华电国际电力股份有限公司邹县发电厂 山东邹城 273522
摘要：脱硝超低排放后，喷氨量增加，硫酸铵盐的生成量增加，导致空气预热器积灰堵塞可能性增大。通过对制粉系统的运行优化，降低脱硝入口NOx，减少喷氨量，减少了预热器堵塞的几率。同时，由于制粉系统的优化，解决了备用制粉系统粉仓温度高、给粉机出粉不均的问题，降低了制粉电耗，提高了机组的安全性。
关键词：制粉系统；给粉机；低氮燃烧器；脱硝入口NOx；喷氨量；粉温；制粉电耗
1.概述
该机组制粉系统为中间储仓式乏气送粉制粉系统，每台机组配备四套制粉系统，每套制粉系统配备一台350/700钢球磨煤机、一台离心式排粉机、六台给粉机，燃用煤种为烟煤（无灰干燥基挥发分不低于35%）。燃烧器为直流式、四角布置、切圆燃烧，燃烧器分上、下两组，每组下层为油燃烧器喷口，其上依次为二次风口、一次风口，每角共有6个一次风口，8个二次风口。该机组于2012年10月进行低氮燃烧器改造，同步进行甲乙丙排粉机电机变频改造。2014年7月进行脱硝改造，以液氨为还原剂。2015年11月进行脱硝超低排放改造，催化剂由两层增加至三层，脱硝入口NOx设计值为450mg/Nm3，出口设计值为50mg/Nm3，设计喷氨量为182kg/h。
2.制粉系统运行优化必要性
2.1脱硝超低排放后，三氧化硫转化率升高，喷氨量增加，氨逃逸量增加，硫酸铵盐的生成量相应增加，加剧了预热器的堵塞风险。
2.2制粉系统正常运行方式为甲乙丙或甲乙丁，丙或丁制粉系统交替备用。当甲乙丁制粉系统运行时，由于丙组燃烧器周界风（不可调）和二次风门全关后的漏风原因，脱硝入口NOx正常维持在400mg/Nm3～500mg/Nm3范围内，脱硝喷氨量经常超过额定值，氨气消耗量偏大。而甲乙丙制粉系统运行时，脱硝入口NOx正常维持在300mg/Nm3～400mg/Nm3范围内，喷氨量一般在100kg/h左右。
2.3通常，为保证制粉系统的良好备用，丙丁制粉系统每两天进行一次切换，并随机组负荷的变化进行启、停。由于粉仓本身结构方面存在的缺陷、漏风原因及运行操作方面原因，粉仓内的煤粉与空气中的氧长期接触而氧化时，使粉温度升高，易出现粉温偏高的情况，丙丁粉仓粉温经常超过80℃。为了保证机组安全，经常启动四套制粉系统降粉温，导致排烟温度、脱硝入口NOx、喷氨量大幅升高，严重时造成NOx排放小时均值超标；降粉温时，由于粉仓粉温长期偏高，给粉机频繁出粉不均、卡涩，造成炉膛压力、汽温、汽压大幅变化，严重影响机组的安全运行。
2.4由于丁排粉机没有进行变频改造，排粉机电流比丙排粉机电流高20A左右。
2.5燃烧器布置方式自下而上为甲乙丙丁制粉系统，甲乙组燃烧器在下层，丙丁组燃烧器在上层。当甲乙丁制粉系统运行时，如出现甲排粉机或乙排粉机故障跳闸时，燃烧器隔层运行，容易造成锅炉燃烧不稳。
2.6甲、乙（丙、丁）粉仓为一个大仓，粉位高粉仓能向粉位低的粉仓塌粉，为丁制粉系统长期备用提供了有利的条件。
3.制粉系统运行的优化方案
制粉系统运行优化的目的就是为了解决脱硝入口NOx偏高及喷氨量大的问题，解决备用制粉系统粉仓粉温偏高、给粉机频繁卡涩问题，降低机组制粉系统耗电率。
3.1制粉系统运行方式确定
（1）确定制粉系统正常运行方式为甲、乙、丙制粉系统运行，丁制粉系统长期备用。为保证丁组给粉机处于良好备用状态及丁粉仓粉温在规定范围内，每两天进行一次烧粉工作，每次将粉仓粉位降至0.5m～1m范围内。
（2）为保证丁制粉系统良好备用，要求每月11日、26日8:00至14:00班次进行丁制粉系统切换工作。要求磨煤机运行时间大于6个小时后可根据机组负荷情况切回原运行制粉系统（确认系统良好备用），停丁磨前烧空丁原煤仓（防止煤结块及自然）。
（3）当备用制粉系统粉仓粉温高时，本班次必须启动排粉机降粉温，以保证制粉系统安全运行。
3.2制定降低脱硝入口NOx的措施
（1）保持运行磨煤机的最大出力运行，丙粉仓粉位高时及时用临炉输粉机将粉输至本炉或临炉粉位低的粉仓或及时停磨。给粉机在较高转速下（500～600 r/min）运行，根据机组负荷变化及时投停上层给粉机。
