雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)料位測量準(zhǔn)確性探討jsp

1、雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)料位測量準(zhǔn)確性探討路甲立 肖玉生（華能濟(jì)寧運(yùn)河發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)寧 272057）摘要通過雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)存在問題的影響及分析，確定了料位準(zhǔn)確測量是解決問題的主要方法；對料位計改造后運(yùn)行情況介紹和取得效益測算，進(jìn)一步說明了料位準(zhǔn)確性的關(guān)鍵作用。結(jié)果表明，雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)料位測量準(zhǔn)確是其正常運(yùn)行的基本條件，依此加以調(diào)整可以提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、煤種適應(yīng)性和負(fù)荷調(diào)節(jié)性。同時也試圖由此啟示出更好的實(shí)踐。關(guān)鍵詞雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)；料位；分析；準(zhǔn)確性0 引言華能濟(jì)寧運(yùn)河發(fā)電有限公司（以下簡稱運(yùn)河廠）#5、6爐是1025t/h亞臨界壓力、控制循環(huán)鍋爐，采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)，分別配用三臺BBD4060

2、型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，分離器采用分離型。磨煤機(jī)主要設(shè)計規(guī)范見表1表1 運(yùn)河廠#5、6爐雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)主要設(shè)計規(guī)范磨煤機(jī)型號BBD4060最大裝球量（t）78出力(HGI=50,H2O=8%) （t/h） 60分離器直徑(mm)2900筒體有效內(nèi)徑（mm）3950煤粉細(xì)度（R90）24.6筒體有效長度（mm）6140磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)溫（）184.5筒體轉(zhuǎn)速（r/min）16.6功率(KW)1300筒體有效容積（m3）75.2電流(A)163磨煤機(jī)運(yùn)行中，出現(xiàn)出力偏低、煤粉細(xì)度大且不穩(wěn)定，回粉管、內(nèi)錐擋板堵塞等問題。造成飛灰、爐渣可燃物大，制粉電耗高，頻繁停磨清理分離器。影響到汽壓、汽溫穩(wěn)定和AGC（

3、發(fā)電量自動控制）品質(zhì)，及公司發(fā)電、節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。圖1 #5、6爐磨煤機(jī)系統(tǒng)示意簡圖針對這些問題，運(yùn)河廠從雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)著手進(jìn)行分析，試圖找到原因、采取措施，使問題得以解決。1 存在問題分析1.1 主要分析內(nèi)容如圖1所示，雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)有兩個相互獨(dú)立的對沖回路。滾筒轉(zhuǎn)動將鋼球帶到一定高度落下，主要是撞擊、同時兼有擠壓和碾壓作用磨制煤粉；在一次風(fēng)的作用下，進(jìn)行干燥、攜帶。在一定磨內(nèi)料位和一次風(fēng)壓條件下，主要通過改變?nèi)萘匡L(fēng)和旁路風(fēng)風(fēng)門開度來調(diào)節(jié)磨煤出力、維持一次風(fēng)速。分離器分離出細(xì)度不合格煤粉回送再磨。影響磨煤機(jī)出力、煤粉細(xì)度的因素主要有：煤質(zhì)、料位、通風(fēng)量、鋼球裝載量及配比、

4、波浪瓦形狀、分離器性能、運(yùn)行操作等。通過這些因素的現(xiàn)狀調(diào)查，對實(shí)際情況進(jìn)行了分析，進(jìn)而形成了分析結(jié)論。具體分析內(nèi)容見表2。表2 #5、6爐磨煤機(jī)存在問題分析序號因素現(xiàn)狀分析結(jié)論1煤質(zhì)設(shè)計可磨系數(shù)7565，實(shí)際水分、灰分及熱值變化較大煤炭市場制約，為降低發(fā)電成本，難以燃用設(shè)計煤種適應(yīng)煤質(zhì)一定范圍變化2料位一般規(guī)定差壓料位是800Pa。由于料位計不準(zhǔn)確，為防止?jié)M磨被迫采用800Pa的低料位控制方式在一定的通風(fēng)量和給煤量下，高料位運(yùn)行可延長煤在筒體內(nèi)停留時間，使煤反復(fù)磨制，煤粉變細(xì)；而低料位運(yùn)行情況正好相反，煤粉變粗1改造差壓料位計，使之準(zhǔn)確測量3通風(fēng)量根據(jù)鍋爐負(fù)荷和一次風(fēng)速進(jìn)行調(diào)整在料位一定時，隨

