磨煤机组合方式优选在锅炉系统中的应用

磨煤机组合方式优选在锅炉系统中的应用摘要：某热电厂锅炉在投产后，六台磨煤机运行中磨煤机出口温度高不好控制，被迫采取四台磨煤机运行，两台备用的运行方式。采用4台磨煤机工作时，喷燃器有多种组合方式，每一种方式其锅炉的热负荷分布和锅炉效率都是不一样的，如何选择磨煤机的组合方式，并且协调一次风动力和二次风动力尽力达到平衡，维持炉膛压力的稳定，对锅炉的稳定燃烧具有重要意义，本文利用磨煤机运行方式优选和送风回路模糊PID的智能控制策略相结合来解决这个问题。关键词：磨煤机；优选；锅炉系统；应用；分析1导言某热电厂采用的HG一410/9.8一HM16型锅炉，是哈尔滨锅炉责任有限公司生产的，2004年10月投产，锅炉炉膛断面为正方形，深度和宽度均为9980mm3。燃烧器采用六角切向布置直流式燃烧器，前后水冷壁上各布置2个燃烧器，两侧水冷壁上各布置1个燃烧器，假想切圆为840mm，采用风扇磨直吹式制粉系统，干燥剂由炉膛顶部抽取的高温炉烟，除尘器后抽取的低温炉烟及空气预热器出口的热风3种介质组成。2磨煤机概述磨煤过程是煤被破碎及其表面积不断增加的过程。要增加新的表面积，必须克服固体分子间的结合力，因而需消耗能量。煤在磨煤机中被磨制成煤粉，主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。其中压碎过程消耗的能量最省。研碎过程最费能量。各种磨煤机在制粉过程中都兼有上述的两种或三种方式，但以何种为主则视磨煤机的类型而定。3关于磨煤机的分类3.1低速磨煤机主要为滚筒式钢球磨煤机，一般简称钢球磨或球磨机。它是一个转动的圆柱形或两端为锥形的滚筒，滚筒内装有钢球。滚筒的转速为15-25转/分。工作时筒内的钢球不断地撞击和挤压煤块，将煤块磨制成煤粉。然后由通入滚筒内的热风将煤烘干并将煤粉送出，经分离器分离后，一定粒度的煤粉被送入煤粉仓或直接送入煤粉燃烧器。钢球磨笨重庞大、电耗高、噪声大；但对煤种的适应范围广，运行可靠，特别适宜于磨制硬质无烟煤。3.2中速磨煤机转速为50-300转/分，种类较多。常见的有平盘磨、碗式磨、E型磨和辊式磨。它们的共同特点是碾磨部件由两组相对运动的碾磨体构成。煤块在这两组碾磨体表面之间受到挤压、碾磨而被粉碎。同时，通入磨煤机的热风将煤烘干，并将煤粉送到碾磨区上部的分离器中。经分离后，一定粒度的煤粉随气流带出磨外，粗颗粒的煤粉反回碾磨区重磨。中速磨煤机具有设备紧凑、占地小、电耗省、噪声小、运行控制比较轻便灵敏等显著优点；但结构和制造较复杂，维修费用较大，而且不适宜磨制较硬的煤。在大容量燃煤锅炉中碗式中速磨用得较多3.3高速磨煤机转速为500-1500转/分，主要由高速转子和磨壳组成。常见的有风扇磨和锤击磨等。在风扇磨中煤块受到高速转子的高速冲击与磨壳碰撞，以及煤块之间互相撞击而被磨碎。这种磨煤机与煤粉分离器组成一个整体，结构简单，紧凑，初投资省，特别适用于磨制高水分褐煤和挥发分高、容易磨制的烟煤。风扇磨由于磨损大，连续运行时间较其他磨煤机都短，不适于磨制硬质煤种。4几种典型的磨煤机运行方式改变后的调整4.1正对角运行方式(#1,#3,#4,#6)改变为偏角运行方式(#1，#2,#4,#6)时的优化控制正对角燃烧方式改变为偏角运行方式，是在实际运行中经常采用的变化燃烧方式之一，磨煤机运行的改变会使炉内的动力场发生改变，改变后的偏角运行方式本身就存在炉内燃烧偏斜现象，即使保持各磨煤机的燃烧平衡的理想状态下，仍然存在着炉内一次风动力和热负荷偏差现象，目前的这种状态下，#2磨煤机的一次风动力对炉内的干扰量较大，必须及时调整，以防止锅炉结焦现象的出现。调整措施：措施1：采取开大#4制粉系统热风门，同时关小#1,#2,#6制粉系统的热风门，增加通风出力，减少一次风动力偏差。