E型磨煤機制粉系統調整試驗與分析

張志亮

(江蘇利港電力有限公司，江蘇無錫214444)

江蘇利港電力有限公司4號鍋爐為英國BEL和武漢鍋爐廠聯合設計、武漢鍋爐廠制造的亞臨界參數、自然循環、一次中間再熱汽包爐，于1998年投產。在10多年的熱態運行、多次大小修對主輔設備的改造和調整后，其運行特性發生了變化，長期以來習慣的運行方式已不能滿足當前形勢下鍋爐安全、經濟和環保運行的要求。目前，4號鍋爐存在著部分燃燒器著火點太遠、火焰沖刷后墻、飛灰可燃物含量偏高等問題。因此，利港電力有限公司對4號鍋爐制粉系統運行方式進行了優化調整[1]。

1試驗內容及試驗標準

該次4號鍋爐制粉系統調整試驗分為2個階段：冷態試驗階段，主要包括冷態下磨煤機出口一次風量的標定，共12個工況，如表1所示；熱態試驗階段，主要包括熱態下磨煤機出口風粉測量及煤粉系統調整測試，共15個工況，如表2所示。

表1冷態下磨煤機出口一次風量標定試驗工況設置

該次磨煤機調整試驗依據GB10184—1988[2]和 DL467—2004[3]。

2出口一次風管分配特性測試及煤粉取樣

2.1磨煤機出口一次風管分配特性測試

這些分配特性包括一次風量的分配特性、煤粉量的分配特性、細度分配特性。磨煤機出口一次風管內風速的測試方法類似于磨煤機進口一次風量的測量，不同的是由于一次風管呈圓形截面，故測試在2個互呈90°的方向上進行，此外，為了避免煤粉堵塞標準畢托管取壓孔，動壓采用經標定過系數的靠背測速管進行測量。

表2熱態下制粉系統測試及調整工況設置

2.2煤粉取樣

在磨煤機出口每根一次風管上開孔，并用平頭式煤粉等速取樣槍按等截面網格原則逐點抽取煤粉樣品，每次每根管樣品收集應不少于收集罐體積的80%，如樣品過多或過少，應調整取樣時間。每根管所收集煤粉樣品應單獨封裝在密封袋內，用于稱重及細度分析，平頭式煤粉等速取樣裝置及其取樣系統如圖1所示。

3 出口粉管一次風量標定及制粉系統調整試驗

3.1冷態下磨煤機出口粉管一次風量標定結果

由于磨煤機入口條件所限，無法在磨煤機入口安裝試驗測點。因此，冷態下一次風量的標定在磨煤機出口粉管進行。試驗結果如表（3—6）所示。

圖1平頭式煤粉等速取樣裝置及其取樣系統

表3 A磨煤機出口粉管一次風量標定結果

表4 B磨煤機出口粉管一次風量標定結果

表5 C磨煤機出口粉管一次風量標定結果

可見，A，C，D磨煤機實測風量比表盤風量分別低9%，8%，16%；而B磨煤機實測風量比表盤風量高出3%。

3.2制粉系統調整試驗結果

冷態下對磨煤機入口在線流量表計進行了標定工作，提供了流量系數。啟爐后熱態下對磨煤機出口各粉管風速和粉量進行了測量，分析各粉管風速、粉量偏差，并且根據煤粉細度對各磨煤機折向門擋板進行調節，了解折向門-煤粉細度特性，最后在典型磨煤機上進行了變風煤比試驗，以確定合適的風煤比曲線。

3.2.1磨煤機出口各粉管風速和粉量試驗結果

各粉管風速和粉量試驗結果如表（7—10）所示。可見，磨煤機出口粉管平均風速在20～24 m/s之間，總體風速不高。D磨煤機部分粉管單管風速甚至低于18 m/s，存在煤粉沉積的風險。

