如何在煤质多变的情况下提高制粉系统出力保障机组安全稳定运行

【专家解说】：陈岩 朱立舒 针对电厂燃煤多变的实际情况，分析如何在煤质多变的情况下，提高制粉系统出力，保障机组安全稳定运行。 制粉 出力 提高 一年来，由于煤炭供需环境紧张，电力用煤严重短缺，一些发电企业纷纷受到波及，长春二热也毫不例外地受到了影响。我们也曾有过因存煤不足导致机组被迫停运的情况，后来经公司和政府等多方努力，才逐渐摆脱困境。由于煤源不稳定，各矿煤质差异较大，尤其是掺烧褐煤后给锅炉运行工作带来很大挑战。 混配煤是一项复杂的系统性工作，需全面考虑电厂的煤源、煤质、储煤和输煤设备特性，以及锅炉燃烧系统、制粉系统的结构、热力特性等情况。一般，煤质参数分为两类，一类是反映煤固有性质的参数，如水分、灰分、发热量、元素分析等，这些参数不会因煤应用过程中外在条件的改变而变化;另一类是与过程有关的参数，如挥发分、灰熔点等，它们随煤的组成而变，也随所经历的条件而变。 原煤的混配是一个物理过程，不会对参混煤的固有性质产生影响，这表明反映煤固有性质的参数具有“加和性”，混配时这些参数可通过参混煤的加权平均来确定。而与过程相关的参数，由于不同配比下炉膛及颗粒周围的环境条件发生变化，因此混配后的原煤参数已不能再简单的用加权平均的方式来确定，即它们具有“非加和性”。因此，我们对公司常用煤种及其以不同比例相互混合后的煤样进行试验，并根据试验结果确定最为有利的混配方案。 另外一点，在原煤混配过程中必须保证混合均匀。否则，混煤的煤质就不能保持一致，配煤也就失去了意义，且使入炉煤的煤质处于不断变化之中，从而危及锅炉的安全经济运行。为了做到这一点，长春二热还专程到较有经验的吉林热电厂学习，并结合自身实际情况制定了切实有效的混配煤措施，为锅炉运行调整创造了先决条件。 通常入炉煤化验分析需要包含固有水分Mad、全水分Mt、灰分Aad、固定碳Ecad、挥发分Vad、高位发热量Qgr,ar、低位发热量Qgr,ar 等项指标。我们通过电子网络适时地将化验结果上传到运行管理信息系统，这样运行人员就可以根据化验结果，掌握煤质变化趋势，科学控制粉仓粉位，及时调整制粉系统运行状况。 1. 合理使用再循环系统。 再循环系统是提高制粉系统通风出力的，通常在磨煤机出口温度可以控制的情况下，再循环门开度越大系统通风出力越大，越有利于制粉出力的提高(不考虑制粉单耗情况下)。但有些煤种由于表面水分过高，需要足够的干燥介质作保证，如果一味开大再循环，必将降低干燥效果，反而会降低磨煤机综合出力。再循环门开度大小要以温风是否全关为限，只要温风门尚有开度，就应认为再循环仍然可以继续开大。这样一来，一方面提高了系统出力，同时也避免了因再循环长期不用产生积粉自燃引发系统爆破的危险。 2. 高挥发分煤种制粉重点是防止爆破问题 关于高挥发分煤种的制粉问题，是困扰锅炉制粉系统安全运行的一件大事，稍有不慎极易引发系统爆破，各厂在这方面发生系统爆破的案例比比皆是。长春二热的做法是:第一，定期普查制粉系统内部，消除磨煤机出、入口、粗、细粉分离器，以及防爆门、回粉管、再循环等系统内部积粉缺陷，使系统内壁光滑无积粉死角;第二，运行人员规范操作，启停磨或处理棚煤、抽粉期间严加防范，合理避开爆炸要素，如启磨时低温给煤、停磨或抽粉时先降温再断煤等;第三，高挥发分煤种制粉系统正常运行过程中，必须保证均匀连续给煤，严格监视并控制磨煤机出入口温度，适当降低磨煤机出口温度运行。 