燃煤电厂给粉机出粉不均的原因分析及处置措施

杨守华，冯仁海

（十里泉电厂，山东枣庄277103）



燃煤电厂给粉机出粉不均的原因分析及处置措施

杨守华，冯仁海

（十里泉电厂，山东枣庄277103）

摘要：针对十里泉发电厂#5锅炉因给粉机出粉不均，严重影响机组机安全经济运行和正常接带负荷的问题，通过对该异常现象产生的原因，从系统设备和运行方式等方面进行全面剖析，并结合现场实际采取有效措施，使该问题得到较好解决。

关键词：给粉机； 出粉不均； 处置

0　引言

十里泉发电厂#5锅炉为上海锅炉厂制造SG—400/13.73-M413型，为单汽包自然循环，具有中间再热、悬吊全露天储仓式煤粉锅炉，于2014年5月完成低氮燃烧改造，汽轮机组实现高背压、双低压转子互换，高背压循环水供热。该锅炉为四角切圆燃烧，共设置有16台叶轮式给粉机，分4层布置，为配合低氮燃烧改造，将原燃烧器改造为水平浓度分离型，实现分级燃烧。配置两套制粉系统，为中间储仓、乏气送粉，每套配置一台低速钢球磨煤机和一台离心式排粉机。

1　给粉机出粉不均的现象及影响

1.1给粉机出粉不均的主要表征

自2015年5月以来，#5炉的部分给粉机先后出现了较为严重的出粉不均现象，出现出粉不均的给粉机主要集中在丙3、丁3和丁4三台粉机，其中丙3给粉机的一次风由甲排粉机供给，丁3和丁4给粉机的一次风由乙排粉机供给。

当给粉机出现出粉不均时，在排粉机出口风压、给粉机转速保持基本不变的情况下，其一次风压较其它下粉正常的给粉机（如丁2）波动较大，且不出粉时一次风压比正常出粉时一次风压降低约410Pa左右，出粉正常时给粉机的一次风压变化不大，该变化是因给粉机转速或排粉机出口风压发生变化影响所致。（如图1所示）。

若将排粉机出口风压自动控制解除，给粉机间断出粉，会导致排粉机出口风压产生较大波动。当锅炉主汽压力控制方式为“自动”时，即依靠调节给粉机转速来实现跟踪主蒸汽压力设定值时，给粉机间断出粉会造成投自动的给粉机转速波动大，使主蒸汽压力、汽温及炉膛负压等运行参数会随之出现大幅波动现象，在较短的时间内主汽温度会从额定汽温545℃降低至506℃，波动达42℃；炉膛负压上下波动达203Pa，主汽压力波动1.42MPa。（如图2所示）

就地观察出粉不均给粉机其对应的燃烧器出口，煤粉气流浓度、着火点位置及出口处的烟温变化大。当给粉机不出粉或出粉较少时，燃烧器出口处的煤粉气流浓度明显降低，使着火推迟、烟温降低，当再次出粉时，又恢复正常，且频繁重复出现。

1.2给粉机出粉不均造成的主要影响分析

因部分给粉机出粉不均，会导致“自动”方式的给粉机转速、机组的主汽压力、主再热汽温等参数出现大幅波动现象，给锅炉的稳定燃烧和经济运行构成严重威胁。当给粉机转速快速升高接近其最高转速（临界转速）时，会使给粉机出粉量大量减少，而影响煤粉气流着火迟延、甚至出现脱火现象，严重时可能造成炉膛灭火。主再热汽温的大幅波动，会对汽轮机的安全运行产生威胁。同时，主汽压力的变化，还会影响汽包水位的大幅波动，若给水“自动”控制性能不良，就会导致因汽包水位异常触发锅炉MFT保护动作。

若多台给粉机同时出现下粉不均，该异常出现叠加时，会使以上影响结果进一步加剧，在机组稳定运行的可靠性大幅降低的同时，还会使机组的接带负荷能力受到严重影响，在部分时间段，机组被迫偏离调度给定的负荷计划曲线运行。

因送风机无法实现“自动”调节，当给粉机不出粉或出粉较少时，送风量调整不及时导致氧量升高且频繁波动，造成脱硝系统入口NOx浓度升高，为确保机组烟气能够达标排放，就需要增加脱硝系统的喷氨量。

