燃煤機(jī)組靈活性改造的研究

燃煤機(jī)組靈活性改造的研究

0制粉系統(tǒng)的適應(yīng)性2016年6月，國家能源秘書處發(fā)布了《關(guān)于開展油氣靈活改造試點(diǎn)項(xiàng)目的通知》。提高機(jī)組對燃料的靈活適應(yīng)性,是保證燃煤機(jī)組調(diào)峰潛力的基礎(chǔ)。燃煤電廠普遍存在實(shí)際煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤質(zhì)偏差偏大問題,因此,提高制粉系統(tǒng)對寬煤種的適應(yīng)性尤為迫切。另外,制粉系統(tǒng)與燃燒系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)之間密切關(guān)聯(lián);同時還涉及到低氮燃燒及鍋爐余熱能級深度利用等熱點(diǎn)問題。因此,在火電機(jī)組靈活性改造成為必然趨勢的背景下,非常有必要開展制粉系統(tǒng)的整體提效及運(yùn)行優(yōu)化方面的專題研究工作。1鍋爐最低穩(wěn)燃能力研究首先,通過開展低負(fù)荷下鍋爐精細(xì)化調(diào)整和穩(wěn)燃試驗(yàn),以及主輔機(jī)設(shè)備適應(yīng)性研究,深度挖掘鍋爐最低穩(wěn)燃能力,同時找出限制深度調(diào)峰的瓶頸因素,為靈活性運(yùn)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2洗衣粉系統(tǒng)的靈活性改造技術(shù)2.1制粉系統(tǒng)的深化改造制粉系統(tǒng)燃煤適應(yīng)性最主要的判別指標(biāo)是爆炸危險(xiǎn)性針對混煤摻燒后的制粉系統(tǒng)存在的安全隱患,需根據(jù)改燒后的煤質(zhì)進(jìn)行安全分析計(jì)算,根據(jù)《火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL/T5203-2005),重新設(shè)計(jì)制粉系統(tǒng)的防爆系統(tǒng),編制應(yīng)對技術(shù)措施。必要時,可進(jìn)行以下防爆改造:安裝內(nèi)部CO在線檢測裝置;增設(shè)磨煤機(jī)(分離器)后介質(zhì)溫度變化梯度檢測裝置;在可調(diào)縮孔處增設(shè)壁溫測點(diǎn);將入口一次風(fēng)道水平段改造為與水平面夾角大于燃用煤種的最小安息角的傾斜段等。2.2降低煤粉細(xì)度運(yùn)行的條件磨煤機(jī)出力是制粉系統(tǒng)最重要的性能指標(biāo);此外,機(jī)組超低負(fù)荷運(yùn)行時,需要明確雙磨運(yùn)行原則,并使之穩(wěn)定、安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,非常有必要提高磨煤機(jī)出力,并創(chuàng)造降低煤粉細(xì)度運(yùn)行的條件。磨煤機(jī)制粉量的大小受研磨出力、干燥出力和通風(fēng)出力三者的限制,且等于三者中的較小者。下面按照影響出力的類型,分別介紹相關(guān)的成熟技術(shù)。2.2.1研磨煤機(jī)系統(tǒng)1)提磨盤轉(zhuǎn)速2)增加碾磨面積3)同時應(yīng)用增轉(zhuǎn)速和增碾磨面積4)金屬陶瓷磨輥套和襯板改造針對以上問題,已經(jīng)有多家電廠將高鉻磨輥套和襯板的更換為金屬陶瓷磨輥套和襯板。磨煤機(jī)涵蓋ZGM、HP、MPS等多個系列,改造后的研磨件壽命是原來的3-4倍,且磨煤機(jī)運(yùn)行電流下降明顯,運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性顯著提高;大大的減少磨煤機(jī)的檢修工作量,降低維護(hù)成本,并且保證了磨煤機(jī)的連續(xù)運(yùn)行時間。5)鋼球磨少球技術(shù)和襯板改造2.2.2煤粉細(xì)度不高一次風(fēng)量的通風(fēng)出力不足,會嚴(yán)重影響磨煤機(jī)出力,還會造成石子煤量居高不下;并且不利于煤粉細(xì)度控制,煤粉未及時點(diǎn)燃,導(dǎo)致飛灰爐渣含碳量偏高,也不利于低氮燃燒。針對以上問題,需要對磨煤機(jī)動噴嘴環(huán)進(jìn)行改造,將噴嘴環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)封堵,減小噴嘴環(huán)截面積,在相同風(fēng)量條件下提高噴嘴處的風(fēng)壓2.2.3干燥能力的測定為了更好地?fù)綗趾枯^高的煤種,十分有必要提高磨煤機(jī)的干燥能力。