（2）按照低氮燃烧器配风原则及时开关及调整各燃尽风门及二次风门，保持机组设计氧量运行等等。
（3）制粉系统启、停、切换及运行过程中应控制运行给粉机的台数、保持较高给粉机转速以确保脱硝入口NOx基本稳定。专人监视脱硝系统各参数变化，及时调整喷氨调门设定值，控制脱硝出口NOx稳定、脱硫NOx不超标，必要时将喷氨调门切为手动调节。
3.3丁粉仓烧粉的原则
（1）煤质较好，机组负荷大于235MW，或锅炉主控指令在46%左右时：停用丙磨煤机，适当关闭丙组一次风插板门，适当减少丙组给粉机投运台数及转速，启动丁排粉机运行投用丁组6台给粉机或四台给粉机运行（四台给粉机运行时及时切换给粉机）进行烧粉工作，保持丁组给粉机下粉正常。如机组负荷继续降低，可根据情况停用丙制粉系统，待烧粉结束后再启动丙制粉系统。
（2）煤质较差，或机组负荷较高（大于250MW），或锅炉主控指令在50%以上时：可启动丁排粉机运行投用丁组6台给粉机运行或四台给粉机运行（四台给粉机运行时及时切换给粉机）进行烧粉工作，此时可适当降低丙组给粉机转速，保持丁组给粉机下粉正常。
（3）烧粉时必须保持甲组给粉机转速500r/min以上，以防止丁组给粉机出粉不均造成锅炉燃烧不稳现象的发生。
3.4保证丁粉仓烧粉后接带负荷能力的要求
为保证丁粉仓烧粉后有一定粉位以达到备用条件，要求如下：
（1）下次因丙粉仓粉位高停丙磨煤机烧丙粉仓前必须保持丙粉仓粉位3.5m以上且维持1小时，目的是向丁粉仓塌粉使丁粉仓有一定的粉位。
（2）或用临炉输粉机将丁粉仓粉位输至2.0m以上。
（3）煤质较差，或机组投AGC O模式、机组负荷较高（大于300MW），锅炉主控指令大于59%以上时，停用丁排粉机前必须启动丁磨煤机制粉至2.0m以上。这种情况下要求：控制甲乙粉仓交接班粉位不低于3.5m，丙粉仓交接班粉位不低于3.0 m。
由于本厂同类型机组存在相同的问题，制粉系统运行优化方案在#1～4机组同时推行。
4、制粉系统运行优化后的效果
4.1脱硝运行方面的效果
通过制粉系统运行优化，降低了脱硝入口NOx，减少了氨耗量，保证了NOx达标排放，#1机组脱硝超低排放后预热器压差无明显变化。优化前后NOx与氨耗量对比见表1。
由上表看出，制粉系统运行优化后：
（1）2016年4月至7月，制粉单耗较2016年3月制粉单耗降低1.3 kW.h/t煤，4月1日至7月31日，#1～4机组燃用83.815万吨煤，以此计算，仅2016年4个月就节约厂用电108.9595万kW.h。
（2）2016年4月1日至7月31日制粉系统耗电率较3月份降低0.07%。
4.3机组安全运行得到了保障
（1）粉仓温度得到了有效的控制，给粉机几乎没有因粉温高出现卡涩、出粉不均等情况，机组带负荷能力大大增强。
（2）给粉机出粉情况几乎不受粉仓粉位的限制，即便是在0.5m以下的粉位也不影响机组带负荷。
（3）由于给粉机出粉良好，制粉系统切换过程大大缩短，使粉仓烧粉降粉温工作进行顺利。
（4）由于给粉机出粉均匀，锅炉的燃烧状况明显改善，蒸汽参数、炉膛压力稳定。
5结束语
通过对制粉系统的运行优化，降低了氨耗量、制粉电耗率，解决了备用制粉系统粉仓粉温高、给粉机出粉不均的问题，预热器差压半年内无明显变化，保证了机组安全、环保、经济运行。
参考文献
[1] 《300MW级锅炉运行导则》。
[2] 《火力发电企业运行规范化管理导则》。
作者简介：
李建星（1975-）男，本科，工程师，主要从事燃煤电厂运行技术管理工作，
高培利（1973-）男，本科，工程师，主要从事电站锅炉运行技术管理工作，
论文作者:李建星,高培利
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/16
标签：制粉论文; 系统论文; 机组论文; 机运论文; 负荷论文; 燃烧器论文; 预热器论文; 《电力设备》2016年第23期论文;