摘要：电厂在制粉系统实际运行中，需要部分加入冷风以调节磨煤机出口温度，因此合理提高磨煤机出口温度有利于进一步提高经济性。基于磨煤机在安全运行基础上，进一步研究磨煤机出口温度提高后对制粉性能和燃烧方面的影响，结果表明提高磨煤机出口温度对制粉性能和燃烧都有好处，但应有一定的温度限值，以确保设备安全稳定运行。
关键词：中速磨煤机；出口温度；安全性评估；锅炉运行
近些年来，电厂运行安全事故屡见不鲜，而笔者在实际调查研究中发现，造成安全事故的因素，主要是制粉系统出现了问题，例如，中速磨煤机运行过程中由于出口温度过高而引发的安全事故。对此，笔者结合自身多年工作经验，主要对中速磨煤机出口温度提高的安全性进行评估，并分析其对锅炉运行的影响，提出具有一些参考价值的建议。
一、磨煤机提高出口温度的安全性评估
中速磨煤机应用极为广泛，其运行的安全性、可靠性直接影响到锅炉运行的安全性、可靠性，因此，为保证其运行的稳定性，应对中速磨煤机出口温度提高的安全性进行评估。通常，在中速磨煤机运行过程中，由于人为的提高其出口设定温度或者磨煤机出力突然变小，出口的温度会逐渐提升，而温度的提升也将会给磨煤机的安全运行带来一定的影响，因此，应对其展开详细的评。本次中速磨煤机出口温度提高的安全性评估主要选择机组的C磨。在评估实验过程中，C磨煤机的出口温度从75℃升到90℃，升温过程中，对一次风管中的煤粉气流进行间歇性取样，并对煤粉气流中的一氧化碳浓度进行分析以及监测轴承润滑油的温度和磨煤机燃烧器喷口壁温度的变化情况。经检测后磨煤机的出口温度在安全范围内，此次磨煤机运行是安全的。
当然，从实践中也发现，在中速磨煤机出口温度提升后，其磨辊轴承润滑油的温度也逐渐会增加，燃烧器的喷口温度也随之增加。电厂所使用的中速磨煤机磨辊轴承润滑油报警温度为>100℃，燃烧器喷口的报警温度为>800℃，而本次评估实验中，润滑油的温度最高值为90℃，燃烧器喷口壁的最高温度为327℃。另外，中速磨煤机磨煤出口一氧化碳的浓度在标准范围内，多项因素都在正常运行范围内。中速磨煤机运行过程中，出口温度提升后达到90℃，在磨煤机运行的安全范围内，本次安全性评估符合标准。但实际在中速磨煤机停止运行之后，磨煤机出口的温度很可能会受到煤量使用量的减少影响而发生变化。另外，安全性评估过程中，磨煤机的启停也会在很大程度上造成磨煤机出口温升高的现象发生，因此，这就要求相关评估人员必须及时做好相应的分析，以便采取针对性措施，进而保证中速磨煤机的稳定运行。本次评估研究已经充分对速磨煤机各项数据展开详细的分析，并及时发现其中的不足，以便于采取针对性解决措施，进而保证中速磨煤机运行的安全性、可靠性。
二、磨煤机出口温度提高对制粉性能的影响
1.煤粉细度及均匀性的变化情况
在试验期间，出口温度提高后气流密度下降，磨煤机内的风速有所提高，加上一次风量也略有上升（统一修正到75℃时，变化很小），最终导致磨煤机磨制H{的煤粉细度略有提高，均匀性也有所下降，但是煤粉细度均在满足要求范围内。
2.煤粉颗粒的分布情况
为进一步评价磨煤机出口温度提高对制粉颗粒分布的影响，选择对应的样品放人马尔文（Malvern）粒径分析仪（MASTERSIZER 2000的仪器）中分析。一般来说，从锅炉燃烧要求来看，煤粉磨得越细，越容易着火和达到完全燃烧。因为煤粉越细，其比表面积越大。比表面积越大，可以更快地进行氧化反应和吸收外界热量。但是，煤粉越细，粉碎消耗的能量也越多。燃料的燃尽程度取决于粗颗粒的粒径，兼顾燃烧及制粉系统的经济性，希望得到合适且很均匀的煤粉。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以看出85℃工况的煤粉粒径小于1μm的颗粒含量最小，且大于300μm的颗粒含量也最小，因此对应的制粉状况为最佳。磨煤机出口温度不是提高得越高越好，而是有一定的高限，并且受到磨煤机本身设备的安全温度限制。
