淺析降低磨煤機(jī)電耗的措施

陳應(yīng)賢 楊振英

【摘要】岱海電廠一期兩臺600MW鍋爐均配置六臺ZGM123G型磨煤機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)投運(yùn)五臺磨煤機(jī)（設(shè)計(jì)煤種），一臺作為備用，五臺磨煤機(jī)可滿足鍋爐最大出力，每臺磨煤機(jī)配備一套潤滑油系統(tǒng)。本文從運(yùn)行調(diào)整和技術(shù)改造兩方面著手分析如何降低磨煤機(jī)電耗，為運(yùn)行調(diào)整和磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)改造提供參考依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

【關(guān)鍵詞】降低 磨煤機(jī) 電耗

引言

現(xiàn)代的大中型火電廠鍋爐一般均采用煤粉燃燒。所謂煤粉燃燒就是把原煤在鍋爐制粉系統(tǒng)中經(jīng)原煤斗、給煤機(jī)送入磨煤機(jī)，在磨煤機(jī)中磨制成粉，最后送入煤粉倉中等待燃燒，或者直接送入鍋爐燃燒。在火電廠中，以磨煤機(jī)為核心的把原煤制成合格煤粉的系統(tǒng)，稱之為制粉系統(tǒng)。

廠用電主要消耗在經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的鍋爐及汽機(jī)系統(tǒng)的6kV輔機(jī)上，風(fēng)煙、制粉、循環(huán)水三大輔助系統(tǒng)的設(shè)備用電量占全部廠用電量的70～75%左右，因此，深挖高壓輔機(jī)節(jié)電潛力，減少制粉系統(tǒng)輔機(jī)耗電量，能有效降低機(jī)組廠用電率。

一、本廠制粉系統(tǒng)簡介

我廠一期制粉系統(tǒng)采用MPS中速磨冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式系統(tǒng)，采用冷一次風(fēng)機(jī)可以減少廠用電和提高一次風(fēng)機(jī)的運(yùn)行可靠性。每臺鍋爐配有六臺ZGM123G型磨煤機(jī)，每臺磨帶一層燃燒器（6只），每臺鍋爐共36只燃燒器，前后墻各18只，分三層對稱布置在鍋爐的前后墻。正常運(yùn)行時(shí)投運(yùn)五臺磨煤機(jī)（設(shè)計(jì)煤種），一臺作為備用，五臺磨煤機(jī)可滿足鍋爐最大出力。

二、降低磨煤機(jī)電耗的現(xiàn)狀

1.合理掌握啟停磨煤機(jī)的時(shí)間

我廠磨煤機(jī)正常運(yùn)行方式為保證四臺磨煤機(jī)運(yùn)行，根據(jù)負(fù)荷的增長查看總煤量達(dá)250t或負(fù)荷到500MW時(shí)即應(yīng)啟動第五套制粉系統(tǒng)。負(fù)荷變化趨勢是多樣的，有可能負(fù)荷剛升到500MW又回落，如果生硬執(zhí)行該項(xiàng)規(guī)定，則必造成浪費(fèi)，這就需要運(yùn)行人員及時(shí)查看網(wǎng)調(diào)預(yù)計(jì)負(fù)荷趨勢圖結(jié)合前幾天出力曲線，輔助參考天氣狀況、日歷（周末一般負(fù)荷偏低）、負(fù)荷變化速率和當(dāng)前煤質(zhì)情況，在保證安全、快速響應(yīng)網(wǎng)調(diào)AGC負(fù)荷指令的前提下盡量做到該啟則啟，合理掌握啟磨時(shí)機(jī)。停磨的原則與啟磨是一致的，做到及時(shí)判斷、盡早停下第五臺磨。

2.優(yōu)化磨煤機(jī)運(yùn)行方式

因各臺磨煤機(jī)的性能稍有差異，即使在同樣出力的情況下消耗的電能也不盡相同，據(jù)我觀察，電流差值能到2～5安培，對于長時(shí)間運(yùn)行的6KV電機(jī)來說，這是一個(gè)可觀的數(shù)字。根據(jù)實(shí)際功率=實(shí)際電流IN*實(shí)際電壓UN*√3*功率因數(shù)，P=（2～5）*6KV*1.732*0.85=17.67～44.12KW，即可以節(jié)約功率約為17.67～44.12KW。可以考慮讓能耗低的磨煤機(jī)盡量多的來帶負(fù)荷。

如果煤質(zhì)沒有問題，三臺磨煤機(jī)運(yùn)行即可使機(jī)組帶到400MW的出力，在后夜等低負(fù)荷區(qū)段時(shí)可以考慮嘗試三臺磨煤機(jī)運(yùn)行。