5、著通風(fēng)量的增加，攜帶煤粉的能力增加，煤粉變粗。而通風(fēng)量是與鍋爐負(fù)荷適應(yīng)的，滿足負(fù)荷更為重要 適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整4鋼球裝載量及配比鋼球量按廠家規(guī)定控制130140A；初次大小配比加球，添加成品球自然形成配比，大、小修篩選鋼球之間間隙，影響煤粉細(xì)度、攜帶。通過適當(dāng)增加鋼球量試驗(yàn)，煤粉細(xì)度和磨煤出力變化不大非關(guān)鍵影響因素5波浪瓦形狀低鉻球配中鉻波浪瓦影響鋼球攜帶高度及數(shù)量。停磨檢查，波浪瓦形狀正常非關(guān)鍵影響因素6分離器性能煤粉細(xì)度不穩(wěn)定；分離器易發(fā)生內(nèi)錐鎖氣擋板卡澀、回粉管堵塞，頻繁停磨清理分離器分離器回粉量和阻力會影響磨煤出力。通過調(diào)節(jié)折向擋板和清理分離器間隔，作用小、難以持續(xù)改造分離器，使

6、之正常分離、避免堵塞7運(yùn)行操作執(zhí)行操作規(guī)程，基本正常運(yùn)行操作有一定影響，可以修改操作規(guī)程及檢查、考核進(jìn)行改進(jìn)非關(guān)鍵影響因素從以上分析可以看出：.改造差壓料位計，使之準(zhǔn)確測量；.改造分離器，使之正常分離、避免堵塞，是解決問題的主要方法。1.2 差壓料位重點(diǎn)分析圖2是#6爐燃燒系統(tǒng)煤粉細(xì)度大工況的畫面。從中可以看出：運(yùn)行工況是A、B磨運(yùn)行、機(jī)組負(fù)荷298MW、磨煤機(jī)出力是130.5t/h，A磨容量風(fēng)門開度約是49%、料位是350Pa左右，B磨容量風(fēng)門開度約是44%、料位是770/525Pa。圖2 #6爐燃燒系統(tǒng)煤粉細(xì)度大工況畫面這一工況下，若增大A磨容量風(fēng)門開度，主汽壓力相應(yīng)迅速，此時若增加給煤量

7、，料位很快增大；由此來看，A磨料位顯示低，實(shí)際并不低，判斷是差壓料位計測量不準(zhǔn)。B磨的情況是分離器阻力大，開大B磨容量風(fēng)門開度，主汽壓力相應(yīng)緩慢；雖然容量風(fēng)量并不小，但回粉量大，煤粉管道粉濃度偏低；兩側(cè)出口風(fēng)溫相近，但料位偏差較大，料位計可能也有問題。表3 #6爐燃用煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果煤 種全水分 Mar（%）干燥基灰分 Ad（%）干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf（%）固定碳 Fc,ad（%）收到基低位發(fā)熱量 Qnet,ar（kcal/kg）設(shè)計煤質(zhì)8.322.9138.8156.215230燃用煤質(zhì)8.1323.2635.4657.015304表4 #6爐煤粉細(xì)度化與飛灰、爐渣可燃物化驗(yàn)結(jié)果設(shè)計煤粉細(xì)度

8、A磨煤粉細(xì)度B磨煤粉細(xì)度飛灰可燃物爐渣可燃物R90=24.6%R200=37.1%R200=12.2%1.29%11.76%R90=63.66%R90=36.74%當(dāng)時的煤質(zhì)情況見表3，煤粉細(xì)度化、飛灰、爐渣可燃物見表4。從表3看，燃用煤質(zhì)熱值高于設(shè)計煤質(zhì)，鍋爐帶負(fù)荷沒問題。但表4中爐渣可燃物過大、飛灰可燃物偏高，鍋爐經(jīng)濟(jì)性降低。這主要是由于A磨煤粉細(xì)度過大，煤粉進(jìn)入爐膛后，部分粗粉顆粒不能懸浮，形成沉降，進(jìn)入渣斗，引起爐渣可燃物顯著升高。經(jīng)過爐膛的煤粉顆粒由于偏粗，無法完全燃燒，引起飛灰可燃物升高。由以上分析，解決存在問題的關(guān)鍵是改造差壓料位計和分離器，形成正常、穩(wěn)定的磨煤機(jī)料位和分離效果。

9、2 磨煤機(jī)設(shè)備改造情況為解決上述問題，經(jīng)過搜資、論證，在2010年#6爐檢修中對磨煤機(jī)差壓料位計和分離器進(jìn)行了改造。磨煤機(jī)差壓料位改造由南通市南方潤滑液壓設(shè)備有限公司負(fù)責(zé)進(jìn)行；分離器由2900mm徑向分離器改為SJSC3000型二次攜帶軸向雙擋板分離器。其中，磨煤機(jī)差壓料位計是由于安裝施工中存在隱患和參數(shù)設(shè)定不匹配等問題，造成料位檢測信號的測量值不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定。檢修中，對檢測氣流輸送管路、附件和進(jìn)口原裝的檢測裝置進(jìn)行了技術(shù)改造和數(shù)據(jù)匹配調(diào)整，使三臺磨煤機(jī)筒體的料位得到精確檢測和合理控制。#6爐改造后，磨煤機(jī)運(yùn)行工況大為改善。接著又在#5爐檢修中對三臺磨煤機(jī)進(jìn)行了相同的改造。3 設(shè)備改造后運(yùn)行效

