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摘要：在660MW的发展锅炉机组运行过程中，强化磨煤机的使用，对直吹式的制粉系统，在使用过程中的性能稳定性，还值得考究，下面针对其检修以及运行的各项检测机制进行分析讨论，在运行的操作过程中，通过有效的检修手段来实现对整体机械的管理控制，这样能够更好的降低磨煤机的维修经费。只有这样，才能够确保机组的正常运行。基于此，本文主要对660MW机组中速磨直吹式制粉系统性能分析及运行优化进行分析探讨。
关键词：660MW机组；中速磨正压直吹式制粉系统；性能分析；运行优化
前言
某电厂2号机组为660MW超临界参数燃煤汽轮发电机组，超临界变压运行带内置式炉水循环泵启动系统的直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π 型紧身布置。设计煤质和校核煤质均是内蒙古霍林河露天矿业股份有限公司生产的褐煤。35只低NOX轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧，7台MPS225HP-II中速磨煤机配正压直吹制粉系统。
2号锅炉投产后制粉系统一直存在一次风量测量值不准确、一次风煤比偏高、热一次风母管压力控制方式不合理、低出力下磨煤机振动大等一系列问题。为实现对制粉系统运行参数精细化控制，同时响应国家“节能降耗”的号召，有必要对该制粉系统进行优化调整。
本文研究的工作不仅使制粉系统的相关参数更加优化（风机电耗和排烟温度降低，供电煤耗下降），而且实现了将试验成果固化到DCS控制逻辑的目标，对同类中速磨正压直吹式制粉系统的运行、调整具有一定指导意义。
1、设备概况
2号锅炉在BMCＲ和ECＲ负荷时均六运一备，每台磨煤机出口由五根煤粉管接至炉膛前墙或者后墙的同一层燃烧器，前墙4层，后墙3层。磨煤机主要性能数据如表1所示。
表1磨煤机主要设计参数
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2、试验内容及方法
试验的主要内容如下。
2．1磨煤机入口一次风量热态标定
磨煤机一次风量的精确标定是整个制粉系统调整以及燃烧调整的前提和基础，一次风量测量的准确性不仅会受到冷、热风混合后风道内速度场分布的影响，还会受到温度场分布的影响，为此，应在热态下对磨煤机一次风测风元件进行标定。为真实反映实际运行中一次风测量系统状态，得出冷、热风混合后在线测量元件断面的速度场与温度场分布情况，磨煤机入口一次风量标定工作必须在热态下运行。
2．2一次风煤比、热一次风母管压力及加载压力特性试验
试验主要在常用煤种下进行，试验煤质特性如表2所示。
通过试验重新优化相关控制函数。其中，磨煤机入口一次风量热态标定按照《GB10184－88电站锅炉性能试验规程》规定的点数采用等截面网格法进行测试。磨煤机特性试验依据《DL/T467－2004电站磨煤机及制粉系统性能试验规程》进行。
表2试验煤质特性分析
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3、试验结果及分析
3．1磨煤机入口一次风量热态标定试验
一次风速是电站锅炉燃烧调整的重要参数。超临界机组热一次风系统的压力和温度均很高，压力超过20kPa，温度大于350℃，是烟风系统最重要的参数之一，是设计和校核的重点与难点。磨煤机正常运行时，在大、中、小三个不同风量下，用S型毕托管按等截面网格法对2号锅炉各磨煤机入口处的一次风量测量装置进行热态标定，从磨煤机入口一次风量热态标定结果可以看出，六台磨煤机表盘一次风量与实际测量值相比均有一定偏差，按试验确定的风量修正系数对表盘一次风量值进行修正后，表盘一次风量更加真实、准确。
3．2磨煤机一次风煤比特性试验
