磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化

来源:策划书 时间:2016-07-21 11:39:44 阅读:

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磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化(一)
改变磨煤机入口风压和磨煤机出口温度对排烟温度的影响试验

改变磨煤机入口风压和磨煤机出口温度对排烟温度的影响试验

一、方案背景和目的

去年生技部对D厂制粉系统通风量精调试验,试验成功。对降低机组厂用电率,减少磨煤机的磨损,良好着火等方面取得了良好的效果。采用生技部的制粉系统运行参数,锅炉一年多运行情况来看,锅炉运行良好,未结焦,发生堵磨现象。目前D厂锅炉出口排烟温度未达到额定值,还有节能空间。根据制粉系统的运行情况来看,降低一次风压,提高磨煤机出口风温对空预器出口的排烟温度有所影响。

二、理论依据

磨煤机出口为70~85度的冷一次风。一次风量所占份额大,着火热将显著增大,使着火过程推迟,减少一次风量会使着火热显著减少。进入锅炉的冷一次风量多,会降低燃烧器区域烟气的温度,烟温降低,煤粉燃烧会更加推迟,飞灰含碳量和底渣含碳量将增加。

燃烧需要的氧量一定,即锅炉出口含氧量一定,减少一次风量,必然增加热二次风量,增加燃烧器区域烟温。

降低一次风压,即减少磨煤机入口风量和出口压力,一次风中煤粉含量增加,煤粉较浓,浓缩煤粉气流少了大量需同时加热的空气,所需着火热减少,故利于着火。降低一次风压,煤粉细度较细,所需着火热进一步减少,利于着火。在低负荷,为了燃烧稳定,更需要降低一次风压力。

提高磨煤机出口温度,将加快煤粉的着火,对于易结焦煤,可以

采用增加周界风的方法。目前D厂周界风开度均很小,喷燃口未发生大范围结焦。D厂锅炉设计和实际运行煤种均是烟煤,挥发份在25%到30%之间。适当提高磨煤机出口温度将减少一次风冷风量,更多一次风通过空预器运行,将减少空预器出口温度。降低锅炉排烟热损失,提高锅炉效率。

四、试验条件和要求

1.锅炉燃用煤种基本稳定。

2.机组运行工况稳定正常,要求机组负荷300MW,制粉系统运行正常。

3.制粉系统设备良好,运行稳定,冷、热风调节门开关动作灵活可靠、指示准确。

4.A、B一次风机调速指令反馈灵活可靠、指示准确。

5.A、B一次风机电流、A、B一次风机出口风压、A、B侧冷一次风母管风压、A、B热一次风母管风压等相关测点准确可靠。

6.各磨煤机进、出口风压、入口风量、通风阻力等相关测点准确可靠。

7.磨煤机分离器挡板开度维持55°。

8.给煤机皮带秤计量准确,要求试验前做好检查。

9.各层燃烧器火检稳定可靠。

10.运行人员按要求及时记录参数。

11.热工相关测点及设备出现故障,运行人员应及时联系检修消缺。

12.试验期间不吹灰,不打焦,不排污运行。

五、试验方法

第一阶段:维持机组负荷300MW基本稳定,磨煤机运行正常(四台磨

煤机运行磨煤机入口风压8.5 KPa。五台磨煤机运行磨煤机入口风压

7.5 KPa 。)。逐渐开大一次风机调速指令,提高一次风压使得磨煤机入口运行压力为(五台磨煤机运行6.5 KPa ,7.0KPa,7.5 KPa,8.0 KPa。四台磨煤机运行8.0 KPa,8.5 KPa,9.0 KPa,9.5 KPa。)。观察一次风压提高对空预器排烟温度的变化。

