王科峰,王 磊,許 翊
(1.國電滎陽煤電一體化有限公司,河南滎陽 450000;2.河南電力試驗研究院,河南 鄭州 450052)
雙進雙出磨煤機因具有結(jié)構(gòu)緊湊、出力和細度穩(wěn)定、儲存能力大、響應(yīng)速度快、運行靈活、風煤比較低、適用煤種廣、不易受異物影響等優(yōu)點,廣泛實用于大型火力發(fā)電廠正壓直吹式制粉系統(tǒng),其缺點是由于筒體和鋼球重量大導致磨煤電耗偏高。國電滎陽電廠采用耐磨鋼球大幅降低了制粉電耗,為鋼球磨煤機的節(jié)能降耗提供了思路。
國電滎陽電廠2臺630MW機組鍋爐為北京巴布科克·威爾科克斯生產(chǎn)的“W”火焰超臨界變壓直流爐,設(shè)計煤種無煙煤。制粉系統(tǒng)配備6臺上海重型機器廠生產(chǎn)的BBD4062雙進雙出磨煤機,磨煤機銘牌出力64t/h,筒體有效直徑3950mm,有效長度6340mm,筒體轉(zhuǎn)速16.6r/min,最大裝球量86t。
該廠磨煤機鋼球在調(diào)試期間即選用鉻錳鎢抗磨鋼球,仍使用原裝襯板,每臺磨煤機添加抗磨鋼球45t,7 種鋼球直徑分別為 20、25、30、40、50、60、70mm。抗磨鋼球與常規(guī)的高低鉻鑄鐵鋼球相比,有以下兩個優(yōu)點:一是硬度更高且表里均勻,磨損不易失圓,韌性較高,碎球率低;二是通過合理的球徑配比提高單位重量鋼球的制粉效率,可減少鋼球裝載量,降低磨煤機重量,達到節(jié)能的效果。
滎陽電廠1號機組負荷607MW,燃煤為貧煤,低位發(fā)熱量低于設(shè)計煤種(見表1),6臺磨煤機運行,差壓料位計均在750Pa左右。各磨煤機出力、電流、細度見表2,其中煤粉細度使用安裝在一次風管上的固定式煤粉取樣裝置取樣。
表1 煤質(zhì)分析結(jié)果
表2 制粉系統(tǒng)運行參數(shù)
BBD4060雙進雙出磨煤機裝載常規(guī)鋼球運行電流一般在140A左右,使用鉻錳鎢抗磨鋼球后降低了26A,約降低18.5%的磨煤電耗。
采用鉻錳鎢抗磨鋼球后,鋼球裝載量減少,在相同料位下磨煤機內(nèi)煤粉厚度增加,可能會影響到差壓料位計的正常工作,表現(xiàn)為差壓料位計波動很大,給煤機自動無法正常投運。針對此問題,在磨煤機安裝調(diào)試期間對差壓料位計管道進行了嚴格的查漏,消除了全部的微漏點,差壓料位計風壓試驗合格。如1號爐F磨煤機建立料位,暖磨結(jié)束后轉(zhuǎn)磨加煤,小開容量風,料位緩慢增加至運行值。投入給料機料位自動,觀測磨煤機差壓料位計示值波動,時長約80min。驅(qū)動端差壓料位波動范圍630~900P,非驅(qū)動端差壓料位波動范圍600~825Pa,各磨差壓料位計穩(wěn)定。進入試運階段后,12臺磨煤機差壓料位計表現(xiàn)均正常,完全能夠滿足給煤機自動投入的需要。
機組168h試運行結(jié)束后,進行了性能試驗。1號爐制粉性能試驗期間鍋爐燃用無煙煤A、B、C、D、F磨煤機可磨指數(shù)為94,E磨煤機煤質(zhì)可磨性指數(shù)72(見表3),各磨煤機試驗數(shù)據(jù)見表4。
表3 試驗煤質(zhì)資料 %
表4 磨煤機試驗參數(shù)
磨煤機磨煤電耗在15kW·h,且在試驗煤種下均能達到保證出力。
2011年10月,即2臺機組投產(chǎn)1年左右,12臺磨煤機均出現(xiàn)襯板磨損嚴重的問題,磨煤機出力逐漸下降,出現(xiàn)振動大、電流波動增大的情況。檢修期間,將磨煤機襯板全部更換為高效節(jié)能新型襯板,該襯板具有以下優(yōu)點:一是襯板根據(jù)設(shè)備參數(shù)、物料強度、物料入磨粒度分布設(shè)計,能提高磨煤機研磨物料的效率;二是襯板采用錳釩鈦耐磨鑄鋼制造,耐磨性優(yōu)良,沖擊韌度大,不易斷裂,使用壽命大幅度提高;三是襯板的波峰可單獨拆卸,更換方便,襯板磨損后只需要更換波峰,襯板費用大幅度降低。
磨煤機襯板更換后,在保證磨煤機出力的情況下,加入抗磨鋼球約40t。磨煤機電流進一步下降,襯板更換后各磨煤機出力及電流情況見表5。
表5 襯板更換后各磨煤機出力及電流
使用常規(guī)鋼球,BBD4062磨煤機出力在40~50t/h時,磨煤機電流約在140A左右。滎陽電廠采用節(jié)能襯板和抗磨鋼球配合使用后電流在相同出力下約在107A左右,磨煤機電耗約下降33A,電流降低23%。單臺磨煤機功率下降290kW,按照機組年運行時間5000h,3臺磨煤機運行計算,每臺機組節(jié)約電量435萬度,電價按0.4元/kW·h計算,每年節(jié)約電能折合人民幣174萬元。
國電滎陽電廠2臺機組自2010年11月份投產(chǎn)以來,一直使用抗磨鋼球,取得了很好的節(jié)能效果。按照年運行5000h、負荷率63%計算,每年節(jié)省電量費用348萬元,降低供電煤耗0.69g/kW·h,減少NOx排放量20t/a,減少SO2排放量4t/a,減少CO2排放量5000t/a。
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