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摘 要：火电厂锅炉排烟热损失是锅炉系统最大的热损失，而减少排烟热损失的主要方法就是提高磨煤机出口温度。因此，该文特对提高磨煤机出口温度的经济性进行详细阐述。
关键词：磨煤机 出口温度 经济性 安全性
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0070-01
火电厂锅炉排烟系统作为最大的热损失，降低其热损失是当务之急。当前，提出提高磨煤机出口温度能够有效降低锅炉排烟热损失，但是可能降低锅炉制粉系统运行的安全性。因此，研究磨煤机出口温度具有重要實践意义。
1 试验概述
河津发电分公司安装有两台日本三菱重工生产的露天锅炉，为亚临界、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、控制循环汽包型。同时每台锅炉配套有四台由福斯特惠勒能源公司生产的FW-D11D型双进双出钢球磨煤机，其额定出力为46.05T/H，筒体直径为3.86 m，筒体长度为5.97 m，额定装球量为78 T，电机转速为1000 rpm，主电机功率为1492 kW。磨煤机单侧电机驱动，且每台磨煤机配置有两台无极变速电子称重式给煤机。燃烧器配风分为一次风、内二次风及外二次风，其中内二次风为直流，外二次风为旋流。最大通风量为每秒19.23 kg。
本次研究所采用的煤质参数如下表1所示，通过TG-FTIR技术对电厂试验煤种进行详细分析。煤样开始失重时的温度约为286 ℃，而红外光谱图形中发现的可燃气体的温度为265 ℃。经过磨煤机热平衡计算，其出口温度约为100 ℃。磨煤机在常规温度为70 ℃时，入口温度约为226 ℃，其出口温度相应增加到100 ℃。假设原煤重量的5%外存在水分，且在煤粒外初期受热而蒸发，此时，磨煤机进口温度在226 ℃时，煤粒表面的实际湿热风温度为200 ℃，由此可推断出，当出口温度提高到100 ℃左右时具有可行性。
2 试验结果
（1）对锅炉运行影响。首先，对于锅炉主要运行参数的影响。调整磨煤机的出口温度，炉膛负压在正常范围内波动，表明提高出口温度对炉内燃烧的稳定性并没有显著影响，且减温水量也无显著变化。其次，对锅炉总煤量的影响。提高磨煤机出口温度，也就相应提高了锅炉效率，减少能源消耗。必然在发电负荷不变的条件下，入煤量也会相应下降。最后，对锅炉整体运行的影响。由于磨煤机的出口温度提高，烟气中回收的能量重新进入到炉膛，相应增加了输入热量，使得锅炉负荷上升，通过利用逻辑控制给煤机，可有效减少给煤量，并相应维持正常负荷变化。通过利用红外测量温枪对炉膛燃烧器区域的测温进行对比，可发现观测点的温度变化较小。尽管磨煤机的出口温度提升对炉膛的温度影响较小，但由于着火距离减小，使得炉膛火焰中心下降。
（2）经济性分析。①可降低飞灰含碳量。由于出口温度提升到100 ℃，进入炉膛的粉在着火之前，相应的提高了炉膛内的燃烧刚性。加上调整燃烧配风，可防止贴壁燃烧现象的出现。此外，能够提前煤粉着火时间，进而有效缩短煤粉在炉膛内的燃烧时间，提高煤粉的燃尽率。尤其在机组低负荷的运行之下，可最大限度降低飞灰含碳量。②降低排烟温度。通过试验结果表明，空预器的进口温度伴随着磨煤机出口温度的升高，空预器进口的烟温度相应增加5 ℃。为了有效避免排烟温度波动的误差，尽量取最后0.5 h的排烟温度。若控制了磨煤机的风量，势必会减少磨煤机冷一次风量，增大热风门开度，提高热风利用率。③提高磨煤机的出力。由于增加热风量，也就提高了磨煤机干燥出力，进而达到降低制粉单耗。④降低末再管壁温度，防止其超温。因为提高磨煤机出口温度，进而可有效控制再热汽温度指标。且当煤粉进入到炉膛前，缩短其燃烧时间，增加屏再和墙再的辐射吸热量，提高再热汽温度指标控制的机动性。