第二阶段:维持机组负荷300MW基本稳定,磨煤机运行正常(四台磨煤机运行磨煤机入口风压8.5 KPa。五台磨煤机运行磨煤机入口风压

7.5 KPa 。)。将磨煤机出口设定温度70℃,75℃,80℃,85℃。观察磨煤机出口温度变化对空预器排烟温度的变化。【磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化】

六、试验安全措施

1、运行人员应做好堵磨的事故预想。

2、运行人员应做好一次风管堵管的事故预想。

3、运行人员应做好磨煤机着火的事故预想。

4、运行人员应做好燃烧不稳的事故预想。

5、运行人员应做好燃烧器着火提前,结焦烧损燃烧器的事故预想。

6、及时排放石子煤。

7、等离子点火系统正常备用。

8、制粉系统灭火蒸汽系统正常备用。

9、值长有权根据现场情况暂停试验。

10、试验期间注意磨煤机密封风压差的变化。

七、试验步骤

第一阶段试验

1.试验准备

1.检查确认机组负荷300MW,机组运行正常,各制粉系统运行正常。

【磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化】

2.检查确认各相关测点显示正常。

3.检查确认等离子点火系统正常备用。

4.空预器间隙保持目前状态不动。

5.试验前检查确认磨煤机灭火蒸汽处于可用状态。

6机组负荷稳定,供热流量调门手动运行且流量稳定。

试验步骤

1. 退出CCS运行,退出锅炉主控自动运行,不加减总煤量。

2. 送风手动运行氧量2.5,一级引风机自动运行,二级引风机自动运行。

3. 每台磨煤机煤量相等基本,入口风压最低磨煤机热风调门全开,入口风压高的磨煤机热风门适当关小,冷风投均自动。设定出口温度为80℃。

4. 将一次风机调速指令调小,使得磨煤机入口风压达(五台磨煤机运行6.5 KPa,四台磨煤机运行8.0 KPa,)。调整后20分钟记录第一组数据,再维持运行10分钟,记录第二组数据,记录附录1.1参数表中参数。然后进行下一次调节。

5. 将一次风机调速指令调大,使得磨煤机入口风压达(五台磨煤机运行7.0 KPa,四台磨煤机运行8.5 KPa,)。调整后20分钟记录第一组数据,再维持运行10分钟,记录第二组数据,记录附录1.2参数表中参数。然后进行下一次调节。

6. 将一次风机调速指令调大,使得磨煤机入口风压达(五台磨煤机运行7.5 KPa,四台磨煤机运行9.0 KPa,)。调整后20分钟记录第一组数据,再维持运行10分钟,记录第二组数据,记录附录1.3参数表中参数。然后进行下一次调节。

7. 将一次风机调速指令调大,使得磨煤机入口风压达(五台磨煤机运行8.0 KPa,四台磨煤机运行9.5 KPa,)。调整后20分钟记录第一组数据,再维持运行10分钟,记录第二组数据,记录附录1.4参数表中参数。

8. 监视磨煤机电流、振动、通风阻力(差压)、磨出口压力等参数,如有异常,要及时处理。

9. 注意检查各煤层着火情况,磨煤机、煤粉管、石子煤斗运行情况如有异常,及时处理。【磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化】

第二阶段试验

试验准备

1. 检查确认机组负荷300MW,机组运行正常,各制粉系统运行正常。

2. 检查确认各相关测点显示正常。

3. 检查确认等离子点火系统正常备用。

4. 空预器间隙保持目前状态不动。

5. 试验前检查确认磨煤机灭火蒸汽处于可用状态。

6.机组负荷稳定,供热流量调门手动运行且流量稳定。

试验步骤

1. 退出CCS运行,退出锅炉主控自动运行,不加减总煤量。

磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化(二)
磨煤机性能实验

磨煤机性能实验

火力发电厂都普遍存在着锅炉制粉单耗偏高的问题,但综合考虑中间储仓式制粉系统单耗过高的原因基本相同:制粉系统的运行参数(磨煤机出入口风温、进出口差压、钢球装载量、系统通风量等)偏离最佳值运行,导致系统通风量过大、磨煤机出力不足、运行时间延长,同时制粉系统的运行方式不能即时根据负荷变化进行调整,最终都使得制粉单耗增加。 本文对聊城热电#7、8炉制粉单耗偏高的原因进行了全面分析,并通过热力试验和计算,重新确定了各控制参数,为运行提供最佳运行操作卡片,改变原来不合理的习惯运行方式,从而达到降低制粉单耗的目的。

