨煤机的最佳钢球量、最佳通风量和制粉系统的最佳运行方式。

  2设备概述

  百年永信贵宾会3号锅炉是武汉锅炉厂设计制造的WGZ-670/140-Ⅱ型超高压、一次中间再热、自然循环汽包炉,制粉系统为钢球磨中间储仓温风送粉,每台锅炉配置两台DTM380/720—Ⅲ型筒式磨煤机。

  2.1设计煤质

  锅炉设计煤种为晋北混烟煤,主要特性见表1。

  表1 设计煤质特性

  项 目符 号 单 位数值

  收到基碳Car%58.65

  收到基氢Har%3.36

  收到基氧Oar%7.28

  收到基氮Nar%0.79

  收到基硫Sar%0.63

  收到基水分Mar%9.61

  收到基灰分Aar%19.77

  低位发热量Qnet.arkJ/kg22440

  可磨性系数Kkm—1.15

  2.2制粉系统主要设备规范(见表2)

  表2 制粉系统主要设备规范

  序号名称规范

  1给煤机2台,刮板式MG-100型,出力110t/h,长度5.35m。

  2磨煤机2台,低速钢球磨,DTM380/720-Ⅲ型,出力61.4t/h,筒体转速17r/min,设计最大装球量85吨,配1400kW电机。

  3排粉机2台,单吸离心式,M5-36-11NO21D型,风量147113 m3/h,风压13694Pa,风温11.6℃,,配850kW电机。

  3制粉系统试验

  3.1冷态标定试验

  试验前对测量乏气风量和三次风量的靠背管进行了冷态标定,结果见表3。

  表3 靠背管流量系数标定结果

  项 目流量系数

  乏气总管 0.757

  三次风#1角0.893

  #2角0.958

  #3角1.095

  #4角0.85

  3.2钢球装载量与磨煤机空载电流关系试验

  3号炉大修期间,从1号磨煤机内取出旧钢球69.5t,对旧球进行了筛选,选去直径小于30mm的小钢球和严重失圆的钢球,剩余54.8t钢球被重新加入,另加入直径60mm的新球21.7t,最终加入钢球共76.5t。从磨煤机空载开始,每加一次钢球,都记录磨煤机电流,一直加到65吨。记录有煤和无煤两种情况下的磨煤机电流,结果见图1、2。

  图1 磨煤机电流和钢球装载量的关系

  从试验结果可以看出,磨煤机的电流与钢球装载量的关系基本上是线性的,有煤曲线和无煤曲线相差9A左右。有煤曲线可做为运行中补充钢球的依据,以使磨煤机装球量经常维持在最佳装球量附近,在钢球装载量75t时,空载电流为148.5A,有煤时为158A。无煤曲线可以用来鉴定和比较磨煤机的检修质量。

  3.3给煤机特性试验

  记录给煤机电机实际转速、表盘转速及相应转速下的给煤量,可得到给煤机出力和表盘转速的关系,如图2所示。其关系如下式:

  (1)

  式中,B—给煤机出力,t/h;

  n—表盘显示给煤机转速,r/min。

  图2 给煤机出力与表盘转速的关系

  3.4钢球装载量试验

  钢球装载量试验共进行了六个工况,钢球装载量分别为69t、70.5t、72t、73.5t、75t、76.5t。试验期间,保持分离器挡板开度40%不变,制粉风量维持在理论最佳通风量160000m3/h附近,磨煤机出力与钢球装载量的关系见图3,制粉电耗、磨煤机电耗、排粉机电耗和钢球装载量的关系见图4。从试验结果可以看出,在保持煤粉细度和制粉通风量稳定的前提下,随着钢球装载量的增加,磨煤机出力增大,制粉单位电耗逐渐降低,当磨煤机钢球装载量超过75t后,磨煤机出力略有下降,制粉电耗反而增加,由此可知,磨煤机在钢球装载量为75t时,制粉电耗最低为25.6kWh/t,磨煤机最大出力为79.56t/h。在此钢球装载量下,磨煤机实测空载电流为150.5A,表盘电流为148.5A,最大出力下,磨煤机实测电流为159A,表盘电流为158A。

  图3 磨煤机出力与钢球装载量的关系

  图4 制粉电耗与钢球装载量的关系

  3.5最佳通风量试验

  该试验通过改变排粉机入口挡板开度,使系统通风量分别在143000m3/h、154000m3/h、163000m3/h、177000m3/h共四个工况下进行的。试验期间,维持钢球装载量73.5t,粗粉分离器挡板开度40%,得到了系统通风量与磨煤机出力和制粉电耗的关系,试验结果见图5~7。