（3）安全性分析。首先，调整燃烧配风，可有效避免喷口带火或贴壁燃烧现象的发生。由于炉膛煤粉着火提前，其燃烧器喷口很有可能发生带火现象。因此，应密切关注入口一次风压及喷口温度，加强调整燃烧配风。其次，当磨煤机内部温度提升时，其磨辊油封的润滑油的温度也有所上升。对于此种情况，应密切监控磨煤机润滑油站的运行情况，确保润滑油温度控制在45 °以下。再次，当积渣太多时，磨煤机内部温度升高，可能会引起石子煤着火，因此，应加强设备的定期维护及管理，进而确保安全运行。最后，由于磨煤机出口温度提高，燃用高挥发份煤种时，可能会出现磨煤机的自燃或爆炸。针对此种安全事故，应严格执行试烧煤种的规定，确保磨煤机蒸汽灭火装置的正常使用。
3 结语
通过试验研究表明，磨煤机的出口温度与锅炉运行的经济性及安全性有着密切联系。当提高了经济性，而安全性又相应降低，因此，应处理好两者之间的关系。本文最后特提出四点对策，旨在提高其安全性及经济性。当然，由于实际的煤质分类较多，可能影响着磨煤机出口温度的设置，这就需要根据燃煤的实际情况，对煤质进行综合分析，进而确定最优的出口温度，达到节能降耗的目的，实现我国社会经济的可持续发展。
参考文献
[1] 崔福兴.提高中速磨煤机出口温度的可行性研究[D].浙江大学，2010.
[2] 张晓东.中速磨煤机智能控制及配风对锅炉经济性影响的研究[D].郑州大学，2011.
[3] 沈跃良，陈谋万，刘亚明，等.提高HP983中速磨煤机出口温度对锅炉运行的影响[J].热力发电，2013，42（4）：9-13.
关键词：磨煤机 出口温度 经济性 安全性
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0070-01
火电厂锅炉排烟系统作为最大的热损失，降低其热损失是当务之急。当前，提出提高磨煤机出口温度能够有效降低锅炉排烟热损失，但是可能降低锅炉制粉系统运行的安全性。因此，研究磨煤机出口温度具有重要實践意义。
1 试验概述
河津发电分公司安装有两台日本三菱重工生产的露天锅炉，为亚临界、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、控制循环汽包型。同时每台锅炉配套有四台由福斯特惠勒能源公司生产的FW-D11D型双进双出钢球磨煤机，其额定出力为46.05T/H，筒体直径为3.86 m，筒体长度为5.97 m，额定装球量为78 T，电机转速为1000 rpm，主电机功率为1492 kW。磨煤机单侧电机驱动，且每台磨煤机配置有两台无极变速电子称重式给煤机。燃烧器配风分为一次风、内二次风及外二次风，其中内二次风为直流，外二次风为旋流。最大通风量为每秒19.23 kg。
本次研究所采用的煤质参数如下表1所示，通过TG-FTIR技术对电厂试验煤种进行详细分析。煤样开始失重时的温度约为286 ℃，而红外光谱图形中发现的可燃气体的温度为265 ℃。经过磨煤机热平衡计算，其出口温度约为100 ℃。磨煤机在常规温度为70 ℃时，入口温度约为226 ℃，其出口温度相应增加到100 ℃。假设原煤重量的5%外存在水分，且在煤粒外初期受热而蒸发，此时，磨煤机进口温度在226 ℃时，煤粒表面的实际湿热风温度为200 ℃，由此可推断出，当出口温度提高到100 ℃左右时具有可行性。
