广东粤电博贺发电厂制粉系统及辅助设备选型分析

宣恩文

(广东粤电博贺煤电有限公司，广东 茂名 525000)

广东粤电博贺发电厂制粉系统及辅助设备选型分析

宣恩文

(广东粤电博贺煤电有限公司，广东 茂名 525000)

根据煤质资料和燃烧消耗量，对广东粤电博贺煤电有限公司制粉系统及辅助设备选型进行了分析，并总结了本次选型的优点。

制粉系统；辅助设备；选型

0 引言

广东粤电集团广东电力发展股份有限公司拟结合博贺新港区的开发建设，在该临港工业区建设一座大型火力发电厂。根据建设厂址的自然条件和广东电力需求发展趋势，工程一期规划为4×1 000 MW燃煤发电机组，留有再扩建4×1 000 MW机组的余地。本工程建设2×1 000 MW超超临界燃煤汽轮发电机组，同步建设烟气脱硫设施，拟分别在2015年6月和2015年12月投入商业运行。

1 煤质资料

本工程设计煤种采用60%印尼煤与40%澳洲煤的混配煤，校核煤种拟采用内蒙古伊泰烟煤。锅炉点火启动采用等离子点火装置，不单独设置油系统。

煤质分析资料如表1所示。

表1 煤质分析资料

2 燃料消耗量

本工程燃煤消耗量如表2所示(对应锅炉BMCR工况，每日按20 h计，每年按5 500 h计)。

表2 燃煤消耗量 单位：t

3 制粉系统及辅助设备选择

3.1 制粉系统拟定

制粉系统主要分为贮仓式系统和直吹式系统两大类。贮仓式制粉系统不按抗爆压力设计，需要装设防爆门，系统复杂，设备多，自动化水平低，检修运行工作量大，技术落后。国内外的燃煤电厂只在中小型机组上使用钢球磨贮仓式乏气制粉系统。大型机组为了简化系统，增加安全性，通常按抗爆压力设计，不设防爆门，系统自动化水平高，同时为减少煤仓间的建筑投资，大多采用直吹式系统。对于易燃、易爆的煤，采用直吹式制粉系统可以减少煤粉自燃、爆炸事故的发生，高挥发分的煤基本上都不采用贮仓式系统，而采用直吹式，因此根据本工程煤种(易燃煤种)特点推荐采用直吹式制粉系统。

直吹式制粉系统分为负压与正压两种型式，负压直吹式制粉系统的一次风机(排粉风机)设在磨煤机后，输送高含粉气体，磨损大，故障率高，检修维护工作量大，除早期的工程以外，现在基本不再采用。目前大多数直吹式制粉系统采用正压系统，一次风机按照其在制粉系统的位置分为两种：在空预器后输送热风的是热一次风机，配置两分仓空气预热器；在空预器前输送冷风的是冷一次风机，配置三分仓空气预热器。热一次风机在高温含粉尘的工况下运行，工作条件恶劣，设备故障率较高，因此推荐采用冷一次风机。故本工程推荐采用配冷一次风机的直吹式制粉系统。

本工程设计煤种属于难磨煤，校核煤种属于中等可磨煤，可供选择的磨煤机型式有中速磨煤机和双进双出钢球磨煤机两种。中速磨煤机具有运行电耗低、重量轻、噪音小等优点，并且设备投资相对较小。双进双出钢球磨煤机具有煤种适应范围广、煤粉较细、无石子煤排放、负荷调节能力强等优点，但是制粉电耗较高，而且厂房容积要求也较大。直吹式系统选择何种型式的磨煤机，主要应从煤种的哈氏可磨指数HGI、冲刷磨损指数Ke、煤粉细度及设备投资等几个方面综合考虑，一般情况下只要HGI≥35，Ke≤5.0，就可以考虑采用中速磨煤机。另外，根据经验推测本工程煤种磨损性不强，采用中速磨煤机时碾磨件寿命均远大于6 000 h。故推荐采用中速磨煤机。

