如何在煤質(zhì)多變的情況下提高制粉系統(tǒng)出力保障機組安全穩(wěn)定運行

【專家解說】：陳巖 朱立舒 針對電廠燃煤多變的實際情況，分析如何在煤質(zhì)多變的情況下，提高制粉系統(tǒng)出力，保障機組安全穩(wěn)定運行。 制粉 出力 提高 一年來，由于煤炭供需環(huán)境緊張，電力用煤嚴重短缺，一些發(fā)電企業(yè)紛紛受到波及，長春二熱也毫不例外地受到了影響。我們也曾有過因存煤不足導(dǎo)致機組被迫停運的情況，后來經(jīng)公司和政府等多方努力，才逐漸擺脫困境。由于煤源不穩(wěn)定，各礦煤質(zhì)差異較大，尤其是摻燒褐煤后給鍋爐運行工作帶來很大挑戰(zhàn)。 混配煤是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，需全面考慮電廠的煤源、煤質(zhì)、儲煤和輸煤設(shè)備特性，以及鍋爐燃燒系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、熱力特性等情況。一般，煤質(zhì)參數(shù)分為兩類，一類是反映煤固有性質(zhì)的參數(shù)，如水分、灰分、發(fā)熱量、元素分析等，這些參數(shù)不會因煤應(yīng)用過程中外在條件的改變而變化;另一類是與過程有關(guān)的參數(shù)，如揮發(fā)分、灰熔點等，它們隨煤的組成而變，也隨所經(jīng)歷的條件而變。 原煤的混配是一個物理過程，不會對參混煤的固有性質(zhì)產(chǎn)生影響，這表明反映煤固有性質(zhì)的參數(shù)具有“加和性”，混配時這些參數(shù)可通過參混煤的加權(quán)平均來確定。而與過程相關(guān)的參數(shù)，由于不同配比下爐膛及顆粒周圍的環(huán)境條件發(fā)生變化，因此混配后的原煤參數(shù)已不能再簡單的用加權(quán)平均的方式來確定，即它們具有“非加和性”。因此，我們對公司常用煤種及其以不同比例相互混合后的煤樣進行試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果確定最為有利的混配方案。 另外一點，在原煤混配過程中必須保證混合均勻。否則，混煤的煤質(zhì)就不能保持一致，配煤也就失去了意義，且使入爐煤的煤質(zhì)處于不斷變化之中，從而危及鍋爐的安全經(jīng)濟運行。為了做到這一點，長春二熱還專程到較有經(jīng)驗的吉林熱電廠學(xué)習(xí)，并結(jié)合自身實際情況制定了切實有效的混配煤措施，為鍋爐運行調(diào)整創(chuàng)造了先決條件。 通常入爐煤化驗分析需要包含固有水分Mad、全水分Mt、灰分Aad、固定碳Ecad、揮發(fā)分Vad、高位發(fā)熱量Qgr,ar、低位發(fā)熱量Qgr,ar 等項指標。我們通過電子網(wǎng)絡(luò)適時地將化驗結(jié)果上傳到運行管理信息系統(tǒng)，這樣運行人員就可以根據(jù)化驗結(jié)果，掌握煤質(zhì)變化趨勢，科學(xué)控制粉倉粉位，及時調(diào)整制粉系統(tǒng)運行狀況。 1. 合理使用再循環(huán)系統(tǒng)。 再循環(huán)系統(tǒng)是提高制粉系統(tǒng)通風(fēng)出力的，通常在磨煤機出口溫度可以控制的情況下，再循環(huán)門開度越大系統(tǒng)通風(fēng)出力越大，越有利于制粉出力的提高(不考慮制粉單耗情況下)。但有些煤種由于表面水分過高，需要足夠的干燥介質(zhì)作保證，如果一味開大再循環(huán)，必將降低干燥效果，反而會降低磨煤機綜合出力。再循環(huán)門開度大小要以溫風(fēng)是否全關(guān)為限，只要溫風(fēng)門尚有開度，就應(yīng)認為再循環(huán)仍然可以繼續(xù)開大。這樣一來，一方面提高了系統(tǒng)出力，同時也避免了因再循環(huán)長期不用產(chǎn)生積粉自燃引發(fā)系統(tǒng)爆破的危險。 2. 高揮發(fā)分煤種制粉重點是防止爆破問題 關(guān)于高揮發(fā)分煤種的制粉問題，是困擾鍋爐制粉系統(tǒng)安全運行的一件大事，稍有不慎極易引發(fā)系統(tǒng)爆破，各廠在這方面發(fā)生系統(tǒng)爆破的案例比比皆是。長春二熱的做法是:第一，定期普查制粉系統(tǒng)內(nèi)部，消除磨煤機出、入口、粗、細粉分離器，以及防爆門、回粉管、再循環(huán)等系統(tǒng)內(nèi)部積粉缺陷，使系統(tǒng)內(nèi)壁光滑無積粉死角;第二，運行人員規(guī)范操作，啟停磨或處理棚煤、抽粉期間嚴加防范，合理避開爆炸要素，如啟磨時低溫給煤、停磨或抽粉時先降溫再斷煤等;第三，高揮發(fā)分煤種制粉系統(tǒng)正常運行過程中，必須保證均勻連續(xù)給煤，嚴格監(jiān)視并控制磨煤機出入口溫度，適當(dāng)降低磨煤機出口溫度運行。 