MBF磨煤机在600MW机组中的应用
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火力发电厂磨煤机全密闭式排渣技术在600MW机组锅炉的应用作者:闫微微李春新来源:《科学与财富》2017年第29期摘要:国电黄金埠发电厂2×600MW火电机组燃煤锅炉,针对磨煤机运行过程中经常出现的排渣故障,提出了对磨煤机排渣系统技术改造和革新,从根本上杜绝了泄漏和扬尘问题,实现了安全文明生产,减轻了作业人员的劳动强度。
关键词:故障原因;技术改造;操作流程引言国电黄金埠发电厂2×600MW锅炉是上海锅炉厂有限公司生产的型号为SG-1913/25.4-M966型超临界参数、变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型、露天布置燃煤锅炉。
每台锅炉配置六台ZGM113型磨煤机,为中速辊式磨煤机,运行方式为五台运行,一台备用,排渣方式为人工排渣,冷一次风正压直吹式制粉系统。
24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角,煤粉和空气从四角送入,在炉膛中呈切圆燃烧方式。
自2007年机组投入使用以来,人工排渣虽然均能正常操作,但是由于人工排渣始终是造成磨煤机区域粉尘污染的最大来源,排渣过程扬尘严重,排渣时渣箱内的正压气体携带大量粉尘喷出箱外,严重污染周围环境,严重干扰了发电厂安全生产,文明生产。
1 技改前磨煤机排渣系统的组成排渣系统主要有以下部件:气动隔离阀、缓冲储渣箱、下排渣阀等组成。
排渣系统结构如图(1)所示。
2 技改前磨煤机排渣系统存在的主要问题(1)排渣门密封不严,内漏、外漏严重;(2)煤渣转运斗为敞口小车,出渣及转运过程中粉尘飞扬,污染环境,对磨煤机周围设备尤其是对磨煤机油站、控制仪表造成严重损害;(3)储渣箱内煤渣温度高时没有喷水降温装置,对作业人员存在严重的安全隐患;(4)储渣箱内无料位监测装置,不能实现远程报警,需人工凭经验敲击储渣箱,听声音判断料位;(5)气动隔离阀只有一套,无备用隔离阀,当隔离阀出现故障时,需停磨煤机处理,影响机组负荷。
探究600MW直流锅炉磨煤机运行优化方式及其实践性[摘要]近些年,呼贝电厂机组调峰深度越来越大,同时又承担呼伦贝尔地区冬季供热任务,磨煤机同时运行台数增多,制粉系统电耗增加,一次风率增高,导致锅炉效率下降。
另外,厂用燃煤属高挥发分褐煤,脱硝氮氧化物排放量也在逐渐增加。
在满足环保参数达标的情况下,需要消耗大量液氨。
因此,在保证机组安全的前提下,需要对锅炉磨煤机运行方式进行优化探索。
本文通过分析厂用磨煤机存在问题,有针对性的进行运行方式优化,将优化前后的运行方式、运行数据及优化效果进行比对,总结出切实可行的优化措施,降低了机组运行风险,提高了机组经济性,对同行业机组运行有很高的可借鉴意义。
[关键词]磨煤机;运行方式;优化方式呼贝电厂2×600 MW超临界发电机组于2010年双机投产,2013年增改为供热机组。
取暖季到来后,由于机组供热量增加,锅炉热负荷增大,与以往的磨煤机运行方式有所差异。
呼贝电厂锅炉燃烧所用褐煤其特点是挥发份高(Vdaf可达40%~50%)、含水量高、发热量低(一般7000~16200 KJ/kg)、灰熔点较低(ST<1200℃)、极易着火。
因此,优化磨煤机运行方式十分必要,可以使得锅炉燃烧充满度良好,降低锅炉灭火的风险,从而确保机组安全稳定有效运行。
1设备概况呼贝电厂2×600 MW超临界直流锅炉采用长春发电设备总厂生产的MPS212HP-Ⅱ型中速辊式磨煤机,相关参数如表1所示。
锅炉设计燃用宝日希勒露天矿煤种,相关数据如表2所示。
每台锅炉共设7台中速磨煤机,每台磨煤机的出口4根煤粉管道对应1层燃烧器。
表 1 MPS212HP-II中速磨技术规范表注:煤粉细度R90=35%,主电机功率560KW,磨机出口气体温度(BMCR)为65℃。
