火电厂制粉系统的优化调整对锅炉效率的影响.pdf

第 3 0卷 第 1 1 期 2 0 0 8年 1 1月 华 毫 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 ． 3 0 No ．1 1 NO V ． 2 0 08 火 电厂 制粉 系统 的优化调整对锅炉效率 的影响 I n fl u e n c e o f c o a l mi l l i n g s y s t e m o p t i m a l a d j u s t me n t o n b o i l e r e f f i c i e n c y i n t h e r ma l p o w e r p l a n t 武 晓 东 W U Xi a o d o n g 国电电力大同第 二发电厂 ， 山西 大 同0 3 7 0 4 3 D a t o n g S e c o n d P o w e r P l a n t ， G u o d i a n P o w e r D e v e l o p m e n t C o r p o r a t i o n L i m i t e d ， D a t o n g 0 3 7 0 4 3 ， C h i n a 摘要 随着火电厂燃煤价格的持续走高， 提 高锅炉效率是发电企业深度挖潜且提高企业竞争力的有效途 径． ．制粉 系统 的优化调 整对于提 高锅 炉效率至关重要 、利用 电站锅炉相 关试验 方法对火电厂制粉 系统进行 了调 试 ， 分析 了制粉 系统调整对锅 炉效率提 高的影 响， 为 火电厂制 定合理 的技 改方案提供依据 关键词 制粉 系统 ； 优化调整 ； 锅 炉效率 ； 影 响； 分析 ； 火电厂 中图分类号 T K 2 2 3 ． 2 5 文献标 志码 B 文章 编号 1 6 7 41 9 5 l 2 0 0 8 1 1 0 0 1 l一 0 2 Abs t r ac t Al o n g wi t h t h e c o n t i n u o us r a i s i n g o f e o a l pr i c e，i n c r e a s e o f bo i l e r e ffi c i e n c y i s a n e f f e c t i v e wa y f o r t a p pi n g p o t e n t i a l o f c o a l k fi r e d p o w e r p l a n t a n d i n c r e a s i n g o f e n t e r p r i s e c o m p e t i t i v e n e s s ．T h e m i l l i n g s y s t e m o p t i ma l a d j u s t m e n t i s v e r y i m p o r t a n t f o r i n c r e a s e o f b o i l e r e ff i c i e n e v ．T h e m i l l i n g s y s t e m o f D a t o n g S e c o n d P o w e r P l a n t w a s a d j u s t e d b y u s i n g r e l e v a n t t e s t i n g m e t h o d s o f p o w e r b o i l e r ， t h e i n fl u e n c e o f m i l l i n g s y s t e m a d j u s t m e n t o n t h e b o i l e r e f f i c i e nc y wa s a n a l y z e d．Th e a n a l y s i s p r o v i de s a f o un da t i o n for r a t i o n a l t e c hn i c a l r e f o r ma t i o n s c h e me． Ke y wo r d s c o a l m i l l i n g s y s t e m；o p t i ma l a d j u s t me n t ；b o i l e r e ff i e i e n e y ； i n fl u e n c e ； a n a l y s i s ； t h e r m a l p o w e r p l a n t 0 引言 2 火 电厂 制粉系统优化调整试 验 随着近年来火电厂新建项 目的不断增多以及电 煤价格的 日益走高， 发电企业面 临着巨大的行业竞 争压力， 燃料成本居高不下 ， 导致企业利润下降甚至 经营亏损。