10、果3.1 磨煤機(jī)料位控制情況針對#5、6爐磨煤機(jī)差壓料位檢測系統(tǒng)測量精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性大為改善的情況，我們在#6爐進(jìn)行了磨煤機(jī)料位控制值試驗(yàn)，在設(shè)定值700Pa穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高了400500Pa。具體為：#6爐A、B磨提高到1200Pa，C磨提高到1100Pa作為料位自動設(shè)定值，此設(shè)定值己接近磨機(jī)料位檢測的最高值1500Pa。但是由于料位測量準(zhǔn)確、響應(yīng)速度快，使料位控制準(zhǔn)確、穩(wěn)定，無堵、滿磨等異常情況發(fā)生。接著推廣到#5爐。圖3、圖4為#6爐A磨試驗(yàn)時同一時段磨煤機(jī)料位設(shè)定值改變后實(shí)際料位和工況參數(shù)的變化畫面。從圖3可以看出，#6爐A磨料位設(shè)定值從700Pa1100Pa1300Pa，實(shí)際料位

11、的變化情況。最后選擇正?？刂浦凳?200Pa。圖3 #6爐A磨料位設(shè)定值試驗(yàn)實(shí)際料位變化畫面圖4 #6爐A磨料位設(shè)定值試驗(yàn)工況參數(shù)變化畫面從圖4并對照圖3可以看出，#6發(fā)電機(jī)功率變化而料位設(shè)定值不變，實(shí)際料位穩(wěn)定；同一負(fù)荷、料位提高，一次風(fēng)壓、容量風(fēng)流量有所降低，說明煤粉細(xì)度減小、帶粉量增加。3.2 料位提高后運(yùn)行工況分析圖5是#6爐燃燒系統(tǒng)提高料位工況的畫面。從中可以看出：運(yùn)行工況是A、B、C磨運(yùn)行、機(jī)組負(fù)荷320MW、磨煤機(jī)出力是161t/h，A、B磨的料位約是1200Pa、C磨得料位接近1100Pa，容量風(fēng)門開度較大，。圖5 #6爐燃燒系統(tǒng)提高料位后工況畫面與圖2比較來看，料位提高后：磨

12、煤出力增大，一次風(fēng)壓、容量風(fēng)量降低，分離器阻力減小、磨兩側(cè)出口溫度均勻。說明磨煤機(jī)運(yùn)行工況大為改觀。表5 #6爐燃用煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果煤 種全水分 Mar（%）干燥基灰分 Ad（%）干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf（%）固定碳 Fc,ad（%）收到基低位發(fā)熱量 Qnet,ar（kcal/kg）設(shè)計煤質(zhì)8.322.9138.8156.215230燃用煤質(zhì)8.729.9340.2141.174833表6 #6爐煤粉細(xì)度化與飛灰、爐渣可燃物化驗(yàn)結(jié)果設(shè)計煤粉細(xì)度A磨煤粉細(xì)度B磨煤粉細(xì)度飛灰可燃物爐渣可燃物R90=24.6%R200=2.66%R200=1.24% 0.65%5.71%R90=25.82% R90=

13、9.16%圖5工況畫面對應(yīng)煤質(zhì)情況見表5、煤粉細(xì)度與飛灰、爐渣可燃物化驗(yàn)結(jié)果見表6。從表5看，燃用煤質(zhì)熱值低于設(shè)計煤質(zhì)，鍋爐負(fù)荷接近額定出力(330MW) ，給煤量會增大。另外，如表6數(shù)據(jù)，雖然煤質(zhì)變差，但爐渣、飛灰可燃物明顯降低，鍋爐經(jīng)濟(jì)性反而提高。這主要是由于煤粉細(xì)度減小、均勻性提高，煤粉進(jìn)入爐膛后，易于引燃和燃燼。經(jīng)上分析，磨煤機(jī)差壓料位計改造后，形成了正常、穩(wěn)定料位測量，使料位控制值提高，煤粉變細(xì)、均勻，分離出力反而減小。改造是成功的，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。4 改造效益測算通過磨煤機(jī)料位計、分離器改造項目的實(shí)施和料位控制值的提高，#5、6爐煤粉細(xì)度降低、均勻性提高。帶來經(jīng)濟(jì)性變化是：飛

