提高磨煤机出口温度的安全性探讨及防爆措施

作者:王军民; 刊名:浙江电力 上传者:冉涛

【摘要】某发电厂长期提高磨煤机出口温度运行,大幅降低了锅炉排烟温度,经济效益显著.但随之而来的磨煤机爆燃问题威胁了机组安全稳定运行.结合国内相关研究成果和该电厂的实际应用情况,对提高HP1003中速磨出口温度的安全性进行探讨,并提出了防爆治理措施,对同类型磨煤机提高出口温度运行具有指导意义.

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0引言 某发电厂通过提高磨煤机出口温度运行,锅炉排烟温度平均降低约6,锅炉效率提高约0.3%,折合节省供电煤耗约0.9g/kWh,经济效益显著。但是,磨煤机出口温度与制粉系统的安全性及锅炉运行的经济性密切相关,提高磨煤机出口温度后,必然降低了制粉系统运行的安全裕量,增大了磨煤机爆燃的风险。 国内针对提高磨煤机出口温度的安全性,开展了大量的理论和试验研究[1-6]。 吕洪坤[3]认为煤在热解过程中可能析出CO(一氧化碳)等可燃气体,但是由于煤粉气流中的CO等可燃气体不可能达到爆燃极限及引燃温度,因此磨煤机及其出口管道内一般不会发生CO等可燃气体的爆燃,燃烧器喷口亦不会发生CO等可燃气体的回火问题。 沈跃良[4]针对不同特性的烟煤,开展了提高中速磨煤机出口温度的试验,在磨煤机入口风温不大于300、出口温度小于100的条件下,燃料加热研磨过程中CO的析出量均较小,且变化很小。 余海铭[5]通过数值模拟与试验的方法,研究中速磨煤机内部温度场及煤粉颗粒温度变化情况,结果显示,以可挥发水分7.28%的原煤为研究对象,当磨煤机出口温度达到100时,磨煤机内99.57%以上煤粉颗粒的温度低于200,煤粉可燃气体析出的可能性很小。 烟煤锅炉热风温度均在300左右,根据相关研究成果,适当提高磨煤机出口温度,不可能使煤粉气流中大量析出CO等可燃气体,更不可能直接导致磨煤机发生煤粉爆燃事故。 但是,提高磨煤机出口温度后,磨煤机爆燃却时有发生,且较温度提高之前爆燃事故发生更频繁,导致各燃煤发电厂对提高磨煤机出口温度这一节能举措积极性不高,甚至表示反对。在国 内,虽然理论研究较多,但在实际应用中对磨煤机提高出口温度的安全性探讨却不多。以下结合某发电厂一年多的运行情况,全面探讨HP1003中速磨煤机提高出口温度的安全性,并提出了防爆治理措施,对同类型磨煤机提高出口温度运行具有重要的指导意义。 1设备概述 某发电厂4600MW机组锅炉炉型为HG-1890/25.4-YM4,一次中间再热,固态排渣、单炉膛、平衡通风、型布置、全钢构架悬吊结构、露天布置,燃烧方式为前后墙对冲燃烧,采用30只低NOX(氮氧化物)轴向旋流燃烧器,前后墙各15只,分3层对称布置。制粉系统为中速磨正压直吹系统,配置6台HP1003型中速磨煤机,额定工况下5台运行,1台备用。 2应用情况 2.1煤种特性及磨出口温度规定值 锅炉常用煤种的煤质特性见表1,均为易爆煤种[7]。根据煤种特性,对不同煤种规定不同的出口温度: (1)燃用塔优煤时,控制磨煤机出口温度不超过105。 (2)燃用蒙混、神混、伊泰、平朔等Vdaf小于40%的烟煤时,控制磨煤机出口温度不超过100。将磨煤机出口温度报警值由85更改为100,为保证磨煤机的安全,维持磨煤机出口温度高高跳闸保护定值(125)不变。 (3)燃用褐煤等高灰挥发份煤种时,控制磨煤机出口温度在55~65。 2.2磨煤机爆燃 提高磨煤机出口温度一年多来,共发生5次磨煤机爆燃,均发生在制粉系统正常运行工况下,其中3次磨煤机出口温度在95以上,2次出口温度在85以内,磨煤机爆燃前运行参数见表2。分析其爆燃原因,均为文丘里套积粉或磨煤机入口一次风道积煤而引起的自燃。 2.3磨煤机润滑油劣化情况 磨煤机有2个独立的润滑油系统,第一润滑系统是3只磨辊装置自容油浴式润滑系统,采用680重负荷齿轮油,该油具有优异的氧化安定性和良好的粘温性能,100时粘度达32.1~41.1,高温时能提供有效的润滑保护作用。提高磨煤机出口温度后,磨煤机内温度提高20以上,未发生因油质劣化更换润滑油的情况,不存

参考文献

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