600mw鍋爐制粉系統(tǒng)優(yōu)化

600mw鍋爐制粉系統(tǒng)優(yōu)化

0煤粉倉(cāng)的現(xiàn)狀及問(wèn)題廣東勝龍熱能有限公司1號(hào)和2號(hào)鍋爐是東鋼天然氣循環(huán)輸送式煤粉爐的制造商，型號(hào)：dg420、9.82-ii，類型：高溫高壓自然水泥墻式鋼框架、單爐壁式、平衡通風(fēng)、四季交叉燃燒模式、固碳排放。制粉系統(tǒng)是中間儲(chǔ)倉(cāng)式,配合兩臺(tái)MG—3560型鋼球磨煤機(jī),乏氣送粉。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)單個(gè)制粉系統(tǒng)故障時(shí)可以利用輸粉絞龍從其它運(yùn)行的制粉系統(tǒng)調(diào)配煤粉,保證機(jī)組運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性。表1為其制粉系統(tǒng)設(shè)備主要參數(shù)。旺隆熱電有限公司鍋爐的額定蒸發(fā)量420t/h,所燃用煤種的低位發(fā)熱量Qnet.ar為19～21MJ/kg,燃煤量為50t/h左右,煤粉倉(cāng)有兩個(gè),容積為120m3。圖1為改造前制粉系統(tǒng)細(xì)粉分離器下粉管布置圖。從細(xì)粉分離器出來(lái)的煤粉分別進(jìn)入A、B兩側(cè)粉倉(cāng),每套制粉系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一個(gè)煤粉倉(cāng),兩粉倉(cāng)通過(guò)螺旋輸粉絞龍連接,互為備用,輸粉絞龍?jiān)趦膳_(tái)爐之間也可以相互送粉。雖然如此,但仍無(wú)法滿足機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要,仍存在的問(wèn)題是:1)由于A、B制粉系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一個(gè)粉倉(cāng),每個(gè)煤粉倉(cāng)容積為120m3,磨煤機(jī)的出力是38t/h,新磨制的煤粉堆積密度約為0.45～0.5t/m3。若維持粉倉(cāng)一定的粉位,正常情況下,磨煤機(jī)運(yùn)行1.2～1.8h就可以將粉倉(cāng)制滿粉,這樣就必須停磨煤機(jī)或者降低磨煤機(jī)的出力,不利于安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;若將磨煤機(jī)停下,1h后,又要重新啟動(dòng)。長(zhǎng)期頻繁啟停及降低磨煤機(jī)出力運(yùn)行,極其容易造成制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸,對(duì)人身和設(shè)備都不利。2)由于輸粉機(jī)設(shè)計(jì)缺陷,在運(yùn)行時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)刮板鏈脫銷、斷裂、箱體漏粉、落粉閘板開關(guān)不到位等現(xiàn)象,不能滿足機(jī)組在低負(fù)荷期間利用輸粉機(jī)進(jìn)行各粉倉(cāng)間煤粉調(diào)配的要求,嚴(yán)重時(shí)被迫減負(fù)荷。3)由于輸粉絞龍輸送距離長(zhǎng)達(dá)65m,運(yùn)行負(fù)荷大,造成輸粉絞龍常出現(xiàn)問(wèn)題,可靠性極低,并且輸粉機(jī)兩臺(tái)馬達(dá)長(zhǎng)期無(wú)法經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2改造方案2.1輸粉絞龍的改進(jìn)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)如何提高制粉系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析研究發(fā)現(xiàn),由于受到粉倉(cāng)容積的限制,僅僅靠提高磨煤機(jī)的出力已不能滿足實(shí)際情況的需要。在對(duì)輸粉絞龍進(jìn)行了多次針對(duì)性的的改進(jìn)后發(fā)現(xiàn),僅靠對(duì)輸粉機(jī)本身改進(jìn)也不能滿足要求,只有另辟途徑對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),才能解決根本問(wèn)題。因此將思路轉(zhuǎn)換到了改造輸煤方式和管道提高單名輸粉機(jī)的利用率,減少輸煤機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù),部分甚至退出運(yùn)行,列入備用,從而降低故障率的方向上。2.2轉(zhuǎn)化企業(yè)中的制粉系統(tǒng)對(duì)機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查后發(fā)現(xiàn),兩臺(tái)機(jī)組四套制粉系統(tǒng),A、B制粉系統(tǒng)下粉管路及粉倉(cāng)空間位置較近(C、D也相同),為此,改造方案考慮在每套制粉系統(tǒng)細(xì)粉分離器與相應(yīng)粉倉(cāng)的連接管道上安裝60度換向擋板,(即三通擋板)見圖2所示,三通擋板入口與原來(lái)的下粉管連接。出口分兩路,一路與本套制粉系統(tǒng)的粉倉(cāng)連接,另一路通過(guò)加裝交叉管道與相鄰的另一套制粉系統(tǒng)的粉倉(cāng)連接,使系統(tǒng)中一套制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可向兩個(gè)粉倉(cāng)供應(yīng)煤粉,交叉管道交叉處設(shè)置四通擋板,其內(nèi)部設(shè)有折向擋板,以控制煤粉走向,實(shí)現(xiàn)A、B兩側(cè)可互相送粉,見圖3所示。