磨煤机钢球装载量G直接影响磨煤出力和电能消耗:G偏大,并不意味磨煤机出力增大、电耗降低。从磨煤机内部工作情况来分析,磨煤机出力并不随钢球量G正比增加,而是与G0.6成正比,而磨煤机所耗的电功率则与G0.9成正比,基本上呈直线关系。所以钢球装载量超过最佳值后其磨煤机出力的增加要小于磨煤机功率消耗的增加,磨煤机电耗反而升高。因此,运行中当磨煤出力能满足需要时,维持钢球装载量在最佳值附近可以提高磨煤机的经济性。

在#7机组“168”试运期间时,实际测量当时的钢球装载量达到70t,钢球平面已经几乎与磨煤机进出口管的下部持平,达到甚至超过了本磨煤机的最大钢球装载量,磨煤机运行电流达105A~110A,磨煤机钢球装载量过大。

经试验计算得出制粉系统的磨煤机最佳钢球装载量为51.3t,磨煤机运行电流应在88~95A时运行经济性较好,磨煤单耗约为28kWh/t。

最佳通风量相应于制粉系统的最经济工况,磨煤机应在最佳通风量下运行。经试验计算制粉系统的系统通风量为28~32T/h时,粗粉分离器性能较好,循环倍率约为2.2,分离器综合效率达65~69%,制粉系统出力为44~45t/h,制粉单耗约为28kWh/t,此时排粉机的电流在44~46A左右。

在#7、8机组“168”试运期间时习惯运行方式下,电流一般都在43A以下,最小达39A,风量只有23T/h,其入口挡板开度不到40%,风速过小导致系统循环倍率过低,制粉系统效率低。因此制粉系统通风量偏小是制粉单耗高的另一主要因素。

最佳通风量相应于制粉系统的最经济工况,磨煤机应在最佳通风量下运行。经试验计算制粉系统的系统通风量为28~32T/h时,粗粉分离器性能较好,循环倍率约为2.2,分离器综合效率达65~69%,制粉系统出力为44~45t/h,制粉单耗约为28kWh/t,此时排粉机的电流在44~46A左右。

在#7、8机组“168”试运期间时习惯运行方式下,电流一般都在43A以下,最小达39A,风量只有23T/h,其入口挡板开度不到40%,风速过小导致系统循环倍率过低,制粉系统效率低。因此制粉系统通风量偏小是制粉单耗高的另一主要因素。

磨煤机进出口差压反映了磨煤机内存煤量的多少。在钢球磨煤机中减少给煤量时将减少磨煤机出力,但是制粉电耗并不按比例减少,从而增加了电耗。增加给煤量可以增加磨煤机中的存煤量,这时磨煤机出力也相应增加,当达到一定极限时,如果继续增加磨煤机中的存煤量,就会出现减少磨煤机出力的现象。其中必然有一个最佳存煤量,最佳存煤量的差压就是当制粉系统电耗最小时的差压。确定磨煤机进出口差压还需遵循下列原则:

① 保证磨煤机出口温度不变(下降);

② 排粉机出口风压不变(下降);

③ 磨经试验计算磨煤机进出口差压应维持在1.8~2.2KPa之间,磨煤机出力可达45t/h,磨煤单耗较小。而实际运行差压在1.5kpa以下,磨煤机出力严重不足,制粉系统的运行台数及运行时间大大增加,必然导致制粉单耗升高。

磨煤机出力不足是制粉单耗高的另一个重要原因。煤机出入口不向外跑粉

由于磨煤机出口控制温度一般是按有关规程的“磨煤机出口气粉混合物温度”为依据制定的,而这—规定的实质是为了制粉系统安全(防爆),按技术管理规程要求粉仓温度低于该温度即可。另一方面,磨煤机出口控制温度还应依据在任何情况下,制粉系统中都应避免水汽结露。由于制粉系统末端含湿量最大,而温度又最低,所以结露的可能性最大。因此只要保证系统末端不结露,整个系统就不会结露。同时还要综合考虑到在实际控制过程中,煤的干湿等各种参数均不断变化,以及系统保温、漏风等多种因素影响,为保证制粉系统的安全,同时避免粉仓煤粉结块,保证磨煤机的干燥出力,经试验计算,控制磨煤机出口温度在90℃~110℃范围内。