发电企业 只有通过 内部深度挖潜 ， 节能 降耗才能提高企业 的竞争力 。 1 火 电厂 制粉 系统 火电厂制粉系统是煤粉锅炉 的重要辅助系统 ， 它的启停 、 运行的安全经济与否 ， 直接影响着锅炉运 行的安全性和经济性， 进而影响整个电厂的安全 、 经 济运行。火电厂制粉系统的主要设备 由给煤机 、 磨 煤机 、 排粉机 、 给粉机 、 风机 、 输粉管等设备构成 磨 煤机的运行特性直接影响煤粉燃料特性 ， 影响锅炉 燃烧效率 ， 因此 ， 制粉系统优化调试的重中之重就是 对磨煤机进行优化调试， 确保其在最佳状态下运行。 收稿 日期 2 0 0 80 6 2 8 2 ． 1 试验 目的 通过对火 电厂制粉系统进行优化调整试验， 对 比制粉系统不同运 行工况下的锅炉效率 ， 分析制粉 系统的调整对提高锅炉效率的影响， 以确定制粉系 统最佳运行工况。 2 ． 2 试验方法 以 1台型号 为 D G 2 0 6 0 ／ 1 7 ． 6一I 1 1的 6 0 0 M W 亚临界压力 、 自然循环 、 前后墙对 冲燃烧 、 一次中间 再热 、 单炉膛平衡通风 、 固态排渣 、 尾部双烟道 、 紧身 封闭 、 全钢构架的 Ⅱ型汽包炉的直吹式 中速磨煤机 的制粉系统为例 ， 进行制粉系统优化调试试验。 煤粉燃料细度直接影响锅炉燃烧效率高低。为 了保证磨煤机出力及出粉细度均达到设计要求 ， 通 过调节磨煤机分离器挡板开度 、 降低磨煤机通风量 和调节磨煤机加载油压等方法来测试磨煤机 出粉管 煤粉细度 。观察磨煤机 电流的变化情况 ， 选择最优 分离器挡板开度 ， 再调节煤粉细度。 1 2 华 鬯我刁 ∈ 第 3 0卷 磨煤 机煤 粉细度 的优 化 目标 为 R 。 ≤2 5 ％ ． 尺 ∞≤1 ． 0 ％。将调整磨煤机的出力设定为最大 出 力 5 4 ． 5 t ／ h 的8 0 ％ 即4 3 ． 6 t ／ h ， 并置为手动运行 方式。运行稳定后， 利用煤粉等速取样装置在调整磨 煤机的出粉管道进行取样， 根据煤粉细度化验结果， 对磨煤机的分离器挡板进行适当调整 ， 使得磨煤机的 煤粉细度达到优化 目标值。同时 ， 测算不同煤粉细度 下的锅炉效率， 在其他工况条件不变的情况下， 分析 了制粉系统的优化调整对锅炉效率的影响。 2 ． 3 试验数据与分析 根据试验数据结果绘制磨煤机性能曲线 ， 分析 影响磨煤机煤粉细度 的因素， 选定磨煤 机最佳运行 参数。 如图 1 所示 ， 煤粉细度及均匀性随磨煤机分离 器挡板角度逐渐关小而趋 向优化 目标。 4O 3 5 3 O 2 5 蕾 曼 2 0 l 5 1 0 5 0 舶 6 0 5 5 5 O 45 4 0 分离嚣挡板角度 图 1 煤粉细度变化图 磨煤机分离器挡板调整后 ， 磨煤机 电流有 明显 升高， 如图 2所示。 给 噤璇 t h 图2 煤粉细度对磨煤机出力的影响 磨煤机分离器挡板调整后， 磨煤机出力明显降 低 ， 如图 3所示 。 磨煤机通风量降低之后， 煤粉细度都有不同程度 的下降， 同时煤粉均匀性也有所提高， 如图4所示。 图 3 磨 煤机出力变化 图 图 4 磨煤 机通风量对煤粉细度的影响 综上所述， 在关小磨煤机分离器挡板后 ， 虽然能 明显降低煤粉细度 ， 提高煤粉均匀性 ， 却使得磨煤机 电流升高 ， 磨煤机出力大大降低 ， 在 6 0 0 MW 负荷工 况下 ， 只有 6台磨煤机全部运行才能维持负荷工况 ， 致使锅炉机组的安全性有所降低 ， 因此 ， 需要找到一 个兼顾煤粉细度及磨煤机电耗 、 机组运行安全的最 佳运行工况 3 制粉系统的优化调整对锅炉效率的影响分析 通过优化调整制粉系统 ， 选择磨煤机最佳煤粉 细度 ． 提高煤粉燃尽率 ， 可以大大减少锅炉燃烧过程 中的 J ， ， Q 热损失 ， 有效提高锅炉热效率 ， 见表 1 。 表 1 调整前 、 后烟气和炉效对照 通过 以上试 验数据分 析可得 出， 在保 证机组 安全运行的前提下 ， 制粉系统的优化调整对锅炉效 第 3 0卷 第 1 1期 2 0 0 8年 1 1月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c hn o l o g y V0 1 ． 3 0 No ． 1 1 NO V ． 2 0 0 8 水轮机座 环蜗壳三维有 限元分 析 3 D FEM a n a l y s i s o f t h e s p i r a l c a s i n g o f h y d r a u l i c t u r b i n e 王芳 ， 陈 自力 ， 韦泽兵 ， 黄建国 WANG F a n g ，C HE N Z i ． ． ．1 i，WE I Z e b i n g ，HUANG J i a n g u o 1 ． 