3. 低發(fā)熱量難磨煤種的制粉問題 針對低發(fā)熱量難磨煤種，往往運行難度更大，一方面燃燒會比較惡化，另一方面制粉困難，制出的煤粉滿足不了機組負荷的正常需要，而且磨煤機經(jīng)常出現(xiàn)煤大跡象。這時制粉系統(tǒng)的調(diào)整水平將直接關(guān)系到機組能否安全穩(wěn)定運行，能否帶滿負荷。長春二熱的處理原則是;首先加強制粉，啟動備用系統(tǒng)，如果粉位依然難以維持，那么以粉位定負荷。在制粉方面，強調(diào)均勻給煤，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，及時清理木屑分離器，保持系統(tǒng)暢通。有時出現(xiàn)煤大磨壓差大情況，主要原因是難磨顆粒在磨內(nèi)積存所致，原則上是要么堅持不抽粉，要么下狠心抽就徹底抽干凈，往往徹底抽粉后系統(tǒng)出力會大幅度提升，應(yīng)傾向于后者。 4. 特濕煤種制粉時主要應(yīng)注意運行安全 特濕煤種容易出現(xiàn)原煤斗棚煤和磨煤機入口“掛蠟”問題，嚴重時磨煤機出口也將“掛蠟”，這時由于系統(tǒng)不暢通，且濕煤的換熱面積嚴重減小，不易干燥，在磨煤機筒內(nèi)“貼大餅”，以至于無法正常制粉，系統(tǒng)出力大幅下降，同時也極易引起積粉自燃，甚至制粉系統(tǒng)爆炸。尤其是再遇到高揮發(fā)分煤種，更易引起制粉系統(tǒng)爆破事故發(fā)生。這時一定要加大維護力度，及時處理原煤斗堵塞，準確分析掛蠟情況，采取必要的清煤措施，盡早處理，避免拖延。在運行中不能急于大量給煤，應(yīng)該采取均勻少量給煤策略，且不宜開大再循環(huán)，否則會加劇潮濕煤粉在磨煤機出口“掛蠟”積聚。這種特濕煤種，對于鍋爐制粉系統(tǒng)來說就是一個災(zāi)難，這時不僅僅設(shè)備的安全穩(wěn)定運行難以保證，而且還極易引起人身傷害，該廠要求清理磨煤機入口掛蠟時，必須停磨倒風(fēng)，且做好人身防護措施。多家經(jīng)驗告訴我們，治理濕煤一定要從源頭抓起，認真做好儲煤場的防雨防雪工作。 5. 及時添加合適的優(yōu)質(zhì)鋼球是制粉出力提高的保證 運行中磨煤機鋼球質(zhì)量也是影響制粉系統(tǒng)出力的一個非常重要的因素，通常磨煤機內(nèi)部應(yīng)該包含大、中、小不同直徑的鋼球，大球被提升后撞擊能量大，用于破碎大塊和堅硬顆粒，而小一點的球體主要用于碾磨細碎顆粒使其制成合格煤粉。通常Ф 40 鋼球應(yīng)占30%、Ф 50 和Ф 60 以占的鋼球各占35%左右。為了適應(yīng)難磨煤種和補充鋼球消耗，應(yīng)定期向磨煤機內(nèi)補加大徑鋼球，必要時少量補充中徑鋼球，保證鋼球最佳裝載量。同時，磨煤機每運行3000 -4000 小時，應(yīng)集中篩選鋼球一次。 6. 降低制粉系統(tǒng)漏風(fēng)可以提高制粉系統(tǒng)出力 制粉系統(tǒng)漏風(fēng)對于制粉出力存在一定影響。由于漏風(fēng)，不但增加了通風(fēng)電耗，還會給鍋爐制粉帶來不良影響。磨前漏風(fēng)，使筒內(nèi)通風(fēng)量加大，干燥介質(zhì)溫度降低，降低干燥出力，而且會使煤粉變粗，煤粉水分增加。當(dāng)磨前漏風(fēng)達排粉機最大出力時，將迫使進入球磨機的熱空氣量減小，以致磨出口溫度下降，被迫減少給煤量，直接影響磨煤出力;磨后漏風(fēng)會增大排粉機負荷及通風(fēng)電耗，當(dāng)漏風(fēng)達排粉機最大出力時，也會降低磨煤出力，增加磨煤電耗。細心的同志可以通過制粉系統(tǒng)各部負壓變化來粗略分析系統(tǒng)漏風(fēng)情況。電廠熱試組應(yīng)該定期對制粉系統(tǒng)進行漏風(fēng)試驗，檢修和運行人員也應(yīng)定期檢查系統(tǒng)，及時消除漏風(fēng)缺陷。 此外，定期清理木屑分離器、落粉管小篩子，保持系統(tǒng)清潔，定期檢查鎖氣器動作靈活性、嚴密性等，也是提高制粉出力的必不可少的條件。 總之，影響制粉系統(tǒng)出力的因素是多方面的，各廠的情況也不盡相同。進入冬季，對于北方供熱機組而言鍋爐長期滿負荷運行，燃煤消耗量較大，在多變煤種的情況下，應(yīng)特別做好制粉系統(tǒng)出力控制，以保證機組安全穩(wěn)定運行。