1)空預(yù)器倒轉(zhuǎn)向2)提高空預(yù)器換熱能力3)在磨煤機(jī)入口熱一次風(fēng)道內(nèi)安裝微油加熱裝置4)采用低溫省煤器與暖風(fēng)器集成系統(tǒng)5)中儲式制粉系統(tǒng)中采用抽熱爐煙干燥技術(shù)2.3解決制粉系統(tǒng)溫度過剩問題上一節(jié)提到的提高制粉系統(tǒng)干燥能力的技術(shù),主要適用于燃用或摻燒高水分煤種的機(jī)組,但與此同時,目前許多機(jī)組還面臨著干燥能力過剩的問題,針對該項(xiàng)問題,可以采用提高磨煤機(jī)出口溫度的運(yùn)行調(diào)整方法1)熱一次風(fēng)加熱器技術(shù)2)正壓直吹式制粉系統(tǒng)溫度分段控制技術(shù)2.4提高風(fēng)速和粉量的均勻性1)磨煤機(jī)動態(tài)分離器改造2)非接觸式煤粉流速濃度在線監(jiān)測調(diào)平控制系統(tǒng)2.5傳統(tǒng)速磨系統(tǒng)缺陷我國的中速磨技術(shù)基本上都是從德國Babcock公司引進(jìn)的。國內(nèi)的磨煤機(jī)廠家,在早期的設(shè)計(jì)中,因技術(shù)局限性,導(dǎo)致傳統(tǒng)中速磨的諸多缺陷。但是,隨著國內(nèi)相關(guān)的企業(yè)對技術(shù)的消化吸收和自主創(chuàng)新,針對國產(chǎn)中速磨設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不合理性,提出了整體提效技術(shù)方案:1)磨煤機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)2)分離器優(yōu)化節(jié)能技術(shù)3)磨煤機(jī)液壓系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)4)彈簧加載改造為液壓加載技術(shù)5)煤粉管道優(yōu)化節(jié)能技術(shù)6)磨煤機(jī)智能管理系統(tǒng)軟件2.6鍋爐深度調(diào)峰為提高燃料切換靈活性,減少高揮發(fā)分煤質(zhì)的使用,降低燃料成本,增加一套調(diào)峰煤制粉和燃燒系統(tǒng)。當(dāng)需要鍋爐深度調(diào)峰時,快速將高揮發(fā)分調(diào)峰煤送入爐膛燃燒,增強(qiáng)鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃能力;也可通過改變給煤系統(tǒng)的連接方式來實(shí)現(xiàn):如在直吹式制粉系統(tǒng)中新增存儲有高揮發(fā)分煤質(zhì)的原煤斗;或者配置直吹式“雙進(jìn)雙出”鋼球磨煤機(jī)的機(jī)組,單臺磨煤機(jī)對應(yīng)的2個原煤斗分別上常規(guī)煤質(zhì)和揮發(fā)分較高的調(diào)峰煤質(zhì)。2.7流葉片等煤粉濃縮技術(shù)在磨煤機(jī)出口或者燃燒器入口加裝煤粉濃縮裝置,實(shí)現(xiàn)煤粉的一次濃縮。除了常見的旋風(fēng)筒、彎管、導(dǎo)流葉片等煤粉濃縮技術(shù),下面重點(diǎn)介紹一種小粉倉煤粉濃縮技術(shù)在磨煤機(jī)出口增設(shè)一個帶旋風(fēng)分離裝置的煤粉倉,高負(fù)荷分離部分煤粉到粉倉備用,低負(fù)荷直接從粉倉供粉。磨煤和燃燒過程的分離導(dǎo)致了燃燒系統(tǒng)延遲慣性的明顯減少,而且當(dāng)電力系統(tǒng)所需電力降低時,能使更多的電能應(yīng)用到煤粉的研磨上。2.8壓縮機(jī)防堵措施為提高高水分及高粘性煤種的摻燒能力,需要對原煤斗進(jìn)行改造或加裝防堵設(shè)備。如果堵塞不嚴(yán)重,可考慮加裝倉壁振打器及空氣炮等設(shè)備;如果堵塞嚴(yán)重,可考慮改為渦旋式煤倉清堵機(jī)3制粉系統(tǒng)靈活性改造的成熟技術(shù)方案靈活性改造,需要采用“一廠一策”的改造思路,結(jié)合機(jī)組自身的運(yùn)行特性、本廠調(diào)峰目標(biāo)、項(xiàng)目成本投資等綜合因素,進(jìn)行可行性論證與經(jīng)濟(jì)造價(jià)分析。在保證機(jī)組低負(fù)荷安全穩(wěn)定運(yùn)行