摘要：由于燃煤电厂面临煤质不稳定、机组参与调峰而造成负荷变化范围大，机组经常在中低负荷下运行、运行人员操作随意性大、多台磨煤机并列运行等相关问题，导致制粉系统的能源消耗高。而当某个运行的磨煤机由于故障或者超负荷工作被迫停机时，将造成炉内燃烧劣化，燃烧动力场失衡，严重影响机组的安全性和经济性，因而对磨煤机运行方式调整有助于优化锅炉的燃烧稳定和经济运行。
关键词：对冲布置；磨煤机运行方式；优化；锅炉燃烧
引言
目前大中型燃煤机组越来越多，而大中型燃煤机组的制粉系统普遍采用中速磨煤机直吹式制粉系统。由于直吹式制粉系统具有系统简单、灵活、操作方便、易实现自动控制、制粉电耗低等特点，因此得到广泛应用。
直吹式制粉系统的特点是制粉系统出力必须随时保持与锅炉燃烧一致。因此锅炉负荷变化时，制粉出力相应变化。变更制粉出力可以均匀的变动各磨煤机的负荷，也可以投、停部分磨煤机。恰当制定制粉系统的运行方式，可以提高制粉系统的经济特性。
举例某DG3000/26.15-Ⅱ1型锅炉，超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、对冲燃烧方式，Π型锅炉。炉膛尺寸为33973.4×15558.4×64000mm （W×D×H）。锅炉燃烧方式为前后墙对冲旋流燃烧，每台锅炉配6层燃烧器，前后墙各3层，每层各8只，共48只燃烧器。制粉系统为ZGM133N型中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，每台炉配6台磨煤机，BMCR工况下5台运行，一台备用，并配备6台与之相适的电子称重式给煤机。本文通过磨煤机的不同情况对锅炉燃烧的影响，从而指导优化锅炉燃烧调整。
正压直吹式制粉系统每台磨煤机布置有四根出口粉管，每根粉管通过一个煤粉分配器分成两根，分别对应一个燃烧器。煤粉分配器前设计有一个可调缩孔，作用是调节四根粉管的煤粉浓度，从而保证燃烧均匀性。
一、前后墙对冲燃烧对磨煤机运行要求
由于电厂燃用煤质较差，锅炉正常运行基本都是6台磨煤机投运，从布置方式上考虑，主要存在以下三个方面：
1）下层磨煤机煤粉在炉内燃烧升程较大，燃烧比较充分。
2）上层磨煤机煤粉燃烧靠上，火焰中心上移，如果配风不合理将造成燃烧不充分，易造成锅炉内过热器结焦和屛过超温。
3）中间层磨煤机煤粉燃烧情况在另外两层中间，燃烧器浓度分配合理有助于减少水冷壁热偏差。
因而对冲燃烧布置锅炉磨煤机在运行时，尽量确保投运下层磨，避免中下层磨全停；同一层标高的前后墙燃烧器应尽量同时运行，应避免同层燃烧器无火现象，不允许长时间出现前后墙燃烧器投运层数差为两层及以上运行方式，比如前墙投1台，后墙投两台；或者前墙没火，后墙投运3台的类似情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、磨煤机运行方式的选择
运行人员在选择磨煤机前应对各磨煤机性能有明确的认识，如单台磨煤机加载压力、进出口温度、分离器运行情况、研磨件性能、燃用煤质、风煤比选择的方面应较为熟悉，在此基础上还应参照以下三个原则：
1）在同样出力的情况下，各磨均匀负荷的结果较各磨高、低悬殊的出力运行更为经济；
2）在设备数量和运行条件允许的情况下，应通过改变磨煤机的运行方式，来避免磨煤机的最低出力；
3）尽可能的使磨煤机在额定负荷附近运行。
三、磨煤机运行中风煤比选择
合理的风煤比是锅炉安全运行的保障。磨煤机的一次风要同时保证煤粉输送和煤粉燃烧，过大过小的风煤比都会影响到锅炉的燃烧，一次风速过低可能会造成煤粉的沉积，造成管道堵塞；一次风速过高，造成系统磨损、煤粉浓度低，不利于燃烧；磨煤机出力过小会造成磨煤机衬板上煤层较薄，碾磨部件直接接触，导致强烈磨损和振动。因而，应根据燃烧需要调整合适的风量。
随着磨煤机冷风阀门开度的增加，锅炉效率下降；这是因为一次风总量和二次风总量不变的情况下，磨煤机冷风阀门开度的增加，从而一次风中冷风量的增加，磨煤机的出口温度下降，减少了空气预热其中烟气和一次风的换热量，使排烟温度升高，排烟损失增加，锅炉效率下降。
随着磨煤机进口风量的增加，锅炉效率先增加后减小；这是因为磨煤机进口风量的增加对于缺氧燃烧的一次风而言，有利于煤粉燃尽，未燃尽碳热损失下降，锅炉效率升高；随着磨煤机进口风量的增加，在磨煤机出口风温不变的情况下，未燃尽热损失越来越小，排烟损失越来越大，两者达到平衡时锅炉效率达到最大值，磨煤机进口风量再增加，则锅炉效率下降。
四、其他
磨煤机和是中速磨煤机的主要耗电设备，和一次风机两者耗电量之和占制粉系统总电耗的90％以上。因而在保证锅炉燃烧的同时应结合经济性来选择磨煤机的运行方式。
如在满足机组安全前提下尽可能的提高磨煤机出口风的温度，降低磨煤机进口冷风量，进口风量则根据锅炉的燃烧情况进行调整。
另外，在满足负荷的前提下，应该尽可能减少磨煤机的运行台数，多使用能耗较低的磨煤机。磨煤机同时运行的台数越少，制粉单耗就越低，因此合理的调整每台磨煤机的给煤量，调整磨煤机的运行方式是降低制粉单耗，提高锅炉整体经济性的有效途径。
结语
针对目前电厂燃烧系统和设备特性，在锅炉燃烧稳定的前提下达到节能降耗的目标，需要运维人员的不断探索创新。本文通过对磨煤机运行方式的研究，合理选择磨煤机的负荷分配，在优化锅炉燃烧方面是有较好的应用。
参考文献
［1］张卓林.电厂煤粉锅炉配风优化专家系统［D］.济南大学，2013．
［2］韦红旗.仲亚飞.大型燃煤电厂制粉系统能耗预测及优化分配［S］.东南大学2016:6.
［3］方彦军,唐勉,秦晓洁.超超临界机组快速调峰磨煤机组合优化［J］.动力工程学报2014.34（1）.
［4］赵宇红.利用磨煤机的性能试验优化磨煤机运行［J］.中国设备工程2008.08-0038-03.
论文作者:李文杰,王志刚,李烨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：磨煤机论文; 制粉论文; 锅炉论文; 风量论文; 系统论文; 方式论文; 煤粉论文; 《电力设备》2018年第24期论文;