2　给粉机出现出粉不均的主要原因分析及处置

针对#5锅炉部分给粉机出粉不均的问题，主要从系统设备、运行方式及入炉煤质等方面进行原因分析。

2.1系统设备影响

可能影响给粉机出粉不均的主要设备有给粉机、煤粉汇合器和煤粉仓等。

（1）一次风管中煤粉汇合器因运行长时间，其中的隔板冲刷磨损严重，会出现密封效果变差，使一次风通过缺失的隔板空间经下粉管道反串至给粉机下部，阻止煤粉的正常向下流动，导致给煤机出现出粉不均。

针对以上原因，组织对存在该异常现象给粉机的煤粉汇合器进行割管检查，结果发现丙3给粉机的煤粉汇合器上隔板靠近左侧和下隔板的迎风面磨损严重，使上下隔板之间密封隙变大，密封效果较差（如图3所示）。当打开给粉机下部的检查孔检查时，发现一次风通过该处向外喷出的风量较大，也进一步证实该煤粉汇合器密封效果变差，于是对该煤粉汇合器进行了同类型更换，通过对其它煤粉汇合器检查未见异常。

（2）给粉机的叶轮、转向及其上部的下粉插板开度等，均会对给粉机的正常出粉产生影响。给粉机叶轮、拨板的磨损或断裂，会影响煤粉的正常输送；因给粉机上部的拨板带有约30°的倾角，若转速不正确，即使在相同的转速下也会影响给粉机的下粉量；给粉机上部的下粉插板实际开度过小，同样影响给粉机的下粉量。

通过对下粉异常给粉机停运后的检查，给粉机叶轮、拨板均正常，给粉机对应的下粉插板关动作正常，实际开度与显示一致。通过与相邻给粉机的转向对比发现，丙3和丁4给粉机转向与其它相反，联系检修人员对其转向进行切换调整。

（3）煤粉仓密封不良时，正常运行中保持负压状况的煤粉仓会漏入温度相对较低的冷空气，使煤粉温度降低、受潮产生结块，煤粉的流动性变差。机组停运后煤粉仓内未被烧烬的少量煤粉堆积在其内部，或因机组停运时间较长，当机组再次启动前未对粉仓进行彻底清理，使这部分煤粉因受潮后出现贴壁现象。

通过咨询，在该机组上次停运后未对粉仓进行全面清理，且机组停运近1个月时间，结合以前的检查经验，判断在煤粉仓局部出现了煤粉结块、挂壁现象。为消除因粉仓密封不严产生漏风的影响，组织人员对粉仓人孔门、给粉机法兰等处的结合面及给粉机检查孔进行封堵，对粉仓裸漏的外壁面等进行保温处理，杜绝或减少粉仓漏风，减缓煤粉温度的降低速度。

为消除因受潮已产生结块煤粉流动性变差的不利影响，组织对出现出粉不均的给粉机，通过其上部的检查孔进行人工放粉，清除粉仓下部壁面及给粉机腔室内的积粉，直至煤粉的温度和流动性恢复正常。通过放粉发现，这些给粉机存在煤粉结块、粘性大和流动性较差的现象。

2.2系统运行方式影响

系统运行方式可能对给粉机出粉不均产生影响的因素，主要有磨煤机出口温度和排粉机出口风压等。若磨煤机出口温度保持偏低，就会降低煤粉在煤粉仓内的保存温度，增加煤粉结块的风险，使其流动性变差。排粉机出口风压（即一次风压力）保持过高，因煤粉汇合器的密封效果不良，通过该处向上窜入下粉管的一次风量增加，增大煤粉的流动阻力。

针对该影响因素，对照运行实际情况进行全面排查，发现磨煤机正常运行中出口温度保持偏低，基本控制在65℃左右，而对应粉仓的煤粉温度在46～62℃左右，尤其是粉仓上部温度会更低些。同时发现两套制粉系统运行时间存在较大差别，甲侧制粉系统基本保持全天运行，而乙侧制粉系统每天平均运行只有2.5h左右，但乙侧粉仓对应的给粉机出力远大于甲侧，为满足该运行方式下的煤粉需要，就通过输粉机从甲侧向乙侧煤粉仓输送煤粉，因输粉机保温性较差，该过程使煤粉产生5℃左右的温降，进入乙侧粉仓的粉温会进一步降低。发现出粉不均的给粉机也多是布置在乙侧煤粉仓。