措施2：采取上述的调整方法后，如果效果不理想，可以开大#4制粉系统的冷风门，增加通风出力，适当可以增加给煤机的给煤量，保证炉内平衡。措施3：采取上述的两种方法后，如果炉内的热负荷仍有一定的偏差，可采取开大#3,#5备用角二次风总门进行协调，同时采取开大#3,#4,#5角的油枪二次风门，增加二次风量，干扰#1,#2,#6角的一次风动力，采取二次风不平衡工况调整，实现炉内整体的动力平衡，减少炉内的动力偏差。4.2斜对角运行方式(#1，#2,#4,#5)改变为偏角运行方式(#1，#2，#3，#5)时的优化控制斜对角燃烧方式改变为偏角运行方式，是在实际运行中经常采用的变化燃烧方式之一，磨煤机运行的改变会使炉内的动力场发生改变，改变后的偏角运行方式本身就存在炉内燃烧偏斜现象，即使保持各磨煤机的燃烧平衡的理想状态下，仍然存在着炉内一次风动力和热负荷偏差现象，须及时调整，防止炉膛结焦。调整措施：措施1：采取开大#5制粉系统的热风门，同时关小#1,#3制粉系统的热风门，增加该磨煤机的通风出力，减少一次风动力偏差。措施2：采取上述的调整方法后，如果效果不理想，可以开大#5制粉系统的冷风门，增加通风出力，适当可以增加给煤机的给煤量，保证炉内平衡。措施3：采取上述的两种方法后，如果炉内的热负荷仍有一定的偏差，可采取开大#4,#6二次风总门进行协调，同时采取开大#4,#5,#6角的油枪二次风门，增加二次风量，干扰#1,#2,#3角的一次风动力，采取二次风不平衡工况调整，实现炉内整体的动力平衡，减少炉内的动力偏差。4.3斜对角运行方式(#2，#3,#5,#6)改变为偏角运行方式(#1，#3，#5，#6)时的优化控制斜对角燃烧方式改变为偏角运行方式，是在实际运行中经常采用的变化燃烧方式之一，磨煤机运行的改变会使炉内的动力场发生改变，改变后的偏角运行方式本身就存在炉内燃烧偏斜现象，即使保持各磨煤机的燃烧平衡的理想状态下，仍然存在着炉内一次风动力和热负荷偏差现象，目前的这种状态下，#5磨煤机的一次风动力对炉内的干扰量较大，必须及时调整，避免锅炉结焦。调整措施：措施1：采取将#5制粉系统的热风门及冷风门关闭，减小该制粉系统的通风出力，减小一次风动力偏差。措施2：采取上述的调整方法后，如果效果不理想，可以开大#1,#3制粉系统的冷风门及热风门，增加通风出力，进行斜动力干扰。措施3：采取上述的两种方法后，如果炉内的热负荷仍有一定的偏差，可采取开大#2,#4备用角二次风总门进行协调，同时采取开大##2角的油枪二次风门，增加二次风量，干扰#1,#5,#6角的一次风动力，采取二次风不平衡工况调整，实现炉内整体的动力平衡，减少炉内的动力偏差。5结论针对目前热电厂存在的，当磨煤机的运行方式改变时，炉内热负荷相应的发生变化导致系统不稳定，本文提出了新的磨煤机运行方式选择方案，采用一次风流粉射程作为参考标准对磨煤机运行方式进行优选排序，同时在优选了磨煤机的运行方式之后，采用基于模糊PID控制的策略对锅炉的燃烧系统进行优化调整，得出的仿真数据以及实例验证表明此方法能够很好的对给粉系统、锅炉系统进行控制，并且能够保证系统的稳定运行，节省了燃料，说明提出的锅炉控制方案是合理可行的。参考文献：方庆艳，汪华剑，陈刚，周怀春.超超临界锅炉磨煤机组合运行方式优化数值模拟[J].中国电机工程学报，2011，31(05)：1-6.夏季，彭鹏，华志刚，陆潘，张成，陈刚.燃煤电厂分磨掺烧方式下磨煤机组合优化模型及应用[J].中国电机工程学报，2011，31(29)：1-8.李德波，徐齐胜，沈跃良，刘亚明，温智勇.660MW四角切圆锅炉低氮改造后变磨煤机组合方式下燃烧特性数值模拟[J].动力工程学报，20