14、灰、爐渣可燃物明顯下降，一次風(fēng)機(jī)耗電率減??；制粉系統(tǒng)響應(yīng)機(jī)組負(fù)荷的速度加快，主汽壓力、溫度更加穩(wěn)定。4.1 #5、6爐改造前后經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比#5、6爐磨煤機(jī)料位計、分離器改造項目是在2010年計劃檢修項目中實(shí)施的，為使改造效益測算更為準(zhǔn)確，我們將2009年、2011年的相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為改造前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，見表7。表7 #5、6爐改造前后主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比#5爐#6爐飛灰可燃物（%）爐渣可燃物（%）一次風(fēng)機(jī)耗電率（%）飛灰可燃物（%）爐渣可燃物（%）一次風(fēng)機(jī)耗電率（%）改造前（2009年）1.278.870.571.438.710.55改造后（2011年）0.714.560.510.674.3

15、90.49改造后下降值0.564.310.060.764.320.06注：表中數(shù)據(jù)取自運(yùn)河廠2009年、2011年生產(chǎn)指標(biāo)統(tǒng)計另外，我們發(fā)現(xiàn)改造后#5、6爐磨煤機(jī)鋼球單耗有明顯的降低，2009年是192.2g/t煤、2011年是157.5g/t煤，降低了約34.7g/t煤。分析原因是：料位提高、穩(wěn)定后，鋼球與煤的低效磨損與鋼球間的無謂磨損量減小，使得鋼球單耗降低。4.2 改造后效益測算依據(jù)300MW機(jī)組主要小指標(biāo)耗差分析結(jié)果2及表7中飛灰可燃物、爐渣可燃物、一次風(fēng)機(jī)耗電率改造前、后對比數(shù)據(jù)，計算出#5、6爐供電煤耗下降值，具體數(shù)據(jù)見下表8。表8 #5、6爐改造前后供電煤耗下降數(shù)值指標(biāo)變化范圍（

16、%）供電煤耗變化（g/KWh）#5爐#6爐變化（%）供電煤耗下降值（g/KWh）變化（%）供電煤耗下降值（g/KWh）飛灰含碳量11.230.560.690.760.93爐渣含碳量10.1364.310.594.320.59廠用電率13.780.060.230.060.23根據(jù)表8中#5、6爐供電煤耗下降值，及2011年運(yùn)河廠#5、6機(jī)組上網(wǎng)電量、標(biāo)煤單價，按公式：經(jīng)濟(jì)效益=供電煤耗下降值上網(wǎng)電量標(biāo)煤單價，測算取得的經(jīng)濟(jì)效益，具體數(shù)據(jù)見表9。表9 #5、6爐改造后經(jīng)濟(jì)效益測算供電煤耗下降值（g/KWh）上網(wǎng)電量（KWh）標(biāo)煤單價（元/g）經(jīng)濟(jì)效益（元）效益合計（萬元）#5爐1.511.5710

17、990010-62133630511.0#6爐1.751.8910990010-62976750另外，依據(jù)鋼球單耗下降：34.7g/t煤、#5、6爐2011年生產(chǎn)統(tǒng)計入爐煤量：1711051t、鋼球招標(biāo)單價： 5500元/t球，按公式：鋼球單耗降低節(jié)約費(fèi)用=鋼球單耗變化值#5、6爐2011年入爐煤量鋼球單價=34.710-61711051550010-432.7（萬元）按以上測算，#5、6爐磨煤機(jī)料位計、分離器改造后，在2011年取得的經(jīng)濟(jì)效益約是543.7萬元。5 遺留問題雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的特點(diǎn)：（1）雙進(jìn)雙出、單進(jìn)單出、單進(jìn)單出三種運(yùn)行方式，（2）旁路風(fēng)的調(diào)節(jié)風(fēng)速、預(yù)干燥調(diào)溫作用，（3）容量風(fēng)大小的高、低負(fù)荷適應(yīng)性，（4）料位的獨(dú)立控制、高低配合，（5）雙進(jìn)雙出獨(dú)立回路的對稱性，（6）分離器效率的影響；這些特點(diǎn)使雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)有更為靈活的調(diào)節(jié)性。在火電廠煤質(zhì)變化較為頻繁的今天，有待對這些特點(diǎn)進(jìn)一步加以分析、試驗(yàn)、應(yīng)用，以適應(yīng)煤質(zhì)變化、取得更大效益。但無論怎么變化，料位的準(zhǔn)確測量是前提條件。6 幾點(diǎn)結(jié)論通過運(yùn)河廠雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)在料位測量準(zhǔn)確性上的實(shí)踐與探討，可以看出：1) 料位測量準(zhǔn)