实际运行中常常出现磨煤机出口温度在90℃以下运行,磨煤机的干燥出力不足,必然导致磨煤单耗增加。同时,还会使粉仓温度偏低,粉仓煤粉结块,导致给粉机下粉不畅,影响锅炉的燃烧。

磨煤机入口温度直接影响干燥出力。实际上为防止磨煤机爆燃应控制磨煤机出口温度,与磨煤机入口温度并没有直接关系,因此提高入口温度、控制出口温度是提高磨煤机运行安全性、经济性的关键。

对磨煤机的运行进行分析知,球磨机按照最佳转速设计,钢球的最佳分离角为54.44°,钢球的抛落点大部分直接打到了衬板上,而没有真正砸到煤上。但钢球抛落的动能是球磨机工作的主要能量,由于直接打到衬板上,故能量中相当一部分表现为钢球损耗、衬板损耗、衬板泄漏(衬板脱落、螺丝松动、端盖损坏及巨大的振动和噪声)。

随着给煤机给煤量增加到一定程度,抛落的钢球打到煤粉上,将钢球的动能最大程度地利用,但并不造成磨煤机堵煤,这一方面要求运行人员精心操作,另一方面有必要引进较高精度的料位监控系统,以实现给煤自动控制,最大给煤量即为最佳给煤量。

挡板角度的调整目标是使系统生产经济细度的煤粉。循环倍率是反映粗粉分离器工作特性的重要指标,挡板角度开度越大,系统节流损失减小;但循环倍率相应越大,磨损加剧,附加阻力和通风电耗也越大,因此在保证出粉细度的前提下,应该有最小的循环倍率

排粉机容量过大,而实际要求系统最佳通风量较小,导致入口挡板开度过小、阻力大、风速高、设备磨损严重,排粉机运行效率低,排粉机电耗相对增加

制粉系统细粉分离器性能试验结果表明,典型工况下细粉分离器效率分别为80.8%和81.8%,对应的乏气带粉率分别为19.2%和18.2%。细粉分离器效率较设计值低约10%,乏气带粉率相对较高,制粉系统启、停时对炉内燃烧工况影响较大,甚至会影响锅炉机组运行的安全性。由于三次风布置在火嘴上部,当制粉系统运行时,三次风携带的煤粉在炉内停留时间较短,易造成锅炉排烟温度升高,飞灰可燃物增加;另外,三次风带粉严重,也加剧了排粉机叶轮的磨损

磨煤该型粗粉分离器的体积为104.79m2,而根据试验计算机的最佳通风量为28~32T/h,这样粗粉分离器的容积强度就在973.4~1002.0范围内,这样的容积强度一般来说是偏小的。根据粗粉分离器容积强度与煤粉细度的关系曲线,当煤粉细度R90=10%时,容积强度应为1200。因此,可以得出该型粗粉分离器相对于MTZ3560型磨煤机选型过大的结论。其结果导致分离器阻力过小,挡板开度对煤粉细度的调节裕度不大,煤粉均匀性指数偏小,分离器综合效率偏低。

由于制粉系统磨损较为严重,且制粉系统室外布置设备较多,极易腐蚀,但其外部保温较好,泄漏点较为隐蔽。给煤机盖板等部位也容易漏风。大量冷风漏入系统,降低了制粉系统的干燥出力。

由于目前制粉系统没有投自动,全靠手动调整操作,参数的好坏与运行人员调整控制密切相关。在运行人员的习惯运行方式下,磨煤机出口温度达不到要求值运行,磨煤机差压偏

低,导致磨煤机出力减小。而当磨煤机出力满足不了锅炉燃烧需要时,制粉系统又需多套运行,多台制粉系统长时间、低出力运行,最终导致制粉系统电耗大大升高。同时多台制粉系统运行使三次风率过高,过高的三次风速和风量影响了锅炉燃烧的稳定性,造成燃烧不稳、飞灰可燃物增加,甚至炉膛灭火,在启停制粉系统及低负荷运行时表现得尤为明显。

