崔海鵬

（安徽電力股份有限公司淮南田家庵發(fā)電廠，安徽 淮南 232007）

1 概述

田家庵發(fā)電廠#6爐由上海鍋爐廠制造，采用亞臨界壓力、一次中間再熱、控制循環(huán)汽包爐。制粉系統(tǒng)采用中間儲(chǔ)倉式、配四臺(tái)鋼球磨煤機(jī)、16臺(tái)給粉機(jī)、乏氣送粉。給粉機(jī)型號(hào)為YJGF-12型,自投入運(yùn)行以來，一直存在由于給粉機(jī)下粉不暢引起的風(fēng)粉混合濃度波動(dòng)較大，爐膛火焰中心偏斜，爐膛負(fù)壓波動(dòng)大，造成汽溫、汽壓控制困難、帶負(fù)荷能力降低，影響機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。對(duì)此進(jìn)行了深入調(diào)研，查閱了大量現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析了引起給粉機(jī)下粉不暢的多個(gè)具體原因，并提出了具體的解決措施。

2 下粉不暢原因分析

（1）煤粉溫度和細(xì)度影響。煤粉溫度和細(xì)度可影響煤粉的流動(dòng)性。如果煤粉溫度低，煤粉水分相對(duì)會(huì)增加，煤粉流動(dòng)性會(huì)降低，容易在給粉機(jī)入口處搭橋，造成煤粉下粉量減少。煤粉細(xì)度越小，則其吸附空氣的能力越強(qiáng)，煤粉就越疏松，故其流動(dòng)性就越好。因此，選擇合適溫度的磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合物以及煤粉細(xì)度，是保證給粉機(jī)下粉均勻的重要因素。

（2）粉倉嚴(yán)密性、粉倉粉位高低影響。當(dāng)制粉系統(tǒng)停運(yùn)后，如果粉倉嚴(yán)密性不好或者粉倉吸潮門不能關(guān)閉到位，濕度大的冷空氣就會(huì)漏入粉倉，使煤粉結(jié)塊從而流動(dòng)性變差，從而影響下粉均勻性。粉倉內(nèi)壁有磨損或金屬毛刺，會(huì)降低煤粉流動(dòng)性，使得下粉均勻性變差。粉倉粉位過高時(shí)，煤粉在粉倉停留時(shí)間過長，煤粉顆粒之間的間隙就會(huì)變小，流動(dòng)性會(huì)變差。粉位過低時(shí)，各給粉機(jī)上部煤粉量相差過大，在給粉機(jī)相同轉(zhuǎn)速下，會(huì)造成各給粉機(jī)下粉量偏差過大。

（3）給粉機(jī)結(jié)構(gòu)不合理，造成下粉量少以及不均勻。田家庵發(fā)電廠#6爐給粉機(jī)上部體擋板，擋板采用內(nèi)啟閉結(jié)構(gòu)，擋板的移動(dòng)通過轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行中擋板在全開位。內(nèi)啟閉式擋板的優(yōu)點(diǎn)是能防止運(yùn)行中煤粉外漏而污染環(huán)境。但此類型擋板因A形分流罩結(jié)構(gòu)造成下粉通流面積減小，且多次開關(guān)后，煤粉易進(jìn)入絲桿，造成擋板不能全開，使得通流面積變得更小，從而使得下粉量變小。另外，#6爐給粉機(jī)供給葉輪為6個(gè)葉片，供給葉輪葉片偏少，造成葉輪旋轉(zhuǎn)起來后不能將煤粉均勻地落到葉輪殼底的落粉口，若煤粉濕度大結(jié)塊時(shí)，則更加明顯。

