淺析降低磨煤機電耗的措施

陳應(yīng)賢 楊振英

【摘要】岱海電廠一期兩臺600MW鍋爐均配置六臺ZGM123G型磨煤機，正常運行時投運五臺磨煤機（設(shè)計煤種），一臺作為備用，五臺磨煤機可滿足鍋爐最大出力，每臺磨煤機配備一套潤滑油系統(tǒng)。本文從運行調(diào)整和技術(shù)改造兩方面著手分析如何降低磨煤機電耗，為運行調(diào)整和磨煤機潤滑油系統(tǒng)改造提供參考依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

【關(guān)鍵詞】降低 磨煤機 電耗

引言

現(xiàn)代的大中型火電廠鍋爐一般均采用煤粉燃燒。所謂煤粉燃燒就是把原煤在鍋爐制粉系統(tǒng)中經(jīng)原煤斗、給煤機送入磨煤機，在磨煤機中磨制成粉，最后送入煤粉倉中等待燃燒，或者直接送入鍋爐燃燒。在火電廠中，以磨煤機為核心的把原煤制成合格煤粉的系統(tǒng)，稱之為制粉系統(tǒng)。

廠用電主要消耗在經(jīng)常連續(xù)運行的鍋爐及汽機系統(tǒng)的6kV輔機上，風(fēng)煙、制粉、循環(huán)水三大輔助系統(tǒng)的設(shè)備用電量占全部廠用電量的70～75%左右，因此，深挖高壓輔機節(jié)電潛力，減少制粉系統(tǒng)輔機耗電量，能有效降低機組廠用電率。

一、本廠制粉系統(tǒng)簡介

我廠一期制粉系統(tǒng)采用MPS中速磨冷一次風(fēng)機正壓直吹式系統(tǒng)，采用冷一次風(fēng)機可以減少廠用電和提高一次風(fēng)機的運行可靠性。每臺鍋爐配有六臺ZGM123G型磨煤機，每臺磨帶一層燃燒器（6只），每臺鍋爐共36只燃燒器，前后墻各18只，分三層對稱布置在鍋爐的前后墻。正常運行時投運五臺磨煤機（設(shè)計煤種），一臺作為備用，五臺磨煤機可滿足鍋爐最大出力。

二、降低磨煤機電耗的現(xiàn)狀

1.合理掌握啟停磨煤機的時間

我廠磨煤機正常運行方式為保證四臺磨煤機運行，根據(jù)負(fù)荷的增長查看總煤量達(dá)250t或負(fù)荷到500MW時即應(yīng)啟動第五套制粉系統(tǒng)。負(fù)荷變化趨勢是多樣的，有可能負(fù)荷剛升到500MW又回落，如果生硬執(zhí)行該項規(guī)定，則必造成浪費，這就需要運行人員及時查看網(wǎng)調(diào)預(yù)計負(fù)荷趨勢圖結(jié)合前幾天出力曲線，輔助參考天氣狀況、日歷（周末一般負(fù)荷偏低）、負(fù)荷變化速率和當(dāng)前煤質(zhì)情況，在保證安全、快速響應(yīng)網(wǎng)調(diào)AGC負(fù)荷指令的前提下盡量做到該啟則啟，合理掌握啟磨時機。停磨的原則與啟磨是一致的，做到及時判斷、盡早停下第五臺磨。

2.優(yōu)化磨煤機運行方式

因各臺磨煤機的性能稍有差異，即使在同樣出力的情況下消耗的電能也不盡相同，據(jù)我觀察，電流差值能到2～5安培，對于長時間運行的6KV電機來說，這是一個可觀的數(shù)字。根據(jù)實際功率=實際電流IN*實際電壓UN*√3*功率因數(shù)，P=（2～5）*6KV*1.732*0.85=17.67～44.12KW，即可以節(jié)約功率約為17.67～44.12KW?？梢钥紤]讓能耗低的磨煤機盡量多的來帶負(fù)荷。

如果煤質(zhì)沒有問題，三臺磨煤機運行即可使機組帶到400MW的出力，在后夜等低負(fù)荷區(qū)段時可以考慮嘗試三臺磨煤機運行。

三、還可以挖掘的節(jié)電潛力

1.潤滑油泵的啟?？刂?/p>

將磨煤機潤滑油系統(tǒng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上稍作邏輯上的改進(jìn)，即停磨煤機后潤滑油泵聯(lián)停，如考慮到潤滑油對齒輪及軸承的冷卻作用，可以加延時聯(lián)停，啟動時先啟動潤滑油系統(tǒng)正常后才讓啟動磨煤機。這對于長期處于備用狀態(tài)的第六臺磨來講，其消耗是很可觀的，單此一項一年可以節(jié)電W=365*24*11=96360KW。