表7 A磨煤機出口各粉管風速和粉量試驗結果

表8 B磨煤機出口各粉管風速和粉量試驗結果

表6 D磨煤機出口粉管一次風量標定結果

表9 C磨煤機出口各粉管風速和粉量試驗結果

表10 D磨煤機出口各粉管風速和粉量試驗結果

在無可調縮孔調節手段的情況下，A，B磨煤機粉管風速最大相對偏差＜8%，均勻性較好；C，D磨煤機粉管風速最大相對偏差較大，其中C磨煤機粉管風速最大相對偏差為12.7%，D磨煤機粉管風速最大相對偏差為18.2%，由于同層燃燒器一次風量分配的不均勻，必將影響一次風、二次風的混合，進而影響著火穩定性。

A，C，D磨煤機出口粉管粉量相對偏差尚可，但粉量最大相對偏差仍大于20%；B磨煤機出口粉量相對偏差大，目前對粉量偏差尚無好的調節手段。

3.2.2折向門特性試驗結果

折向門特性試驗結果如表（11—13）所示。

表11 B磨變外部折向門試驗結果

表12 B磨變內部折向門試驗結果

表13 C磨變內部折向門試驗結果

可見，當B，C磨煤機外部折向門擋板開度從44°開大至46°時，煤粉細度無明顯變化，石子煤量變化也不大，磨煤機電流略有升高，而且C磨煤機繼續開大至48°（可調的最大值）時，煤粉細度仍不能達到設計煤粉細度要求，而磨煤機電流增加了1.6 A。

當B磨煤機內部折向門擋板開度從40°開大至46°時，煤粉細度變化明顯：煤粉細度R75由36.3%降至28.4%，達到了設計煤粉細度 （R75≯30%）的要求；磨煤機電流也增加了8.8 A。從B磨煤機外部和內部折向門擋板開度對比測試可以看出，外部折向門擋板調整時，內部折向門擋板可能未發生變化，煤粉細度無明顯變化。因此，折向門擋板的調整采用內部調節方式。

由于磨煤機磨球、磨環不匹配，目前磨煤機振動大，A，D磨煤機電流波動大，有時出現電流超限的現象，影響了制粉系統的調整。需對A，D磨煤機磨環、磨球進行詳細檢查并更換。

3.2.3變風煤比試驗結果

以B磨煤機為典型磨，變風煤比試驗結果如表14和表15所示。

表14變風煤比試驗結果一

表15變風煤比試驗結果二

可見，風量變化時，煤粉細度變化明顯：煤量為48 t/h時，當風量從77 t/h變化至96 t/h時，煤粉細度R75由35.1%增至39.9%，磨煤機電流降低了1.3 A；煤量為43 t/h時，當風量從74 t/h變化至96 t/h時，煤粉細度R75由30.8%增至35.2%，磨煤機電流降低了0.6 A。

由于無法在磨煤機進口對現場風量表進行標定，僅根據磨煤機出口標定結果無法準確反映入口流量數據，也就是說，不能確定磨煤機入口風量測量結果的準確性，而且各磨煤機存在很大差別，給試驗中一次風量的調整帶來了困難，也影響了統一的一次風煤比的確定。因此，制定了各磨煤機一次風煤比，如表16所示。

表16各磨煤機一次風煤比

4結束語

4號鍋爐的燃燒調整試驗表明，磨煤機入口風量均處于較低的運行水平，在提高了一次風機裕量的同時，降低了煤粉細度，有助于燃盡。B磨煤機外部折向門擋板調整時，內部折向門擋板可能未發生變化，煤粉細度無明顯變化。因此，折向門擋板的調整采用內部調節方式。根據B煤機磨風煤比試驗變化規律，制定了目前每臺磨煤機一次風煤比，以指導運行。

[1]岑可法.鍋爐燃燒試驗研究方法及測量技術[M].北京：中國電力出版社，1987.

[2]GB10184—1988，鍋爐性能試驗規程[S].

[3]DL467—2004，磨煤機試驗規程[S].