结合生产现场实际，对磨煤机运行方式进行合理优化，提高磨煤机出口温度，控制在68～70℃，减少输粉机使用时间，增加乙侧磨煤机运行时间。

为减少一次风压过高对给粉机正常下粉的影响，在确保一次风管不发生堵管的前提下，适当降低排粉机出口风压，由原2.5kPa降至2.2kPa左右。

2.3入炉煤质变化影响

煤粉的水分和灰分含量，会影响煤粉的流动性能。当煤粉中的水分、灰分含量升高时，会使煤粉的流动性变差，对给粉机出粉的均匀性产生不利影响。

通过对给粉机出现出粉不均现象前后的入炉煤质相关指标，进行统计分析发现，入炉煤的水分和灰分含量较之前升高较多（见表1、表2），对煤粉的流动性影响较大，也是导致给粉机出现出粉不均的原因之一。

表1　给粉机出粉异常前入炉煤主要指标

表2　给粉机出粉异常时入炉煤主要指标

针对以上分析结果，及时联系燃料专业对入炉煤掺配方案进行合理优化，调整不同煤种的掺配比例，力争使入炉煤的主要指标接近设计煤种，且要求长期保持相对稳定，避免出现较大范围的偏离设计值。

2.4采取的其它辅助措施

在采取以上综合处理措施的同时，还在给粉机上部的粉仓壁上安装了电动振打装置，当对应的给粉机出粉异常时，可启动该装置对其进行振打，增加煤粉的流动性能和下粉量。

3　通过治理取得的成效

（1）经过采取以上措施和综合处理后，给粉机出粉均匀性明显改善，在给粉机转速、排粉机出口风压同步变化的条件下，原出粉不均的丁3、丁4给和丙3给粉机的一次风压与出粉正常、相邻的丁2给粉机变化基本相同，变化趋势一致；一次风压自行频繁波动现象基本消除。（如图4所示）。

表3　给粉机出粉不均前后汽温、烟温变化比较

（2）机组运行的稳定性大大提高，主汽压力、炉膛负压及主再热汽温度等主要运行参数波动幅度明显减小。因发生出粉不均的给粉机主要集中在主燃区的上层，对炉膛火焰中心位置高度及炉膛出口烟温影响较大，所以在给粉机出粉恢复正常后，机组的主、再热汽温度得到较好改善，汽温明显升高，在锅炉蒸发量等运行工况基本相同的条件下，机组的主汽温度较之前平均升高6.23℃，再热汽温度平均升

高8.29℃，炉膛出口烟温平均升高21.92℃，而排烟温度影响不大。（见表3）。

4　结语

华电国际十里泉发电厂针对#5机组部分给粉机出现出粉不均问题，及时组织生产技术人员结合生产现场实际，全面深入剖析异常产生的真实原因，群策群力，从系统设备排查治理、机组运行方式优化及完善入炉煤质掺配方案等多方面综合治理，给粉机出粉异常现象得到及时消除，为机组的安全、经济、环保运行和机组的正常接带负荷提供重要保障。

参考文献：

[1]QW/04.17.00.0101-2014.140MW机组集控运行规程[S].

[2]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].北京：中国电力出版社，2007.

修回日期：2016-03-15

DOI：10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.02.005

中图分类号：TK229.6

文献标识码：B

文章编号：2095-3429（2016）02-0022-04

作者简介：杨守华（1968-），男，山东枣庄人，本科，工程师，研究方向：汽轮机以及电站锅炉的经济性运行；冯仁海（1972-），男，山东滕州人，本科，高级工程师，电厂集控运行主管。

收稿日期：2016-01-19

Cause Analysis of Uneven Flour From the Powder Machine and Disposal Measures in Coal-fired Power Plants

YANG Shou-hua， FENG Ren-hai
（Shiliquan Power Plant，Zaozhuang 277103，China）

Abstract：due to the uneven flour from powder machine which seriously affecting the safe operation of the unit and normal contact with the load in#5 boiler of the shiliquan power plant.By performing a comprehensive analysis of the causes of the abnormal phenomenon in terms of system equipment and operating methods，taking effective measures?Combine the site conditions，the problems were resolved effectively.

Key words：pulverized coal feeder； flour uneven； disposal