表 2 设计和校核煤种的煤质成分分析数据2磨煤机运行方式2.1优化前磨煤机存在的问题呼贝电厂地处高寒地区,冬季气温低积雪不易融化,煤中易含雪,磨煤机容易发生断煤,严重影响机组负荷率以及供热稳定性。
浅析600MW亚临界燃煤机组燃烧器系统的优化摘要:为了有效控制设备数损坏和环保压力的日益增加,根据煤种和电厂实际运行面临的诸多问题,本厂对燃烧器进行改造和升级。
一、燃烧器简介本机组的燃烧器采用前后墙对冲燃烧方式:制粉系统为中速磨正压直吹式系统,磨煤机为ZGM113G型中速辊式磨煤机,共6台,其中一台备用。
煤粉细度为R90一10~40%,锅炉共配有30只低NOx轴向旋流式煤粉燃烧器:每层各有5燃烧器,同一层的5只燃烧器与一台磨煤机相连,燃烧器的投、停与磨煤机的投、停同步。
为降低NOx的生成量,在煤粉燃烧器上方的2只燃尽风风箱上布置了1层共10只燃尽风调风器。
布置如下:煤粉燃烧器各层高度间距为4.4m,各燃烧器宽度间距为3.68m,最外侧燃烧器中心线到两侧墙水冷壁中心线的距离为2.99m,燃烧器上部布置有燃尽风(OFA)风口,10只燃尽风调风器分别布置在前后墙上。
燃尽风距最上层燃烧器中心线距离为4m。
平时运行中,屏式过热器管壁温度高容易超温,氮氧化物生成量较大,喷氨量大,容易造成空预器堵塞,基于以上原因,对锅炉燃烧器进行改造优化。
二、燃烧器的改造2.1燃烧系统改造主要涉及以下几个方面:1)燃尽风改为前后墙各5个主燃尽风和2个侧下辅助燃尽风,增加燃尽风风量加大燃尽风喷口的面积,燃尽风主要采用直流射流;2)将主燃尽风的标高提高,使其距离上层煤粉燃烧器6.2米~6.5米,以增加还原区的高度,同时新增侧下燃尽风,以保护侧墙水冷壁及提高侧墙未燃尽煤粉的燃尽性;3)采用低氮燃烧方式后,主燃烧区处于还原性气氛中,会造成水冷壁壁面严重缺氧,低氮燃烧改造的同时在侧墙安装贴壁风系统;4)将原燃烧器一次风喷管及浓缩器进行更换,采用文丘里+优化浓缩器的结构形式,文丘里结构可以起到很好的均流作用,将煤粉管道内的上下气流偏差进行均流,同时配合优化后的浓缩器,使一次风出口达到外浓内淡的煤粉浓度分布效果;为提高浓缩器及中心筒的耐磨性,将浓缩器和中心筒表面加装碳化硅护圈;将中心风筒的直径缩小,保证冷却浓缩器所需的冷却风量即可。
磨煤机出口一次风速装置在600MW火电机组的应用及研究作者:王倩来源:《中国科技博览》2019年第06期[摘要]目前作为设计和指导锅炉燃烧调整的重要参数——锅炉一次风喷口风速,一直没有能实现实时、准确的测量,燃烧调整缺乏科学的手段,直接影响着锅炉的安全、经济、洁净运行。
本文首先分析了目前我厂锅炉燃烧监测系统中存在问题,以及锅炉实现一次风速准确测量的重要性,并通过本厂磨煤机一次风速相关的设计、改造工作,详细叙述一套完整的风速监测系统的实施过程。
并且对锅炉进行相关的冷、热态试验,确定和评价风速监测系统的实际使用效果。
[关键词]600WM;锅炉;磨煤机;一次风速;监测中图分类号:J51-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0186-011 一次风速监测的实际意义在实际运行过程中,如果发生较大的风量分配不匀时,由于锅炉燃烧工况不当造成的的设备问题仍然会频繁发生。
因此,在燃烧设备一定的情况下,准确地测量影响锅炉燃烧工况的主要参数,进而有目的、有计划、精确地控制、调整燃烧,寻找和建立最佳的燃烧工况是非常必要的。
由于煤粉悬浮燃烧是建立在固体微粒在宏观气态流场下进行燃烧化学反应模式基础上的。
所以,在燃烧调整中,关键的调整项目是,首先保证锅炉磨煤机一次风速、风量的匹配均匀合理,在炉膛中建立起良好的空气动力工况。
这对于携带煤粉的一次风风速、风量有着较为严格的要求。
准确、可靠的测量出一次风速是建立起炉膛内部合理的空气动力场,降低炉膛的最高燃烧温度,有效控制NO2的生成量,是保证锅炉燃烧的安全、经济性,实现锅炉燃烧优化的基础。
大量运行实践表明:锅炉燃烧的安全性和经济性与一、二次风的调整有密切关系。