运行人员检查调整不及时影响。木屑分离器上的木屑未能及时清除,导致系统阻力增加通风量减少,为了维持系统通风量,运行人员必然进一步开大排粉机入口挡板,加大排粉机电流,使排粉机电耗增加,形成恶性循环。另外锁气器也要检查,其动作应正常,否则将会造成风走短路。给煤机盖板没盖好,导致大量冷风漏入系统、绞龙的利用率不高、系统运行方式不合理、操作调整不及时都将使制粉系统的单耗上升。

通过对制粉系统设备和运行操作上存在的问题分析,找到了降低锅炉制粉单耗的对策:在建立制粉系统最佳运行操作卡片的基础上,严格按照最佳运行操作卡片进行参数的调整、控制,改变运行人员原来不合理的习惯运行方式,加强管理,充分调动运行人员的积极性,同时不断进行设备改造,就能达到大大降低制粉单耗的目的。

磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化(三)
燃烧调整原则

【磨煤机负荷增大时,出口温度怎么变化】

第三章

锅炉燃烧控制系统

一、燃烧控制系统的基本任务

电站锅炉燃烧过程实质是将燃料化学能转变为蒸汽热能的能量形式转换过程。燃烧过程控制的根本任务是使燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,并保证锅炉安全经济运行。

1.维持蒸汽压力稳定

锅炉蒸汽压力作为表征锅炉运行状态的重要参数,不仅直接关系到锅炉设备的安全运行,而且其是否稳定反映了燃烧过程中能量供求关系。在单元机组中,锅炉蒸汽压力控制与汽机负荷控制是相互关联的,锅炉燃烧控制系统的任务是及时调整锅炉燃料量,使锅炉的能量输出与汽机为适应对外界负荷需求而需要的能量输入相适应,其标志是蒸汽压力的稳定。

2.保证燃烧过程的经济性

保证燃烧过程的经济性是提高锅炉效率的重要方面,它是通过维持进入炉膛的燃料量与送风量之间的最佳比值来实现,即在有足够的风量使燃料得以充分燃烧的同时,尽可能减少排烟造成的热损失。

3.维持炉膛压力稳定

锅炉炉膛压力是否稳定反映了燃烧过程中进入炉膛的风量与流出炉膛的烟气量之间的工质平衡关系。若送风量大于引风量,炉膛压力升高,太高的压力会造成炉膛向外喷火;反之,送风量小于引风量炉膛压力下降,过低的压力会造成漏风而降低炉膛温度,影响炉内燃

烧工况,经济性下降。所以说,炉膛压力是否在允许范围内变化,关系到锅炉的安全经济运行。

锅炉燃烧过程的上述三项控制任务是不可分开的,它的三个被控参数(被调量)(即蒸汽压力、过剩空气系数或最佳含氧量、炉膛压力)与三个调节量(即燃料量、送风量、引风量)间存在着关联。因此燃烧控制系统内的各子系统应协调动作,共同完成其控制任务。

二、汽压被控对象的动态特性

(1)燃烧率扰动下的汽压动态特性。

燃料量扰动下的汽压对象的动态响应曲线

(2)汽机调门开度扰动下的汽压动态特性

锅炉燃料量不变,汽机调门开度阶跃变化。

三、燃烧控制系统组成的基本原则

(1)燃烧控制系统在外界负荷需求改变后应立即改变锅炉的燃料量,维持燃烧过程的能量平衡。然而,主蒸汽压力对燃料量的响应呈现较大的迟延和惯性,特别是采用直吹式制粉系统的燃烧过程,如何迅速改变燃烧率至关重要。

(2)燃烧控制系统应能迅速发现并消除燃料量的自发扰动,维持主汽压力稳定。

(3)当外界负荷需要改变时,锅炉的送风量和引风量应与燃料量协调动作,使锅炉燃烧经济性指标及炉膛压力参数保持平衡,即锅炉燃烧工况的稳定。

(4)对于单元制运行的锅炉允许主汽压力在一定范围内波动,特别是滑压运行时汽压变动范围更大。故,系统中有关参数应加以温度和压力的修正,以提高参数测量的精确性。

燃烧控制系统的控制方案

燃料—空气系统

具有热量信号的燃料—空气

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