3. 低发热量难磨煤种的制粉问题 针对低发热量难磨煤种，往往运行难度更大，一方面燃烧会比较恶化，另一方面制粉困难，制出的煤粉满足不了机组负荷的正常需要，而且磨煤机经常出现煤大迹象。这时制粉系统的调整水平将直接关系到机组能否安全稳定运行，能否带满负荷。长春二热的处理原则是;首先加强制粉，启动备用系统，如果粉位依然难以维持，那么以粉位定负荷。在制粉方面，强调均匀给煤，保持系统稳定，及时清理木屑分离器，保持系统畅通。有时出现煤大磨压差大情况，主要原因是难磨颗粒在磨内积存所致，原则上是要么坚持不抽粉，要么下狠心抽就彻底抽干净，往往彻底抽粉后系统出力会大幅度提升，应倾向于后者。 4. 特湿煤种制粉时主要应注意运行安全 特湿煤种容易出现原煤斗棚煤和磨煤机入口“挂蜡”问题，严重时磨煤机出口也将“挂蜡”，这时由于系统不畅通，且湿煤的换热面积严重减小，不易干燥，在磨煤机筒内“贴大饼”，以至于无法正常制粉，系统出力大幅下降，同时也极易引起积粉自燃，甚至制粉系统爆炸。尤其是再遇到高挥发分煤种，更易引起制粉系统爆破事故发生。这时一定要加大维护力度，及时处理原煤斗堵塞，准确分析挂蜡情况，采取必要的清煤措施，尽早处理，避免拖延。在运行中不能急于大量给煤，应该采取均匀少量给煤策略，且不宜开大再循环，否则会加剧潮湿煤粉在磨煤机出口“挂蜡”积聚。这种特湿煤种，对于锅炉制粉系统来说就是一个灾难，这时不仅仅设备的安全稳定运行难以保证，而且还极易引起人身伤害，该厂要求清理磨煤机入口挂蜡时，必须停磨倒风，且做好人身防护措施。多家经验告诉我们，治理湿煤一定要从源头抓起，认真做好储煤场的防雨防雪工作。 5. 及时添加合适的优质钢球是制粉出力提高的保证 运行中磨煤机钢球质量也是影响制粉系统出力的一个非常重要的因素，通常磨煤机内部应该包含大、中、小不同直径的钢球，大球被提升后撞击能量大，用于破碎大块和坚硬颗粒，而小一点的球体主要用于碾磨细碎颗粒使其制成合格煤粉。通常Ф 40 钢球应占30%、Ф 50 和Ф 60 以占的钢球各占35%左右。为了适应难磨煤种和补充钢球消耗，应定期向磨煤机内补加大径钢球，必要时少量补充中径钢球，保证钢球最佳装载量。同时，磨煤机每运行3000 -4000 小时，应集中筛选钢球一次。 6. 降低制粉系统漏风可以提高制粉系统出力 制粉系统漏风对于制粉出力存在一定影响。由于漏风，不但增加了通风电耗，还会给锅炉制粉带来不良影响。磨前漏风，使筒内通风量加大，干燥介质温度降低，降低干燥出力，而且会使煤粉变粗，煤粉水分增加。当磨前漏风达排粉机最大出力时，将迫使进入球磨机的热空气量减小，以致磨出口温度下降，被迫减少给煤量，直接影响磨煤出力;磨后漏风会增大排粉机负荷及通风电耗，当漏风达排粉机最大出力时，也会降低磨煤出力，增加磨煤电耗。细心的同志可以通过制粉系统各部负压变化来粗略分析系统漏风情况。电厂热试组应该定期对制粉系统进行漏风试验，检修和运行人员也应定期检查系统，及时消除漏风缺陷。 此外，定期清理木屑分离器、落粉管小筛子，保持系统清洁，定期检查锁气器动作灵活性、严密性等，也是提高制粉出力的必不可少的条件。 总之，影响制粉系统出力的因素是多方面的，各厂的情况也不尽相同。进入冬季，对于北方供热机组而言锅炉长期满负荷运行，燃煤消耗量较大，在多变煤种的情况下，应特别做好制粉系统出力控制，以保证机组安全稳定运行。