优化中间储仓式制粉系统开辟火力发电厂节能降耗新天地

优化中间储仓式制粉系统开辟火力发电厂节能降耗新天地潘守瑞黑龙江牡丹江第二发电厂Abstract:The burnable way adoption suspends a burnable way in the tradition of the local thermal power plant boiler, making the powder system adoption to keep the camalig type system powder system in the center.Decline to consume for the sake of the economy energy, this topic mainly from make the equipments condition of the powder system and can control parameter and match and the machine set...etc. to take in to study, put forward making the powder system to synthesize to manage a reformation, adopt the key technique separates the machine reformation technique, the exaltation separates the machine efficiency 10%-20%, reducing the thin powder separation machine inner part to wear away in the meantime.With Mudanjiang the second power plant#7 heats of kits keep thin powder of the camalig type system powder system HG- XB-4250 to separate a machine in the center for example, as to it's carry on an all-directions research.Divide thin powder to leave the machine reformation through an implement, raise the separation efficiency, lower to make the powder system electricity to consume, lower to make the powder system metals to consume quantity, raise boiler of stable combustion, have important meaning to the safe economy movement of the machine set, to instruction in the keep type system powder system excellent turn movement, decline low cost,raised a safety to have important function, at in the thermal power plant have vast of foreground.Keyword: Make powder system Subdivide toseparate a machine Economize onenergy a reformation摘要：国内火力发电厂锅炉的传统上燃烧方式采用悬浮燃烧方式，制粉系统采用中间储仓式制粉系统。

为了节能降耗，本课题主要从制粉系统的设备状况、可控参数及与机组的匹配等方面加以研究，提出制粉系统综合治理改造，采取关键技术是分离器改造技术，提高分离器效率10～20%，同时减少细粉分离器内部磨损。

以牡丹江第二发电厂#7炉配套中间储仓式制粉系统HG-XB-4250型细粉分离器为例，对其进行全方位的研究。

通过实施细粉分离器改造，提高分离效率，降低制粉系统电耗，降低制粉系统金属消耗量，提高锅炉的稳定燃烧，对机组的安全经济运行具有重要意义，对指导中储式制粉系统优化运行，降低成本、提高安全性起到了重要作用，在火力发电厂中具有广阔的前景。

关键词：制粉系统 细粉分离器 节能改造 背景简介给煤机、磨煤机、煤粉分离器、排粉机是火力发电厂中间储仓式制粉系统的主要设备，中间储仓式制粉系统中钢球磨煤机具有安全可靠，可以适应可磨度低、水分高的煤；运行维护简单的优点，但也存在一些缺点：设备金属耗量大，出投资费用高；能耗高，磨制每吨煤粉耗电达20～30kwh;不宜低负荷运行。

近几年在安全性及经济性方面的问题更多。

目前，在牡丹江第二发电厂中间储仓式制粉系统普遍存在制粉出力低、制粉电耗高等问题。

多次试验结果表明，分离器性能差是影响整个制粉系统运行性能的关键，如何提高分离器效率是目前亟待解决的问题。

通过中间储仓式制粉系统综合治理，对磨煤机运行优化和细粉分离器改造，可以提高系统出力，降低运 行成本，提高机组的安全稳定经济运行水平。

一、 磨煤机优化过程磨煤机是电厂的重要辅机设备，且是厂用电大户。

磨煤机制粉电耗的大小及制粉效果直接关系到厂用电率及锅炉燃烧效率。

虽然牡丹江第二发电厂在喷燃器改造方面下了不少工夫，但仍会引起燃烧不稳或燃烧器结焦及蒸汽超温或偏低等问题。

制粉、燃烧系统运行正常与否，很大程度上影响着锅炉机组运行的经济性、可靠性。

煤粉的经济细度、着火稳定性在很大程度上影响着炉内的燃烧工况，且煤种的变化对煤粉着火稳定性影响十分明显，因此，在煤种变化比较大的情况下，如何控制好制粉系统，使其达到最佳制粉效果，降低制粉电耗，最大程度的减少制粉系统运行时对锅炉燃烧的影响，保证锅炉系统的运行稳定性是主要的研究课题。

该厂制粉系统为钢球磨中储式制粉系统，其控制对象为非线性、大惯量，各参数之间为强耦合，不能实现单一因素控制。

经大量试验分析，各参数之间存在如下关系；（1）磨煤机出力为通风出力、干燥出力的函数。

存煤量与磨煤机出力、磨煤机噪声、前轴承振动量有关系，磨煤机出入口差压与磨煤机出力存在递增关系，磨煤机噪声、前轴承振动量与磨煤机出力存在递减关系。

（2）乏气与干燥出力、再循环风量及系统漏风量有关有关。

当乏气作为三次风进入炉膛后，对锅炉的燃烧工况有影响。

该厂＃7机组锅炉筒式钢球磨煤机是由前后料斗转动部，主轴承传动部，减速机电动机等部分组成，其中传动部是一个直径3.80m长为8.60m的钢板卷成的大圆筒，筒内装有波浪形的的硬质锰钢防磨衬板，筒身和衬板之间为一层厚10mm的隔音石棉白板，以防止筒内热能的散失并缓冲钢球对筒体的冲击。