对于一次风来说,风速过低易造成堵管、碰口着火距离过近甚至在一次风管道内燃烧,风速过低易造成断流、熄火放炮、送风管道磨损严重,风速不均易造成燃烧中心的偏移、局部结焦、锅炉爆漏等、因此对于携带煤粉的一次风监测有着较为严格的要求,虽然电厂试验人员在新建锅炉投运前或每次锅炉大修后会认真的对锅炉进行试验已调平配风,但锅炉经过一段时间运行后,当初的调试设定工况就会改变,因此要满足锅炉维持良好的运行状态,应该提供实时监测随时调整的手段。
南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者:学号:系部:专业:热能与动力工程题目:600MW超超临界燃煤发电机组锅炉制粉及燃烧系统设计(淮南煤)指导者:讲师评阅者:讲师2016 年5月南京毕业设计说明书(论文)中文摘要毕业设计说明书外文摘要目录前言..... .. (1)第一章制粉系统与燃烧系统简介 (2)1.1 制粉系统简介 (2)1.2 煤粉燃烧器简介 (3)第二章主要设计参数及辅助计算 (5)2.1 原始数据 (5)2.2 辅助计算: (6)2.3 锅炉热平衡计算: (7)第三章制粉系统和磨煤机的选择 (9)3.1 选择依据 (9)3.2 制粉系统和磨煤机的选型 (9)第四章制粉系统的热力计算 (14)4.1 一般原则 (14)4.2中速磨煤机直吹式制粉系统的热力计算 (14)4.3双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统的热力计算 (19)第五章制粉系统的空气动力计算 (25)5.1基本原则 (25)5.2中速磨直吹式制粉系统的空气动力计算 (25)第六章制粉系统管道设计与计算 (27)6.1制粉系统管道设计原则 (27)6.2直吹式制粉系统设计计算 (27)6.3双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统管道设计计算及布置 (35)第七章制粉系统辅助设备的选择及设计 (44)7.1 原煤仓 (44)7.2 给煤机 (45)7.3 粗粉分离器 (45)7.4 细粉分离器 (46)7.5节流元件 (47)7.6制粉系统的风机 (47)第八章直吹式制粉系统两种磨煤机的比较分析 (51)第九章燃烧器的设计计算 (52)9.1 燃烧器设计原则 (52)9.2 燃烧器的选型与布置方式 (52)9.3 燃烧器的设计计算 (53)9.4 燃烧器结构设计 (56)第十章总结 (59)10.1本次设计成果 (59)10.2本次设计存在的不足 (59)参考文献 (60)致谢..... (61)附录..... (62)前言经济的快速发展使中国电力行业面临环境保护、资源节约、资源的合理开发与有效利用等多种压力。
MBF24.0磨煤机在600MW机组中的应用
华北电力科学研究院有限责任公司米子德
摘要国内燃煤电厂制粉系统现大多采用中速磨磨煤机制粉,但中速磨的型式又各有特点,针对国内应用比较少的福斯特.惠勒公司的MBF24.0型中速磨的设计及运行特点进行介绍,并对其存在的问题进行了分析和探讨,以供相关技术人员参考。
关键词 MBF磨煤机、磨辊、加载力、石子煤排量、调整、适应能力
1.锅炉简介:内蒙古大唐托克托发电有限责任公司一期工程为两台600MW 汽轮发电机组,其中锅炉为哈尔滨锅炉厂引进美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的HG-2008/17.4-YM5型亚临界、一次中间再热、单炉膛、Π型布置、四角切圆燃烧、平衡通风、全封闭、固态排渣、强制循环汽包型燃煤锅炉,燃料为烟煤。
2.磨煤机设计特点介绍
2.1磨煤机为美国福斯特.惠勒公司生产的MBF24.0型中速辊式磨煤机。
其设计原理是由中央落煤管落到磨盘中的原煤,通过3个磨辊与磨盘的碾磨成为煤粉,煤粉从磨盘上切向甩出,被一次风吹入分离器,在分离器中粗粉被分离出来返回磨盘重磨,合格的煤粉被带出分离器通过一次风输粉管送到锅炉中燃烧。