2.對潤滑油系統(tǒng)進(jìn)行改造

我廠磨煤機潤滑油系統(tǒng)為一對一單套供油，示意圖如下（圖一），潤滑油系統(tǒng)作為輔機的重要組成部分，其運行的穩(wěn)定性直接影響到輔機安全可靠運行，關(guān)系到機組的安全穩(wěn)定運行。因此，在諸如送風(fēng)機引風(fēng)機的油系統(tǒng)的設(shè)置上皆設(shè)置

兩套，一套運行，一套備用，備用系統(tǒng)能在運行系統(tǒng)故障退出后短時自動投入運行，這就保證了輔機的安全穩(wěn)定運行。我公司現(xiàn)有的磨煤機潤滑油系統(tǒng)如（圖一），其供油方式為一對一單套供油。有一天就地巡檢時我突然想到：為什么磨煤機油

系統(tǒng)是單套設(shè)置、為什么不設(shè)置備用？于是我就開始了假設(shè)，怎么樣給其來個備用，單對單備用從投資上可考慮肯定不可行……最后我想既然六臺磨煤機對用油的品質(zhì)要求是一樣的，那么可不可以將其合并由一套系統(tǒng)供油，再單獨設(shè)置一套備用系統(tǒng)。其示意圖如（圖二）。

首先從可靠性上來說，假設(shè)磨煤機的可靠性為Pm，油系統(tǒng)的可靠性為Py，假設(shè)鍋爐燃用設(shè)計煤種在MCR工況運行（即五臺磨煤機運行）。那么圖一所示的第一種供油方式的可靠性為：

P1= C （Pm*Py） （1-Pm*Py）+ C （Pm*Py） ………………… 式一

圖二所示的第二種供油方式的可靠性為：

P2=（C *Pm *（1-Pm）+ C *Pm ）*（1-（1-Py）*（1-Py））…………式二

假設(shè)磨煤機的可靠性為小于1的任意數(shù)，油站的可靠性為小于1的任意數(shù)，同時分別代入式一和式二可以得出：P2>P1

只有當(dāng)油站的可靠性為1也就是說油站百分之百可靠時，兩種供油方式下的可靠性才是相等的：即P2=P1。

綜上得出：P2≥P1。

電機及油泵容量的選擇問題：選電機應(yīng)根據(jù)油泵的輸入功率來選。油泵的輸入功率為：

N=PQ/1000η

P—液壓油泵的工作壓力，帕

Q—液壓油泵的實際流量，立方米/秒

η—油泵的總效率

P、Q應(yīng)根據(jù)試驗時可能的最大量來確定

根據(jù)磨煤機潤滑油系統(tǒng)的參數(shù)，壓力P=0.3MPa=300000帕，Q =6*0.16/60=0.016立方米/秒，油泵的總效率考慮到管路系統(tǒng)的復(fù)雜性增加，η取0.7。所以得出N為：

N=300000*0.016/1000/0.7=6.857瓦/秒=24.69KW/H≈25KW

如用此方案改造，則應(yīng)選擇不小于25KW的電機。

再有就是，使用第二種比第一種情形下節(jié)省四套供油系統(tǒng)，從而節(jié)省投資，減少運行維護(hù)工作量和檢修工作量。

四、結(jié)語

制粉系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠最重要的一個系統(tǒng)之一，其電耗量之大是顯而易見的，而其安全性更是直接關(guān)系到機組的穩(wěn)定運行。節(jié)電很重要，然而更重要的是要保證機組的安全穩(wěn)定運行。文章所提均為個人觀點，其安全性及可行性還有待察驗。

參考資料：

[1] ZGM123G型中速輥式磨煤機使用說明書。北京電力設(shè)備總廠

[2]華東六省一市電機工程（電力）學(xué)會編.600MW火力發(fā)電機組培訓(xùn)教材鍋爐設(shè)備及其系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2000

作者簡介：陳應(yīng)賢（1987—），男，本科，助理工程師，從事發(fā)電廠運行管理工作。