曹琰1 赵明宇2 曹宏伟3
河北大唐国际唐山热电有限责任公司发电部 河北 唐山 063029
【摘要】：燃煤锅炉煤粉细度是锅炉运行中非常重要的一个控制参数,它不仅影响炉内燃烧状况、锅炉飞灰可燃物及大渣含量，而且影响制粉系统的电耗和发电煤耗，对锅炉经济性产生较大影响。目前，煤粉细度多是参照挥发分经验公式计算值控制。而分离器挡板开度可以有效地控制煤粉细度的大小，在其他工况不变的情况下，分离器挡板开度大，煤粉细度大；分离器挡板开度小，煤粉细度小。随着分离器挡板开度的变化，煤粉细度的大小随之变化，磨煤机电耗会发生相应的改变，发电煤耗也随之变化，本论文针对煤粉细度由小到大，不同制粉电耗和煤耗下对经济性影响的探讨。
关键词：电厂锅炉 锅炉燃烧调整 磨煤机 制粉电耗 煤粉细度 锅炉经济性
The influence of pulverized coal fineness on the economy of the boiler
Abstract: coal fineness is a control parameter of the boiler operation is very important, it not only affects the combustion conditions in the furnace, boiler fly ash combustible slag content, but also affects the power consumption of the milling system, thus it has great influence on the economy of the boiler. Currently, the coal fineness many reference volatile empirical formula to calculate the value of the control. Click here to control the fineness of pulverized coal, some power plants able to control the boiler fly ash content, the incomplete combustion boiler solid loss of about 1%, while some power plant boiler fly ash content is still relatively high, especially nonflammable coal boiler, the boiler solid incomplete combustion loss more than 3%, and sometimes even up to 5%, a great influence on the economy of the unit. Tangshan Thermal Power Corporation changes the face of coal fly ash combustible difficult to control, the boiler combustion adjust frequently, for this problem, we adjusted boiler combustion tests to identify the influence of pulverized coal fineness on the economy of the boiler .
Keywords: power plant boiler ,boiler burning to adjust ,coal mill, fineness of pulverized coal, the economy of the boiler
前 言
制粉系统调整试验是电站锅炉燃烧优化试验的重要部分,煤粉细度的合理选择对降低可燃物及降低机械不完全燃烧损失和提高锅炉燃烧经济性有重要意义。我们针对唐山热电公司300MW机组1号锅炉的五台磨煤机在不同的分离器挡板开度下进行试验，得出相对应的磨煤机煤粉细度、磨煤机单耗、飞灰含碳量、排烟温度和锅炉效率，并结合我唐山热电公司的实际情况并进行了经济性分析, 将煤粉细度调整到最佳且得到了较为理想的结果,从而解决了运行经济性不佳的问题,提高了机组的整体经济效益，为我公司安全运行及节能降耗提供可靠的依据。下面就具体试验、分析、调整煤粉细度与锅炉经济性的问题进行探讨。
1.试验方法
1.1煤粉细度检测：
1.1.1煤粉取样：磨煤机手动控制煤量30t/h，一次风压8kPa,工况稳定运行后，热试人员利用非等速煤粉取样枪在锅炉四角给粉管的采样嘴处按照等分法采集煤粉，按标准筛分后进行称重，通过计算获得煤粉细度及煤粉均匀性。
1.1.2煤粉细度筛分：用200um和90um的标准筛筛分。
1.2 磨煤机单耗：磨煤机分离器挡板在不同工况下，去现场抄取磨煤机电量及给煤机煤量，通过计算获得磨煤机单耗。
1.3 排烟温度：热试人员在负荷工况稳定下利用标准测温枪在空预器出口测点处利用网格法检测排烟温度。
1.4 飞灰含碳量：磨煤机分离器挡板在不同工况下，稳定运行1小时后现场采集飞灰，送化验室化验获得飞灰含碳量值。
1.5 试验工况：机组负荷80%以上，总煤量140±5t/h，风压8kPa，加载油压13MPa，煤种：里八庄、古冶、唐山、宋家庄。
2. 试验项目及数据表：（表1）
注：工况Ⅰ：2020年7月30日；
工况Ⅱ：2020年8月5日；
工况Ⅲ：2020年8月10日；
工况Ⅳ：2020年8月16日；
工况Ⅴ：2020年8月20日。
3．增加费用和煤粉细度对比图：
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4．结论分析
4.1 表1所示，通过对磨煤机分离器挡板开度的由大到小，煤粉细度及磨煤机单耗随之变化，锅炉效率在工况Ⅲ时达到五个工况内最佳值：92.68%，以工况Ⅲ的发电量、煤耗等数据为基准，其余四个工况各项数值与工况Ⅲ作对比，对比结果表2所示。
4.2 以工况Ⅴ举例说明：工况Ⅲ当日发电量为5377026kWh，工况Ⅴ为5401422kWh，电量折算系数为1.007，工况Ⅴ较工况Ⅲ锅炉效率下降0.41%,锅炉效率每下降1%影响煤耗上升3.4g/kWh，折算增加煤量13.57t；参考近期煤价572元/t，工况Ⅴ实际增加煤耗费用为7762.1元；工况Ⅴ磨煤机平均单耗为9.72kWh/t，磨煤机增加电量72.67kWh，磨煤机增加电费27.4元，合计增加费用7789.5元。其他4个工况下合计费用的依照此方法依次计算得出。
4.3 综上所述，在煤种、给煤量和一次风压不变的情况下，分离器挡板开度越小，煤粉细度越小，磨煤机单耗越大；反之分离器挡板开度越大，煤粉细度越大，磨煤机单耗越小，煤粉细度越大，机械不完全燃烧损失和排烟损失越大，降低锅炉效率的同时也增加了锅炉安全运行隐患；虽然煤粉细度越小，可以增强煤粉燃烧特性，提高锅炉效率，但是会导致磨煤机出力下降和电耗升高，煤粉细度的大小对煤粉气流着火和燃尽以及磨煤机单耗的影响较大，进而影响了锅炉效率。
因此，煤粉过粗和过细都是不经济的。本次试验五个工况中工况Ⅲ锅炉效率最佳,达到了92.68%,此时五台磨煤机分离器挡板开度分别为57%、53%、51%、48%、51%，平均煤粉细度为R9027.3。当其余四个工况开大或减小分离器挡板开度时，平均煤粉细度分别为R9031.18、R9028.92、R9024.78、R9023.22；锅炉效率分别减小了0.65%、0.25%、0.21%、0.41%。与此同时影响煤耗分别增加了20.79t、8.1t、7.42t、13.57t，结合近期煤价572元/t，电价0.377元/kWh，每天合计增加的电、煤费用分别为11855.5元、4618.8元、4256.9元、7789.5元，结论为工况Ⅲ为最佳工况。
参考文献
[1] 电站锅炉性能试验规程 GB 10184-2008
[2] 煤样的制备方法 GB 474-2012
[3] 煤粉细度的测定 DL/T 567.5-2008
[4] 飞灰和炉渣可燃物测定方法 DL/T 567.6-2012
[5] 唐山热电公司. 300MW机组集控运行规程. 2012（内部资料）