每个磨辊配有弹簧加载装置,在磨煤机运行期间给磨辊枢轴组件施加加载力;每个磨辊组件配有2个滚动轴承。
一次风进入风室后,以一定流速通过喷嘴进入磨内,其作用是干燥原煤和输送碾磨后的煤粉。
较重的石子煤、黄铁矿、铁块等被吹不起的杂质由一次风喷嘴落到一次风室,被一次风室中安装的两个刮板刮进排渣箱,定期清理。
2.2磨煤机弹簧加载装置由一对螺旋弹簧筒式张紧器组成,并安装在每个轴颈盖上,在磨煤机无煤情况下,弹簧柱塞和磨辊枢轴托架轴承垫之间存在1~2mm的间隙,这样使得磨煤机在空载启动时磨盘只受到三个磨辊的自身重力的影响,也正因此该磨煤机可以零负荷启动;磨煤机正常运行时,随给煤量的增加,磨辊会抬高从而压迫加载弹簧,弹簧同时给磨辊以反作用力启到加载力的作用,而且此加载力随给煤量的变化而变化,这就提高了磨煤机的经济运行和磨辊的使用寿命。
该磨煤机的磨辊是从磨煤机侧面安装,在磨煤机检修和更换磨辊时不必将上部分
离器移开,这种设计为以后的检修和维护提供了有利条件。
这种加载力和磨辊设计特点正是MBF磨煤机的最大优点。
2.3磨煤机电机为北京电力设备厂生产的YMKQ560-6型650kW双鼠笼异步电机,并配有油站对电机进行冷却和润滑。
减速机为日立公司生产的VRP-112型两级减速器,减速机主要由伞型轮、行星齿轮、轴承和外罩组成,齿轮由铬钼钢制成;并配用稀油站用来冷却减速机内的齿轮,确保减速机内部件的良好润滑。
与磨煤机相配的给煤机为沈阳施道克生产的EG-2490电子皮带称重式给煤机,其出力为10~100t/h。
磨煤机工作转速为22.7 r/min,最大出力为80 t/h (烟煤 HGI=57 =30%)。
R
90
3.与磨煤机相关的系统介绍
3.1一次风系统:此制粉系统入口设计了冷风关断门、冷风调整门、热风关断门、热风调整门和磨煤机入口冷热混合风关断门,其中冷风主要用来调整风温,热风主要参与风量调整;磨煤机出口为四根Φ712×12煤粉管道,每根煤粉管道上设置有一道气动快关门,在进入燃烧器前有一道手动检修门,粉管弯头部分加装了防磨的陶瓷块;入口混合风道中设置了机翼型风量测量装置;
3.2惰化系统:MBF2
4.0磨煤机配备了蒸汽惰化和氮气惰化两套惰化系统,惰化蒸汽来源于厂用辅汽,惰化氮气来源于瓶装氮气(配有相关的减压系统);每套惰化系统都设计了大流量(1.662t/h)和小流量(0.332t/h)两路,通过电磁流量阀来控制,其前后均设计了手动隔离阀。
当磨煤机发生紧急跳闸和着火后,惰化系统首先利用大流量惰化2分钟,然后利用小流量惰化10分钟;由于托电机组辅汽供应充足,因此在磨煤机惰化期间以蒸汽为主;
3.3密封风系统:MBF2
4.0磨煤机密封风系统为母管制密封风,密封风机为离心式风机。
磨煤机密封风总共有三路:磨辊处密封主要用于磨辊轴承和弹簧张紧器,分离器密封用于对叶片执行器的操作轴进行密封,磨盘密封主要用来阻止粉尘进入减速器内和防止一次风室内粉尘外漏;每台磨煤机的密封风取自密封风机出口母管,磨辊密封风经过两台并行过滤器(可互为备用)后对磨辊进行密封,这样可保证密封风的洁净度,从而起到良好的密封效果,同时设计有过滤器前后密封风差压开关,当差压大时开关会报警,此时应对过滤器的滤网进行清理。
3.4润滑油系统:该磨煤机设置了马达电机润滑油系统和减速机润滑油系统;两套润滑油系统都有相关的电加热、冷却器(利用闭式冷却水冷却)、过滤器和热工仪表控制系统;马达润滑油供油压力正常维持在0.08MPa,当油温低于5℃时电加热自动投入,油温高于10℃时电加热自动停止;减速机润滑油供油压力正常维持在0.2MPa,润滑油经过喷嘴注入减速机内的所有齿轮,当油温低于35℃时电加热自动投入,油温高于50℃时电加热自动停止;两套润滑油系统过滤器均设置了差压高报警开关,以便进行滤网的清理工作;
3.5与磨煤机相关的逻辑保护控制系统:
MBF24.0磨煤机的相关逻辑是建立在美国西屋公司的OVATION分散控制系统上,经过对原有逻辑的修改和完善,现有逻辑适用于此磨煤机的运行特点;该磨煤机主要保护逻辑在此不作详细介绍,其设计出发点主要是保护相关设备及适应该磨煤机的运行特点。