根据燃煤资料中的挥发分、哈氏可磨指数HGI、水分和灰分等数据，从防止煤粉自燃、防爆、提高制粉系统安全性和运行经济性等各方面综合考虑，本工程拟采用中速磨煤机正压冷一次风机直吹式制粉系统。

每台锅炉设6台中速磨煤机，6台电子称重皮带式给煤机，2台轴流式一次风机。磨煤机的密封风从冷一次风管来，采用母管制，设2台离心式密封风机，1台运行，1台备用。

3.2 设备选型

3.2.1 原煤仓

由于本工程新建1 000 MW机组，原煤仓容量较大，为了充分利用煤仓间容积，降低输煤皮带层高度，节省初投资，对原煤仓进行优化。采用侧煤仓布置，煤仓间为单跨式结构，2台位置相对的给煤机上方的原煤仓上部设计为钢制矩形煤仓，下接双曲线小煤斗，中间各自用方圆节过渡，方形原煤仓相邻壁交角的内侧做成圆弧形，壁面与水平面的交角不小于65°。

每台锅炉设6个原煤仓。煤仓布置在输煤皮带层与运转层之间，5个煤仓的储煤量可达到锅炉BMCR工况下8 h的燃煤量(设计煤种)。

3.2.2 给煤机

直吹式制粉系统通过调整给煤量调节锅炉出力，要求给煤机有较好的调节性能以及较高的计量精度。耐压电子称重皮带式给煤机具有密封性好、计量精度高、可以自动调节等特点，适用于中速磨直吹式制粉系统。

每台锅炉设6台给煤机，分别对应6台磨煤机。

3.2.3 磨煤机

目前电力系统业绩较多的中速磨煤机主要有上海重型机器厂引进美国ALSTOM POWER Inc.公司的HP系列磨煤机，沈阳重型机械集团有限责任公司引进德国Babcock公司技术研制的MPS系列磨煤机，北京电力设备总厂在引进国外技术基础上自主开发的ZGM系列磨煤机及长春发电设备总厂引进德国Babcock公司技术研制的第三代MPS -HP-Ⅱ系列磨煤机。其中MPS -HP-Ⅱ磨为在MPS磨基础上推出的新产品，解决了MPS磨检修困难的问题，并且通过提高磨盘转速及液压加载力将出力提高，因此选择型号时要较原MPS磨小2～3个型号，并且该磨比较适宜磨制高水分的煤种。几种系列磨煤机性能比较接近，其中HP系列磨煤机、MPS系列磨煤机和ZGM系列磨煤机已经有了1 000 MW机组的订货及运行业绩。本工程暂定HP1203，具体磨煤机型式以及规格根据招评标结果确定。

3.2.4 磨煤机密封风机

每台锅炉设2台密封风机，1台运行，1台备用，用于对正压制粉系统的设备进行密封，防止煤粉外泄。密封风机采用离心式，风机入口空气从一次风机出口母管引来。

3.2.5 一次风机

一次风机可供选择的型式有动叶可调轴流式、离心式两种。虽然动叶可调轴流式风机设备价格高，但是风机效率高，尤其是在低负荷运行时运行电耗低，初投资高出部分，几年内即可回收，优势明显。中速磨直吹式制粉系统要求风煤跟踪调节，在磨煤机出力变化或增减运行磨煤机台数时，一次风量要跟随调节，因此一次风机经常处于变负荷运行状态，要求风机调节灵活、高效率区范围广，动叶可调轴流式风机可以很好地满足这些要求，故本工程的一次风机按动叶可调轴流式风机考虑。

每台锅炉设2台一次风机，2台运行，不设备用。由于一次风压较高，一次风机按双级叶轮考虑。

4 优点总结

(1) 采用中速磨煤机正压冷一次风机直吹式制粉系统；(2) 每台锅炉设6台磨煤机，设计煤种5台运行1台备用，磨煤机采用中速磨煤机；(3) 采用电子称重皮带式给煤机，抗爆耐压结构好，保证给煤计量精度；(4) 原煤仓采用矩形结构，内衬不锈钢，防止堵煤。

2014-06-16

宣恩文(1980—)，男，广东廉江人，热能动力工程助理工程师，从事发电厂集控运行工作。