三、還可以挖掘的節(jié)電潛力

1.潤滑油泵的啟停控制

將磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上稍作邏輯上的改進(jìn)，即停磨煤機(jī)后潤滑油泵聯(lián)停，如考慮到潤滑油對齒輪及軸承的冷卻作用，可以加延時(shí)聯(lián)停，啟動時(shí)先啟動潤滑油系統(tǒng)正常后才讓啟動磨煤機(jī)。這對于長期處于備用狀態(tài)的第六臺磨來講，其消耗是很可觀的，單此一項(xiàng)一年可以節(jié)電W=365*24*11=96360KW。

2.對潤滑油系統(tǒng)進(jìn)行改造

我廠磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)為一對一單套供油，示意圖如下（圖一），潤滑油系統(tǒng)作為輔機(jī)的重要組成部分，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響到輔機(jī)安全可靠運(yùn)行，關(guān)系到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在諸如送風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)的油系統(tǒng)的設(shè)置上皆設(shè)置

兩套，一套運(yùn)行，一套備用，備用系統(tǒng)能在運(yùn)行系統(tǒng)故障退出后短時(shí)自動投入運(yùn)行，這就保證了輔機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。我公司現(xiàn)有的磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)如（圖一），其供油方式為一對一單套供油。有一天就地巡檢時(shí)我突然想到：為什么磨煤機(jī)油

系統(tǒng)是單套設(shè)置、為什么不設(shè)置備用？于是我就開始了假設(shè)，怎么樣給其來個(gè)備用，單對單備用從投資上可考慮肯定不可行……最后我想既然六臺磨煤機(jī)對用油的品質(zhì)要求是一樣的，那么可不可以將其合并由一套系統(tǒng)供油，再單獨(dú)設(shè)置一套備用系統(tǒng)。其示意圖如（圖二）。

首先從可靠性上來說，假設(shè)磨煤機(jī)的可靠性為Pm，油系統(tǒng)的可靠性為Py，假設(shè)鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種在MCR工況運(yùn)行（即五臺磨煤機(jī)運(yùn)行）。那么圖一所示的第一種供油方式的可靠性為：

P1= C （Pm*Py） （1-Pm*Py）+ C （Pm*Py） ………………… 式一

圖二所示的第二種供油方式的可靠性為：

P2=（C *Pm *（1-Pm）+ C *Pm ）*（1-（1-Py）*（1-Py））…………式二

假設(shè)磨煤機(jī)的可靠性為小于1的任意數(shù)，油站的可靠性為小于1的任意數(shù)，同時(shí)分別代入式一和式二可以得出：P2>P1

只有當(dāng)油站的可靠性為1也就是說油站百分之百可靠時(shí)，兩種供油方式下的可靠性才是相等的：即P2=P1。

綜上得出：P2≥P1。

電機(jī)及油泵容量的選擇問題：選電機(jī)應(yīng)根據(jù)油泵的輸入功率來選。油泵的輸入功率為：

N=PQ/1000η

P—液壓油泵的工作壓力，帕

Q—液壓油泵的實(shí)際流量，立方米/秒

η—油泵的總效率

P、Q應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)時(shí)可能的最大量來確定

根據(jù)磨煤機(jī)潤滑油系統(tǒng)的參數(shù)，壓力P=0.3MPa=300000帕，Q =6*0.16/60=0.016立方米/秒，油泵的總效率考慮到管路系統(tǒng)的復(fù)雜性增加，η取0.7。所以得出N為：

N=300000*0.016/1000/0.7=6.857瓦/秒=24.69KW/H≈25KW

如用此方案改造，則應(yīng)選擇不小于25KW的電機(jī)。

再有就是，使用第二種比第一種情形下節(jié)省四套供油系統(tǒng)，從而節(jié)省投資，減少運(yùn)行維護(hù)工作量和檢修工作量。

四、結(jié)語

制粉系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠最重要的一個(gè)系統(tǒng)之一，其電耗量之大是顯而易見的，而其安全性更是直接關(guān)系到機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。節(jié)電很重要，然而更重要的是要保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章所提均為個(gè)人觀點(diǎn)，其安全性及可行性還有待察驗(yàn)。

參考資料：

[1] ZGM123G型中速輥式磨煤機(jī)使用說明書。北京電力設(shè)備總廠

[2]華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會編.600MW火力發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材鍋爐設(shè)備及其系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2000

作者簡介：陳應(yīng)賢（1987—），男，本科，助理工程師，從事發(fā)電廠運(yùn)行管理工作。