4.运行特点
4.1由于其加载力的设计特点,该磨煤机可空载启动,初次启动无需布煤,启动后磨煤机运行平稳,就地无明显的振动。
随之可启动给煤机逐步增加给煤量,从而减弱了对炉内的燃烧扰动,使运行更加平稳,能够很好的配合机组协调调整;
4.2 MBF24.0磨煤机在正常运行中电流较小,磨煤机单耗维持较低水平,其运行经济性明显,通过试验测得其磨煤单耗为
5.9kW.h/t煤(给煤量在55 t/h)、4.9kW.h/t煤(给煤量在80t/h);由此数据可知比国内的中速磨的单耗降低幅度较明显,由于现在电厂运行对经济性的要求日益增加,因此该磨煤机的特点能满足节能增效的要求;
4.3分离器挡板调节特性,通过试验测试该磨煤机的分离器挡板调节对煤粉细度的改变明显,变化趋势稳定合理,正常分离器开度时,煤粉均匀性指数能维持在1.1左右,说明该分离器能适应磨煤机运行和锅炉燃烧的要求;
4.4由于该磨煤机设计的低负荷时风煤比偏大,此时设计风量为110 t/h,造成磨煤机低负荷时煤粉浓度偏低,对于锅炉稳燃不利,因此在30 t/h以下时应尽量减少运行时间,及时将煤量增加到40t/h以上;
4.5磨煤机启停应注意的事项:根据MBF24.0磨煤机的特点,此磨煤机启动是
在空载或存煤较少的情况下完成;如果在存煤较多的情况下启动,会造成启动电
流大、启动失败。
因此在正常停磨时,要求在给煤机停运后,磨煤机再运行5~8
分钟,使磨煤机走空。
在紧急停磨后,下一次启磨前,要求将磨煤机清空,从而
保证磨煤机的正常使用;
4.6该磨煤机在运行期间,曾碾磨过不同的煤种,对于不同煤种该磨煤机的运
行状况良好,并能保证较合理的煤粉细度以适应不同煤种的燃烧。
可见其对煤种
的适应能力较强,能满足锅炉设计范围内的煤种变化。
5.MBF24.0磨煤机主要存在的缺点及处理建议
5.1石子煤排放大的问题:在磨煤机试运初期,发现磨煤机石子煤排放量较大。
通过分析认为该磨煤机启动、紧急停磨引起的石子煤增多属正常情况。
但在正常
运行期间还较多,说明此磨煤机存在不足。
通过对磨煤机的一次风量和磨分离器
的调整,大大减少各磨的石子煤的排放。
调整后各磨在额定负荷下运行的石子煤
量基本在100kg/h左右,远小于FW公司的设计排放量(300kg/h)。
造成通过磨盘
风环的一次风速较低。
针对这种情况,我们在A磨风环处加堵块,减小通风面积,
提高风速。
5.2关于磨煤机减速箱润滑油乳化问题:在磨煤机试运中层出现过减速箱润滑
油的乳化现象,通过分析润滑油的乳化是由于油站冷却器部分管子渗漏,致使水
进入润滑油中,从而造成润滑油的乳化。
后经堵管处理以解决。
该问题的出现主
要原因为冬季试运冷却水冻裂造成。
因此在冬季检修和试运中应注意作好防冻措
施。
5.3关于磨煤机一次风风室下部轴上下密封压板固定螺栓损坏问题:磨煤机试
运过程中,有多台磨煤机一次风室下部轴上下密封压板出现固定螺栓断裂现象,
影响了磨煤机的正常运行。
通过检查分析是由于密封压板与轴之间间隙太小,造
成相互间作用力过大,从而使固定螺栓断裂。
通过调整密封压板与轴之间的间隙,
使该问题得到彻底解决。
5.4关于A磨煤机电机串轴问题:在磨煤机试运期间,发现个别磨煤机电机有
串轴现象,停磨检查发现电机轴与减速箱连接对轮处的间隙明显大于设计值,这
表明连接对轮已松动,从而造成磨电机串轴。
紧固对轮后,串轴现象消失,磨煤
机电流稳定。
5.5磨煤机内部护板的磨损问题:在该磨煤机运行一段时间后,经检查发现护板磨损严重,主要由于护板用材防磨性能差,应更换为防磨材料。
6.总结通过以上的介绍和分析,MBF24.0磨煤机在600MW机组上的应用存在明显的优缺点,该磨煤机总体运行稳定,磨辊及加载力设计特点突出,可实现空载启动。
但其比较突出的缺点就是设计的石子煤排量较多,虽然经过改变风环面积已大大降低了石子煤的排放,但如果降到我国中速磨石子煤排放的指标要求困难较大,需进行相关的设计改造。