云南省机械研究设计院， 云南 昆明 6 5 0 0 3 1 ； 2 ． 昆明电机有限责任公司，云南 昆明6 5 0 1 0 0 1 ． Yu n n a n Me c h a n i c a l Re s e a r c h De s i g n I n s t i t u t e ，Ku n mi n g 6 5 0 0 3 1 ，C h i n a； 2 ．K u n m i n g Mo t o r C o mp a n y L i m i t e d ， K u n m i n g 6 5 0 1 0 0 ，C h i n a 摘要 应用三维有限元分析方法对水轮机座环蜗壳进行了分析和计算， 得到了座环蜗壳在水压试验工况下 的应力和结构位移的计算结果j计算结果表明， 在材料屈服强度满足的情况下， 蜗壳的运行是安全的。 关键词 水轮机座环蜗壳； 有限元分析； 强度与变形 中图分类号 0 2 4 1 ． 8 2 T M 3 1 2 文献标 志码 A 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 0 8 1 1 0 0 1 3 0 4 Ab s t r a c t T h e s t a y r i n g a n d s p i r a l c a s i n g o f h y d r a u l i c t u r b i n e w e r e a n a l y z e d a n d c a l c u l a t e d b y u s i n g t h e 3 D F E M a n a l y s i s ，a n d t h e s t r e s s a n d d i s p l a c e me n t c a l c u l a t i n g r e s u l t o f s t a y r i n g a n d s p i r a l c a s i n g u n d e r h y d r a u l i c p r e s s u r e t e s t c o n d i t i o n w e r e o b t a i n e d ．T h e c a l c u l a t i n g r e s u l t s h o ws t h a t w h e n t h e y i e l d s t r e n g t h o f ma t e r i a l i s s a t i s fi a b l e ，t h e s p i r a l c a s i n g o p e r a t i o n wi l l b e s a f e t y． K e y w o r d s s t a y r i n g a n d s p i r a l c a s i n g o f h y d r a u l i c t u r b i n e ； f i n i t e e l e me n t m e t h o d F E Ma n a l y s i s ；s t r e n g t h a n d de f o r n l a t i o n 0 引言 蜗壳是水轮机的重要过流部件 ， 也是埋入混凝 土中的大型隐蔽设施之一 ， 其结构形式不仅需要满 足使有效水头的损失达到最小的要求 ， 还要其有足 够的强度和刚度 ， 以保证机组 的安全运行。由于蜗 壳是一个不封闭的壳体， 其断面尺寸和形状由进口 至尾部是均匀变化的， 这种不封闭的蜗形壳体的强 度计算相当复杂 ， 传统设计 中只能在引入假设的基 础上作简化计算， 不仅计算结果的可信度较低且相 当费时 收稿日 期 2 0 0 8 0 7 1 8 随着计算机水平和有 限元方法的发展 ， 各种基 率的提高有很大影响， 用公式表示为 情况下， 在影响锅炉效率提高的各种因素中， 制粉系 ， l 】 。 ％ ， 统韵优化诃整的影响约为 2 。 式中 ， 为煤粉细度 的变化对 锅炉效率 的影 响； △ 叼 参考文献 为锅炉效率的变化 ； a m 为煤粉细度 的变化。 4 结论 通过多次试验及对大量 、 多组数据的分析 ， 可以 得出以下结论 在保证机组安全运行且兼顾厂用 电 率及煤粉细度的前提下， 对制粉系统的最优化调整 ， 可大大提高锅炉效率。在煤质基本不变和同等负荷 [ 1 ] 范从振． 锅炉原理[ M] ． 北京 中国电力出版社， 1 9 8 6 ． [ 2 ] 岑可法． 锅炉燃烧试验研究方法及测量技术[ M] ． 北京 中国电力出版社 ， 1 9 8 7 ． 编辑 王 书平 作者简介 武 晓东 1 9 7 1 -- ， 男 ， 山西大 同人 ， 国 电电力 大同第 二发 电厂工 程师 ， 从事火 电厂热控方面的工作。