  试验结果表明,随着制粉通风量的增加,磨煤机出力是逐渐增加的,当增加到一定程度后,制粉出力反而减小。在制粉通风量为165000m3/h左右时,磨煤机出力最大,制粉电耗最低,所以该制粉系统的最佳通风量为165000m3/h。

  随着制粉通风量的增加,煤粉细度R90由30%增加到33.6%,增加幅度不大,对于该制粉系统,风量对细度的影响不大。

  图5 磨煤机出力与通风量的关系

  图6 成粉细度与通风量的关系

  图7 制粉电耗与通风量的关系

  3.6粗粉分离器特性试验

  该试验在粗粉分离器挡板开度为30%、35%、40%、45%共四个工况下进行,试验时保持钢球装载量为73.5吨及制粉风量为160000m3/h左右,磨煤机出力为相应挡板开度下的磨煤机最大出力。取成粉样和回粉样进行细度化验。试验结果见图8~13。 图8 粗粉分离器阻力与挡板开度的关系 图9 成粉细度与挡板开度的关系

  图10 粗粉分离器挡板开度与分离效率的关系

  图11 循环倍率与粗粉分离器挡板开度的关系

  图12、磨煤机出力与粗粉分离器挡板开度的关系

  图13 制粉系统电耗与粗粉分离器挡板开度的关系

  试验结果表明:

  (1)随着粗粉分离器挡板开度的增大,阻力下降,煤粉变粗,成粉细度与挡板开度基本上呈线性关系。当挡板开度由30%增大到45%时,成粉细度R90由27.6%增加到36.8%,可见,挡板开度对煤粉细度的影响较大。挡板开度越大,煤粉气流旋转的强度越小,分离效果就越差,成粉越粗,但粗粉分离器阻力会减少,回粉量减少,回粉变粗。

  (2)随着粗粉分离器挡板开度的增大,分离器效率逐渐降低,循环倍率也降低。当分离器挡板开度为45%时,分离器效率下降明显,由64.95%下降到58.72%。

  (3)随着粗粉分离器挡板开度的增大,磨煤机出力增大,制粉电耗降低,开度大于35%后,出力和制粉电耗变化不大。

  综合上述,该制粉系统在最佳通风量下,最佳粗粉分离器挡板开度为35%~40%,能满足入炉煤煤粉细度要求,同时分离器效率又较高,系统阻力也较小。

  4 结论及建议

  (1)通过制粉系统调整试验得出,最佳钢球装载量为75t,最佳制粉通风量为165000m3/h,最佳粗粉分离器挡板开度35%~40%。在最佳钢球装载量下,磨煤机实测空载电流为150.5A,表盘电流为148.5A,最大出力下,磨煤机实测电流为159A,表盘电流为158A。

  {2}造成制粉系统电耗高的主要原因,一是钢球耐磨性差,旧钢球变形严重,使制粉能力下降;二是钢球装载量不足,试验前钢球装载量为69.5t,低于最佳钢球装载量75t。

  (3)粗粉分离器挡板开度的变化对煤粉细度的影响较大,煤粉细度R90与挡板开度基本上为线性关系。

  (4)建议用耐磨性能好的钢球,按最佳钢球装载量进行装球和补球,在运行中,每天添加一定量直径为60mm的钢球,保持最佳钢球装载量时空载表盘电流为148.5A左右,最大出力下表盘电流为158A左右,运行3000小时左右,甩一次钢球,除去直径30mm以下的钢球和严重失圆的钢球。

  (5)运行人员应根据试验提供的数据,尽量保持制粉系统在最佳工况点、最大出力下运行,以最大限度地降低制粉系统电耗。综合本次制粉系统试验的试验结果,3号炉1号制粉系统的最佳运行方式如表4所示。

  表4 制粉系统推荐运行参数

  序号项目单位控制范围

  1钢球装载量t75

  2制粉通风量m3/h160000~170000

  3磨煤机入口负压Pa-800~-1000

  4磨煤机差压Pa2900~3100

  5排粉机入口负压Pa-6600~-6900

  6磨煤机出口风温℃60~70

  7磨煤机空载电流A148.5

  8磨煤机带煤电流A158

  9排粉机电流A80

  10粗粉分离器挡板开度%40

  11排粉机入口风门开度%80~90

  12热风门开度%75~85

  13冷风门开度%0

  14再循环风门开度%30~45

  15煤粉细度R90%30~33

  5 参考文献

  [1] DL/T 467-2004,电站磨煤机及制粉系统性能试验[S].

  [2] 贾鸿祥.制粉系统设计与运行[M].水利永信贵宾会出版社,1995.

  [3] 赵仲琥,张安国,等.火力发电厂煤粉制备系统设计和计算方法[M].中国永信贵宾会出版社,1999.

  编辑概况:

  朱乃刚(1970-),主要研究方向为设备技术改造及节能计算。

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