圆筒的转数为17r/min筒体的两端为两个端盖，端盖内侧装有衬板和石棉白板，端盖外侧和空心轴连成一体，轴径置于主轴承上，两个空心轴颈的端部各穿入一个被称为料斗的弯管，其中一个为原煤及干燥介质的进口，另一个为气粉混合物的出口。

介质通过圆筒截面的流速为1m/s～3m/s，其通风阻力均为100～150mmH2O，转筒的入口端装有大小齿轮和减速机，由电动机驱动，采用单驱动的形式。

钢球磨煤机的制粉原理是圆筒内部装有研磨介质一钢球，当筒体转动时，钢球在离心和磨擦力的作用下，被转动着的筒体提高一定的高度后，由于本身自重力的作用而跌落，使筒内的煤在下落的钢球冲击和研磨作用下形成煤粉—即磨粉过程，磨好的煤粉利用制粉系统热风送至分离器。

表1 ＃7炉磨煤机规范磨煤机 电动机型号 DTM380／860-Ⅲ型型号 YTM800－10型式 低速球磨机 功率 1800kW滚筒内径 3800㎜ 电压 6000V长度 8900㎜ 电流 220A转速 17r/min 转数 594r/min额定出力 79.97t/h装球量 105t传动比 7.655减速机 KH2713.00制粉系统的优化在于在保证煤粉经济细度的情况下提高系统制粉出力，降低制粉电耗，稳定锅炉燃烧，最大限度的降低三次风对燃烧工况的影响，降低飞灰可燃物。

因此，该厂在优化制粉系统自动时应考虑如下：（1）控制好磨煤机出入口负压及磨煤机出入口差压值；（2）在制粉系统维持现状的情况下，最大限度的提高制粉系统出力，降低制粉电耗；（3）控制好磨煤机出口温度。

影响制粉系统运行的可控参数主要有：磨煤机装球量、磨煤机出入口压差、再循环风门开度、磨煤机入口温度、排粉机入口流量、排粉机出口风压、煤粉细度、给煤量等。

其中制粉系统性能分析计算—制粉综合因子，可控参数在线监测等在改善和优化制粉系统运行指标方面起着重要的作用，通过对这些参数的研究可以寻找到最佳的经济运行方案，指导具体的机组运行，降低能耗，提高企业的经济运行水平。

综合因数Ex是制粉系统单耗高低的综合反映，在原有机组一次信号的情况下，通过性能试验综合测试各种参数与制粉单耗的关系，从而定义此因数Ex，根据定义因数Ex的最佳值为100，当Ex＝100制粉单耗基本达到最低，制粉系统运行方式最优，因此在一般情况下Ex＜100，因数Ex越接近100，表明机组的健康状况与运行质量越好。

二、 HG-XB-4250型细粉分离器改造效果牡二电厂#5、#6炉为ЕЛ670-13.7-545KT型锅炉，配有两套制粉系统，干燥剂送粉，作为一次风送入炉膛，细粉分离器是制粉系统中的重要设备，现存的问题是分离器效率达不到90%，只有80%，以至于乏气带粉量大，造成排粉机风箱及叶轮和制粉管路磨损严重，多处磨漏漏粉，使制粉系统出力降低；同时，严重影响现场的文明生产工作。

98年、2000年该厂将#5、#6炉原细粉分离器的内、外筒加长，并加装反射锥，改动工作量小，投资少，改后分离效果达90%以上。

随着电力系统商业化运营的实施，提高分细粉离器分离效率对降低制粉系统电耗、降低制粉系统金属消耗量、提高制粉系统附属设备的可靠性，提高锅炉的稳定燃烧，确保机组的安全、稳定、经济运行具有重要意义。

因此，在先期对#5、#6炉制粉系统细分分离器改造成功的基础上，牡二电厂对哈尔滨锅炉厂生产的HG-670/13.7-YM9型#7炉制粉系统进行改造。

该炉配套中间储仓式制粉系统细粉分离器为HG-XB-4250型，其效率低，只有80%左右，造成制粉系统电耗高，设备磨损严重、威胁锅炉机组的稳定运行。

牡二电厂与无锡市通用电力设备有限公司合作于2004年6月对#7炉#1、#2细粉分离器进行改造，取得良好的效果。