2 试验结果
（1）对锅炉运行影响。首先，对于锅炉主要运行参数的影响。调整磨煤机的出口温度，炉膛负压在正常范围内波动，表明提高出口温度对炉内燃烧的稳定性并没有显著影响，且减温水量也无显著变化。其次，对锅炉总煤量的影响。提高磨煤机出口温度，也就相应提高了锅炉效率，减少能源消耗。必然在发电负荷不变的条件下，入煤量也会相应下降。最后，对锅炉整体运行的影响。由于磨煤机的出口温度提高，烟气中回收的能量重新进入到炉膛，相应增加了输入热量，使得锅炉负荷上升，通过利用逻辑控制给煤机，可有效减少给煤量，并相应维持正常负荷变化。通过利用红外测量温枪对炉膛燃烧器区域的测温进行对比，可发现观测点的温度变化较小。尽管磨煤机的出口温度提升对炉膛的温度影响较小，但由于着火距离减小，使得炉膛火焰中心下降。
（2）经济性分析。①可降低飞灰含碳量。由于出口温度提升到100 ℃，进入炉膛的粉在着火之前，相应的提高了炉膛内的燃烧刚性。加上调整燃烧配风，可防止贴壁燃烧现象的出现。此外，能够提前煤粉着火时间，进而有效缩短煤粉在炉膛内的燃烧时间，提高煤粉的燃尽率。尤其在机组低负荷的运行之下，可最大限度降低飞灰含碳量。②降低排烟温度。通过试验结果表明，空预器的进口温度伴随着磨煤机出口温度的升高，空预器进口的烟温度相应增加5 ℃。为了有效避免排烟温度波动的误差，尽量取最后0.5 h的排烟温度。若控制了磨煤机的风量，势必会减少磨煤机冷一次风量，增大热风门开度，提高热风利用率。③提高磨煤机的出力。由于增加热风量，也就提高了磨煤机干燥出力，进而达到降低制粉单耗。④降低末再管壁温度，防止其超温。因为提高磨煤机出口温度，进而可有效控制再热汽温度指标。且当煤粉进入到炉膛前，缩短其燃烧时间，增加屏再和墙再的辐射吸热量，提高再热汽温度指标控制的机动性。
（3）安全性分析。首先，调整燃烧配风，可有效避免喷口带火或贴壁燃烧现象的发生。由于炉膛煤粉着火提前，其燃烧器喷口很有可能发生带火现象。因此，应密切关注入口一次风压及喷口温度，加强调整燃烧配风。其次，当磨煤机内部温度提升时，其磨辊油封的润滑油的温度也有所上升。对于此种情况，应密切监控磨煤机润滑油站的运行情况，确保润滑油温度控制在45 °以下。再次，当积渣太多时，磨煤机内部温度升高，可能会引起石子煤着火，因此，应加强设备的定期维护及管理，进而确保安全运行。最后，由于磨煤机出口温度提高，燃用高挥发份煤种时，可能会出现磨煤机的自燃或爆炸。针对此种安全事故，应严格执行试烧煤种的规定，确保磨煤机蒸汽灭火装置的正常使用。
3 结语
通过试验研究表明，磨煤机的出口温度与锅炉运行的经济性及安全性有着密切联系。当提高了经济性，而安全性又相应降低，因此，应处理好两者之间的关系。本文最后特提出四点对策，旨在提高其安全性及经济性。当然，由于实际的煤质分类较多，可能影响着磨煤机出口温度的设置，这就需要根据燃煤的实际情况，对煤质进行综合分析，进而确定最优的出口温度，达到节能降耗的目的，实现我国社会经济的可持续发展。
参考文献
[1] 崔福兴.提高中速磨煤机出口温度的可行性研究[D].浙江大学，2010.
[2] 张晓东.中速磨煤机智能控制及配风对锅炉经济性影响的研究[D].郑州大学，2011.
[3] 沈跃良，陈谋万，刘亚明，等.提高HP983中速磨煤机出口温度对锅炉运行的影响[J].热力发电，2013，42（4）：9-13.