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双进双出钢球磨煤机启动时对锅炉的冲击

2020-07-16 15:00310[db:作者]

  我国火电厂一般采用中、高速磨煤机直吹式制粉系统,或低速钢球磨煤机中间仓储式制粉系统。

  钢球磨煤机采用中间仓储式制粉系统,主要是由于它的空载功率占总消耗功率的比例很大,满载和空载时的功率相差无几。如果采用直吹式制粉系统,锅炉负荷的变化应与磨煤机的出力完全一致,即锅炉要升负荷运行时,首先要提高磨煤机出力;反之,锅炉要降负荷运行时,磨煤机也必须降负荷运行,降低磨煤机出力。由于钢球磨煤机适应锅炉负荷变化的能力差,导致系统不经济,所以使用中间仓储式制粉系统。

  中间仓储式制粉系统复杂,投资和运行费用较高,且环境污染严重。而钢球磨煤机结构简单,筒体转速低,即使运行中一些木块、小铁块等杂物随煤落入磨煤机内,也不会造成危害。对煤种的挥发份、水份、灰份、磨损性及可磨性几乎没有任何限制,运行可靠性高。因此,双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统在世界范围内已广泛应用,国内最近几年来如岳阳电厂、上安电厂等陆续采用该系统,并获得一定的运行经验。

  1磨煤机启动时对锅炉造成冲击的原因双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统,如所示。在启动时,对锅炉运行工况会造成相当大的冲击,导致主汽压力、主汽温度大幅度上升,甚至造成受热面超温,主蒸汽温度难以控制的情况。华能上安电厂3、4号机组试运期间,投入制粉系统时,出现受热面超温。特别是在启动初期,负荷在50~150MW之间,蒸汽流量小,受燃烧影响大。

  通过研究分析得知,发生这种情况并非偶然,而是由该系统的特性所决定的。即在磨煤机启动时,大量的燃料(煤粉)瞬间被喷入炉膛燃烧所引起的。

  由于钢球磨煤机罐体里有较多的储粉,被挤压在钢球层中,这些储粉随磨煤机转动,容易被通入筒体的一次风携带进入炉膛燃烧。此时,炉膛内的燃料量突增,燃烧产物增多,对流受热面中烟气流速增加,使烟气侧放热系数增大,传热系数K增大。同时,由于炉膛出口烟气温度增高,进入对流过热器的烟温增大,使总的传热温差8T增加。对于一般的自然循环炉,过热吸热量中对流吸热是主要的,因此,过热汽温变化具有对流特性,随炉膛内燃料量的增加而汽温上升。

  2冲击对锅炉运行的影响由于钢球磨煤机启动瞬间,进入炉膛的燃料量不好估计,负荷尚未做相应调整。即蒸汽流量没有太大变化(受热面内冷却介质流量未随燃料量做相应变化)而受热面管材温度在很短时间内便会迅速升高,蒸汽温度在10s左右就可反映出来。过快的汽温变化速度会引起某些高温蒸汽工作部件,如高温过热器、高温再热器、蒸汽管道管壁和其他联结部件出现过大的热应力。这些热应力将加速金属材料的疲劳,对于一些特别敏感的奥氏体钢可能会出现宏观裂纹。因此,对机组危害十分严重,运行中应力求避免。

  3磨煤机启动时保证机组稳定的措施双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统启动时必须加以控制,才可以保证机组稳定运行。由于煤粉是由一次风携带进入炉膛,在制粉系统启动时,主要应控制进入磨煤机罐体(中件7)的通风量。为防止煤粉在煤粉管内沉积,启动时,要求通风量为额定通风量的65%~75%将磨煤机入口风的旁路挡板(中件8)开至70% ~80%额定开度,使部分一次风从磨煤机入口风道直接进入磨煤机出口粉管。

  由于罐体通风量的减少,大大减少了启动磨煤机时携入炉膛的煤粉量,同时又保证了煤粉管内风粉混合物有一定的速度,保证煤粉不会在煤粉管内沉积,造成堵管事故。然后逐渐增大给煤量,同时逐渐减小旁路挡板开度,直至关死。这样,使磨制的原煤得到足够的干燥,将磨制出的合格煤粉携入炉膛燃烧。

  接着,可根据加负荷的一般操作原理,通过调节入口冷热风调节挡板,加大通风量,再加大给煤量,直至达到磨煤机额定出力。

  由此可以看出,在磨煤机启动过程中,关键是控制好磨煤机罐体的通风量,确保燃料量缓慢增长,缓冲制粉系统启动时对机组运行工况的冲击。在升负荷过程中,保证汽温、汽压等参数不产生剧烈的波动,尽可能使机组运行工况平稳。经过上安电厂3号、4号机组多次试验观察,改变操作方法,消除了原来汽温迅速上升30~50C、减温水量迅速加大及负荷扰动大等现象。主蒸汽温度只缓慢上升5~ 15C运行人员可根据情况略微开大减温水,增加负荷。整个机组在启动磨煤机过程中,汽温、汽压、负荷等参数稳定上升,锅炉燃烧稳定,水位波动小,运行良好。防止了由于大幅度的调整操作可能引发的一些恶性事故,保证了机组安全、可靠、稳定的运行。

  双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统(责任编辑:王苹志)(上接第56页)4抽水蓄能电站的经济性问题为了降低抽水蓄能电站的投资,在有条件的地方,上、下库多尽量利用已建水库或天然湖泊,甚至还可利用海湾和废弃矿井,这就大大降低了它的投资。参照河南省各项工程造价,抽水蓄能电站4 750元/kW,调峰火电站7 500元kw,普通火电站4 000元,天然气电站4500元。当抽水蓄能电站与替代调峰火电站相比时,由于它有比调峰火电站较低的单位千瓦投资和年运行费,往往愿意多建抽水蓄能电站而少建调峰火电站。由于抽水蓄能电站大多建在负荷中心附近,可节约大量的输变电投资和减少输变电损失。当抽水蓄能电站投入电网运行后,还可为电网节约大量的燃料消耗,减轻燃料的运输压力,使得当输变电投资较高或燃料价格上涨时,抽水蓄能电站方案就成为最优方案。

  (责任编辑:李汉才)

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