（4）給粉機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)以及電機(jī)可靠性不高。田家庵發(fā)電廠#6爐給粉機(jī)電機(jī)型號(hào)Y112-2.2kw。主要存在以下問題：電機(jī)轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，只能通過投停給粉機(jī)臺(tái)數(shù)控制給粉量，使得給粉量的均勻性滿足不了燃燒需要。投停給粉機(jī)時(shí)，如果操作過快，可能出現(xiàn)短時(shí)過量給粉或者給粉中斷，造成燃燒不穩(wěn)。另外，電機(jī)啟動(dòng)、停運(yùn)次數(shù)頻繁，使得電機(jī)故障率增多。由于電機(jī)故障引起的給粉機(jī)跳閘后對(duì)燃燒擾動(dòng)劇烈，如果多臺(tái)給粉機(jī)同時(shí)跳閘很有可能造成鍋爐熄火。

（5）煤粉混合器型式影響下粉均勻性。中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)的煤粉混合器，是保證從給粉機(jī)落粉管落下的煤粉均勻連續(xù)地進(jìn)入一次風(fēng)管，避免煤粉堆集并且盡可能產(chǎn)生較小阻力。煤粉混合器構(gòu)造相對(duì)簡單，但在鍋爐燃燒系統(tǒng)中起著咽喉作用，直接影響鍋爐燃燒質(zhì)量。電廠鍋爐常用的煤粉混合器分單面收縮和引射式兩大類，田家庵電廠#6爐采用的煤粉混合器型號(hào)為D-LD2000-27007，φ530×10。雙托板單面收縮式。主要由彎管、方圓節(jié)、本體、隔板、舌板、方板所組成。煤粉經(jīng)彎管、方圓節(jié)輸入隔板與本體收縮處的方板之間，與熱風(fēng)混合后一起送入爐膛燃燒。該類型煤粉混合器正常運(yùn)行時(shí)，下粉管到混合器入口會(huì)形成正壓，一次風(fēng)在此處擾動(dòng)很大，而且風(fēng)壓越高風(fēng)速越大，擾動(dòng)就越大，就會(huì)產(chǎn)生正壓托粉現(xiàn)象。只有當(dāng)煤粉重量大于一次風(fēng)壓力時(shí)才能順利下落?；旌掀魍搀w內(nèi)設(shè)有固定的上下兩塊隔板，所以不能隨著電廠燃用煤種煤質(zhì)的變化而調(diào)節(jié)，所以出現(xiàn)煤粉下粉不均，導(dǎo)致鍋爐燃燒不穩(wěn)。煤粉下落方向與風(fēng)向成50°～70°夾角，大量工業(yè)實(shí)踐證明以及專家學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，此種結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致出粉脈動(dòng)、下粉不均現(xiàn)象。以上證明此類型煤粉混合器結(jié)構(gòu)存在不合理之處，需改進(jìn)結(jié)構(gòu)。

3 下粉不暢解決措施

（1）加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整，保證磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合物溫度、細(xì)度合適。在制粉系統(tǒng)不發(fā)生爆炸的前提下，盡量提高磨煤機(jī)出口溫度，經(jīng)驗(yàn)表明，可控制在80～90℃之間。根據(jù)煤粉品質(zhì)，調(diào)整分離器折向門開度大小，保證煤粉品質(zhì)合格。

（2）檢查制粉系統(tǒng)各部嚴(yán)密性，消除漏風(fēng)現(xiàn)象。對(duì)防爆門、輸粉機(jī)、鎖氣器、木塊分離器、粉標(biāo)鋼絲繩孔等部位認(rèn)真檢查，及時(shí)封堵漏風(fēng)部位，確保制粉系統(tǒng)嚴(yán)密性。制粉系統(tǒng)停運(yùn)后，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉吸潮門，減少粉倉漏風(fēng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)吸潮門關(guān)閉不到位時(shí)，及時(shí)消缺。利用大小修對(duì)粉倉內(nèi)壁檢查，發(fā)現(xiàn)磨損處及時(shí)消缺。及時(shí)清除粉倉內(nèi)木塊等雜物，防止堵塞給粉機(jī)，造成不下粉。定期對(duì)粉倉降粉，防止局部煤粉受潮結(jié)塊。正常運(yùn)行時(shí)，保持粉位在合理范圍內(nèi)，停機(jī)3天以上時(shí)，應(yīng)將粉倉燒空。