換向擋板和四通擋板由執(zhí)行器牽引,以控制煤粉走向,執(zhí)行器的開關(guān)接與DCS操作臺(tái)上,同時(shí)顯示擋板位置。這樣由執(zhí)行器調(diào)整擋板的位置來(lái)隨意控制煤粉走向,不但完全取代了輸粉絞龍的作用,而且操作極為方便,不漏粉,兩側(cè)制粉系統(tǒng)亦可以實(shí)現(xiàn)最佳出力運(yùn)行。在一側(cè)粉倉(cāng)滿粉后,只須簡(jiǎn)單地遠(yuǎn)操作調(diào)整擋板,便可將煤粉倒向另一側(cè)粉倉(cāng),而不必啟動(dòng)另一側(cè)制粉系統(tǒng),從而改變了磨煤機(jī)啟動(dòng)頻繁、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn),每臺(tái)爐的兩個(gè)制粉系統(tǒng)之間送煤粉不再需要輸粉機(jī)運(yùn)行。3煤粉交叉管道設(shè)計(jì)1)由于煤粉的外形不規(guī)則,其表面具有吸附空氣的能力,包圍煤粉的空氣層使煤粉相互接觸的摩擦阻力大為減小,使煤粉具有很好的流動(dòng)性。同時(shí)剛剛磨制出來(lái)的煤粉是疏松的,由于吸附了大量的空氣,其自然傾角約為20°～30°。2)根據(jù)實(shí)際情況,測(cè)量換向擋板的設(shè)計(jì)高度距粉倉(cāng)頂板6.2m;與相鄰粉倉(cāng)入口水平距離為7.6m,計(jì)算安裝的交叉管道長(zhǎng)度為9.8m,交叉管與水平面夾角為38.5°。設(shè)計(jì)傾角完全可以保證煤粉在管道中暢通,無(wú)積粉死角。3)為保證管道無(wú)死角,選用準(zhǔn)377×10無(wú)縫鋼管,方形管道與鋼管的連接采用方圓接頭,平滑過(guò)渡,并且在交叉管安裝旋轉(zhuǎn)隔篩和翻版式鎖氣器,防止交叉管堵塞。4)為了施工和以后檢修方便,在換向擋板和四通擋板處架設(shè)平臺(tái),并在擋板處安裝檢查孔,轉(zhuǎn)換擋板和四通擋板可實(shí)現(xiàn)就地和遠(yuǎn)控操作,操作方便靈活。總結(jié)以上的分析,認(rèn)為這套改進(jìn)方案是符合實(shí)際,具有很強(qiáng)的可操作性,可以進(jìn)行實(shí)施。圖4是制粉系統(tǒng)細(xì)粉分離器下粉管改造后布置圖。改造后在兩側(cè)細(xì)粉分離器下粉管之間加裝交叉管,在A、B側(cè)細(xì)粉分離器下各裝一個(gè)三通擋板,在交叉處裝一個(gè)四通擋板,由執(zhí)行器調(diào)整擋板位置來(lái)隨意控制煤粉流向,完全取代了輸粉絞龍的作用,從而改變了磨煤機(jī)啟動(dòng)頻繁、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn),保證磨煤機(jī)在最佳出力運(yùn)行。4制折向斑塊1)經(jīng)過(guò)對(duì)1號(hào)、2號(hào)爐改進(jìn)前后的運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與跟蹤,效果十分理想。制粉系統(tǒng)改進(jìn)后,機(jī)組的運(yùn)行條件改善了,提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,保證機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行期間的安全經(jīng)濟(jì)性。2)制粉系統(tǒng)保持在滿負(fù)荷下運(yùn)行,提高了其出力。單側(cè)磨煤機(jī)運(yùn)行,制滿粉倉(cāng)后,遠(yuǎn)操控制折向擋板使煤粉導(dǎo)向另一側(cè)粉倉(cāng),這樣就不必啟動(dòng)另一側(cè)制粉系統(tǒng),從而節(jié)省廠用電消耗。改造后,兩臺(tái)爐的磨煤機(jī)、給煤機(jī)、輸粉絞龍、排粉機(jī)按照每天比改造前少運(yùn)行8h,每年運(yùn)行天數(shù)300天計(jì)算,減少運(yùn)行時(shí)間為:磨煤機(jī)功率為1000kW,給煤機(jī)功率為2.5kW,輸煤絞龍功率為11kW,排粉機(jī)功率為28.8kW,電費(fèi)按0.38元/kW·h計(jì)算:磨煤機(jī)每年節(jié)省電量費(fèi)用為:1000×4800×0.38=182.4(萬(wàn)元)給煤機(jī)每年節(jié)省電量費(fèi)用為:2.5×4800×0.38=0.46(萬(wàn)元)輸粉絞龍每年節(jié)省電量費(fèi)用為:11×4800×0.38=2.01(萬(wàn)元)排粉機(jī)每年節(jié)省電量費(fèi)用為:28.8×4800×0.38=5.25(萬(wàn)元)3)通過(guò)對(duì)制粉系統(tǒng)的改造,使輸粉機(jī)使用率大大降低,從而降低輸粉機(jī)的故障率,減輕了檢修人員的工作強(qiáng)度,降低了檢修費(fèi)用。5后經(jīng)濟(jì)效益分析1)鍋爐輸粉系統(tǒng)改造后,系統(tǒng)運(yùn)行可靠,保證了機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,到目前為止,運(yùn)行近一年未發(fā)生故障,說(shuō)明改造是成功的。2)改造后經(jīng)濟(jì)效益可觀,每年2臺(tái)爐節(jié)約電費(fèi)高達(dá)190.12萬(wàn)元。3)交叉管操作方便、可靠、簡(jiǎn)單,減輕了