三、磨煤机提高出口温度前后锅炉运行情况
某电厂锅炉制粉系统的磨煤机在带满负荷运行时出口温度的提高受到冷风门限制，通过降低磨煤机出力进行相应试验。根据反馈，电厂的年平均负荷率在70％左右，因此试验期问机组负荷选择保持在420MW（对应70％满负荷）运行，所有磨煤机出口温度分别为75℃、80℃进行锅炉效率等项目试验，试验具体内容包括DCS数据记录（辅机功率）、灰渣取样、炯气成分分析等，试验期间，除调整磨煤机出口温度外，不对其他燃烧参数进行调整，保持燃烧风量稳定。为了进行排烟温度对机组经济性影响的比较，将排烟温度统一修正到送风机进口温度为20℃来进行锅炉效率计算。
四、结合中速磨煤机出口温度安全性评估提出几点建议
不管是中速磨煤机还是锅炉都是电厂运行的重要组成部分，因此，要提升电厂生产效益则需要在保证运行安全性的基础上，提升其运行效率，减少浪费的现象。从本次安全性评估试验中分析，在中速磨煤机出口温度提高试验中，并没有对锅炉燃烧的稳定性以及参数带来明显的影响，同时制粉系统也无明显影响，试验过程中并未出现炉膛负压突变以及一次风压突变的现象，整个试验过程锅炉运行稳定。从综合方面分析，磨辊润滑油温度、出口一氧化碳浓度以及燃烧器喷El壁温度等因素会直接影响到中速磨煤机出口的温度，因此，需要保证这几方面因素均在标准范围内，才能保证中速磨煤机运行的安全性、稳定性。锅炉运行与燃料有着直接的关系，而磨煤机运行也将实际影响到燃料的质量，因此，在保证磨煤机运行稳定的前提下，才能保证安全且有效地提升锅炉的运行效率。
中速磨煤机出口温度在提升之后，中速磨煤机运行的电耗会有所降低，同时煤粉细度也会有所提高，但美中不足的是煤粉的均匀性有所下降，而这类弊端只能通过出口温度的提升速率来控制。因此，在中速磨煤机运行过程中主要保证煤粉细度在要求范围内，同时应控制出口温度的提升情况，并不是出口温度提升的越快越好、越高越好，而是要有一定的限值，控制在这个范围内才能提升煤粉生产的质量，更有利于提升锅炉的运行效率。
在启、停磨煤机时要注意安全。可考虑对运行操作进行相应修改，原则上是将肩停时的磨煤机出口温度恢复至正常温度后再进行相应操作，遇到特殊煤种时（如印尼煤等特高挥发分煤种），磨煤机出口温度要根据具体情况设定。
在磨煤机一个大修期满后，检查提高磨煤机出口温度后对磨煤机的各方面影响，特别是对磨辊润滑油质的影响。
总结
综上所述，在电厂技术飞速发展的当下，对锅炉的运行效率要求也有所提升，而煤粉是锅炉运行的主要燃料，因此需要控制好煤粉的生产质量，才能在根本上提升锅炉运行水平。本文所提到的中速磨煤机是煤粉燃料加工的主要机械设备，在对其出口温度提高的安全性评估中充分发现了影响磨煤机出口温度提高的几点安全性因素，生产过程中应结合电厂实际运营情况，适当控制这几种因素，保证电厂生产的安全性。
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论文作者:周利哲,张太平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/16
标签：温度论文; 磨煤机论文; 中速论文; 锅炉论文; 安全性论文; 制粉论文; 煤粉论文; 《电力设备》2018年第32期论文;