（3）利用#6爐檢修機(jī)會(huì)對(duì)給粉機(jī)進(jìn)行改造，將內(nèi)啟閉結(jié)構(gòu)擋板改型為外置式擋板，增大下粉通流面積，使下粉量充足。將供給葉輪為6個(gè)葉片改為12個(gè)葉片，使葉輪旋轉(zhuǎn)起來能將煤粉更均勻的落到葉輪殼底的落粉口。

（4）利用#6爐檢修機(jī)會(huì)對(duì)給粉機(jī)電機(jī)變頻改造。通過運(yùn)行實(shí)踐檢驗(yàn)，變頻改造后，根據(jù)負(fù)荷變化，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，且速度變化率基本為線性，便于調(diào)節(jié)給粉量，使得給粉量更均勻，鍋爐燃燒更穩(wěn)定。電機(jī)運(yùn)行可靠性增加，給粉機(jī)跳閘現(xiàn)象大幅降低。給粉機(jī)故障率也大幅降低，堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象只需按正、反轉(zhuǎn)按鈕即可消缺，大大減輕了人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

（5）針對(duì)雙托板單面收縮式煤粉混合器存在的正壓托粉問題，部分科研機(jī)構(gòu)、供貨商進(jìn)行了大量的研究工作。有的電廠如四川巴蜀江油發(fā)電公司、邯鄲熱電廠等單位進(jìn)行了嘗試改造，取得了不錯(cuò)的效果。目前電廠主要采用的有全負(fù)壓煤粉混合器和噴嘴式煤粉混合器，目的都是消除正壓托粉現(xiàn)象。經(jīng)過調(diào)研下一步計(jì)劃將我廠#6爐目前的雙托板單面收縮式煤粉混合器改為全負(fù)壓煤粉混合器。全負(fù)壓煤粉混合器把雙層托板改成單托板，并且可在粉管與煤粉混合器聯(lián)接處后壁加一塊弧形鋼板插入混合器內(nèi)部一定深度，使熱風(fēng)對(duì)落粉管產(chǎn)生引流作用，可徹底消除托粉現(xiàn)象。同時(shí)減輕給粉機(jī)下部垂直管段到與一次風(fēng)管連接處的磨損。

4 給粉機(jī)改造后效果

從電廠sis系統(tǒng)取出給粉機(jī)改造前后相同負(fù)荷下某一時(shí)間段連續(xù)100點(diǎn)的給粉機(jī)平均轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)，運(yùn)用過程能力指數(shù)算法計(jì)算給粉機(jī)改造前后區(qū)別。

（1）給粉機(jī)改造前數(shù)據(jù)如下表1所示。經(jīng)軟件計(jì)算Cpk=0.33，按照Cpk相關(guān)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Cpk＜0.67為D級(jí)，工序能力太差，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整及設(shè)備改造。

表1 給粉機(jī)改造前平均轉(zhuǎn)速

（2）給粉機(jī)改造完成并加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整后的數(shù)據(jù)如表2所示。經(jīng)軟件計(jì)算Cpk=0.92，按照Cpk相關(guān)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，0.67≤Cpk＜1.00為C級(jí)。改造后Cpk較改造前提高一個(gè)等級(jí)。下一步將煤粉混合器改造后，給粉將會(huì)更均勻，Cpk將會(huì)再提高等級(jí)。通過加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整以及設(shè)備改造，給粉機(jī)下粉量充足且下粉均勻，使得爐膛燃燒更穩(wěn)定、降低排煙溫度、減少減溫水用量，降低了供電煤耗。同時(shí)也減少了因燃燒不穩(wěn)用油量。經(jīng)濟(jì)效益良好。同時(shí)未燃盡粉塵和煙氣大大減少，節(jié)能減排，環(huán)保效果明顯，社會(huì)效益明顯。

表2 給粉機(jī)改造后平均轉(zhuǎn)速

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