由于2号锅炉各台磨煤机入口在线一次风量测量值不准确，运行人员无法准确判断一次风量大小，为了防止粉管内积粉堵塞，在正常运行状态下，运行人员习惯对各磨煤机入口一次风量设置了“+15～+25t/h”的偏置。但由此导致磨煤机出口粉管的一次风速相对较高，C、D、E、F磨煤机大出力情况下粉管风速超过30m/s。一次风量过大，长期运行，会对燃烧器造成极大的磨损，严重时会磨损套筒。因此，在对磨煤机入口一次风量准确标定的基础上，需要通过试验重新确定合适的一次风煤比。一次风煤比特性试验在C、D磨煤机进行，其试验结果可推广至其他磨煤机。
一次风煤比的确定要兼顾到磨煤机的碾磨出力和干燥出力的双重影响，同时，粉管一次风速最低不能低于18m/s，否则煤粉容易在粉管内沉积；一次风速最高不宜高于30m/s，否则容易增大粉管及燃烧器磨损，由于燃烧器的磨损和风速的平方成正比，所以随着粉管风速的提高，燃烧器的磨损呈指数级上升。根据经验，一般粉管一次风速在22～28m/s为宜。因此，根据一次风煤比试验情况，对一次风量控制函数进行了优化。
3．3一次风母管压力特性试验
在保证磨煤机通风量的前提下，若能合理降低一次风压，则磨煤机入口风门自动开大，可有效降低一次风系统的节流阻力，降低一次风机电耗以及减小空气预热器一次风侧的漏风率。需要通过试验对原一次风母管压力控制函数进行优化。试验主要选择在C磨煤机上进行。一次风母管压力的控制应在满足一次风量调节需要的前提下，保持热风门开度50%～70%为宜。根据试验结果，对原一次风母管压力控制函数进行了优化。
3．4磨煤机加载压力特性试验
磨煤机碾磨力由液压加载系统产生，加载系统直接影响到煤粉研磨效率及磨煤机出力，是至关重要的设备组成部分。加载压力的大小可以改变磨辊与磨碗的间隙，间隙过大，磨煤机粉碎煤的能力降低，石子煤增加，磨煤机出力降低；间隙过小，会发生磨辊与磨碗衬板碰擦，引起振动，这对碾磨件、轴承、齿轮和电机的寿命有不利影响。4号锅炉磨煤机加载压力很长时间未进行过针对性的优化调整，其自动控制函数已不能满足日常运行的需要，迫切需要进行磨煤机加载压力特性试验，以对原加载压力控制函数进行优化。通过磨煤机加载压力特性试验，确定了不同磨煤机出力下加载压力的控制函数，按照优化后的控制函数，既能保证磨煤机的正常出力，又能避免磨煤机低出力情况下出现振动问题。
3．5制粉系统优化前后对比试验
通过前述一系列优化过程试验及结果，将制粉系统运行参数（一次风母管压力、磨煤机一次风量等）调整至最佳运行状态，并将试验结果与调整前进行比较，以对比分析通过制粉系统优化调整带来的经济效益。试验在600MW负荷工况下进行，具体试验数据对比如表3所示。
表3制粉系统优化前后对比试验结果汇总
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4、结论
（1）原七台磨煤机表盘一次风量与实际测量值相比均有一定偏差，按照磨煤机入口一次风量热态标定试验确定的风量修正系数对表盘一次风量值进行修正后，表盘一次风量更加真实、准确。
（2）原磨煤机入口在线一次风量测量值不准确，再加上原一次风煤比控制函数不合理，导致实际运行时磨煤机出口粉管的一次风速相对较高。在对磨煤机入口一次风量准确标定的基础上，通过一次风煤比特性试验，优化了原一次风煤比控制函数，降低了一次风机电耗。
（3）原一次风母管压力控制存在控制方式不合理、一次风系统阻力大等问题。通过一次风母管压力特性试验，优化了原一次风母管压力控制函数，使一次风母管压力的控制方式更加合理，同时有效降低了一次风系统的阻力，降低了一次风机电耗。
（4）原磨煤机加载压力自动控制函数已不能满足日常运行的需要，且在磨煤机低出力情况下振动较大。通过加载压力特性试验，优化了原加载压力控制函数，有效解决了磨煤机振动问题。
（5）通过降低一次风率和一次风母管压力等优化措施，与制粉系统优化调整试验前相比，600MW负荷工况下，一次风机电流降低了约42A，排烟温度下降约3．5℃，折合供电煤耗降低约0．8g/kWh，节能降耗效果十分明显。
参考文献：
［1］赵振宁．中速磨制粉系统一次风运行参数整体优化［J］．中国电机工程学报，2010，30（增1）：124－129．
［2］吴普刚．IHI－VS24型中速磨煤机振动分析及改进［J］．热力发电，2007，35（12）：88－90．