第３０卷第６期２００８年６月
华电技术
ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．３０Ｎｏ．６
Ｊｕｎ．２００８
３０３０
ｔ／ｈ超超临界锅炉一次风系统调试的探讨
ｏｎ
Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ｐｒｉｍａｒｙａｉｒｓｙｓｔｅｍｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆ３０３０ｔ／ｈｓｕｐｅｒ－ｃｒｉｔｉｃａｌｂｏｉｌｅｒ
王兴合，杨加盛，张宗星，尹君
ＷａｎｇＸｉｎｇ－ｈｅ，ＹａｎｇＪｉａ—ｓｈｅｎｇ，ＺｈａｎｇＺｏｎｇ－ｘｉｎｇ，ＹｉｎＪｕｎ
（华电国际邹县发电厂，山东邹城２７３５２２）
（Ｚｏｕｘｉａｎ
ＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ，ＨｕａｄｉａｎＰｏｗｅｒＩｎｔｅｒｎａｉｏｎａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｚｏｕｃｈｅｎｇ２７３５２２，Ｃｈｉａｎ）
摘要：邹县发电厂。７炉双进双出钢球式磨煤机一次风粉管道存在积粉的１＇１题，根据运行中燃烧器入口一次风温度偏低的情况，结合锅炉现状，从设计、安装以及煤炭质量等角度，分析了影响一次风温度变化以及一次风管道积粉的原因，提出了预防的措施和建议。关键词：煤粉锅炉；一次风管道；风温；积粉；原因分析中图分类号：ＴＫ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ
２２３．２３
ｗａｓ
文献标志码：Ｂ文章编号：１６７４—１９５ｌ（２００８）０６—００４５—０４
ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｉｍａｒｙａｉｒｐｉｐｅｏｆｄｕａｌｉｎｌｅｔａｎｄｏｕｔｌｅｔｂａｌｌ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｂｏｉｌｅｒ；ｐｒｉｍａｒｙａｉｒｐｉｐｅ；ａｉｒ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｃａｕｓｅａｎａｌｙｓｉｓ
Ｏ
引言
华电国际山东邹县发电厂（以下简称邹县电
一层燃烧器。４８只燃烧器组成前后墙对冲燃烧方式，燃烧器按３层８列布置，前墙自上而下为Ｅ，ｃ，Ｄ层，后墙自上而下为Ｆ，Ａ，Ｂ层。
厂）四期工程为２×１
０００
ＭＷ机组，第ｌ台（。７）锅
炉于２００６年１２月４日正式投产，第２台（”８）锅炉于２００７年７月５日经过１６８ｈ满负荷试运正式移交电厂试生产。３０３０ｔ／ｈ锅炉由东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克一日立公司及东方一日立锅炉有限公司合作设计、联合制造。锅炉为高效超超临界压力变压运行直流炉、一次再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Ⅱ型锅炉。锅炉ＢＲＬ工况下设计效率为９３．８％，设计发电煤耗为２７２．９ｇ／（ｋＷ・ｈ），ＴＲＬ工况下排烟温度为１２１．２℃。锅炉配套安装６台ＢＢＤ４３６０型双进双出钢球式磨煤机，采用一次风机正压直吹式制粉系统。磨制后的煤粉从磨煤机的两端经过外置式分离器分离后，合格的煤粉通过８条０４８０ｍｍ×１０ｉｎｍ一次风管道送入与之相对应的同
收稿日期：２００８—０３—１０
１存在的问题
１．１。７炉一次风粉管道煤粉沉积堵管
在２００７年１１月２７日一１２月４日。７锅炉１６８
ｈ
投产试运过程中，曾有６次发生一次风管道煤粉沉积现象。１１月２７日１６：２０，发现’７炉Ｆ．风粉管道出口温度逐渐降低，温度最低降至１９℃，开启吹扫风门吹扫无效，强制关闭分离器至Ｆ，风粉管道出口门，打开吹扫风门吹扫。１１月３０日２２：３０，就地测量发现＋７炉Ｂ。风粉管道出口温度逐渐降低，开启Ｂ。风粉管道吹扫风门进行吹扫。１２月１日一次发现。７炉Ｂ。风粉管道出口温度逐渐降低，两次发现Ｆ，粉管温度降至１７℃，开启风粉管道吹扫风门进行吹扫。１２月３日发现。７炉Ｂ。一次风管温度偏低，开启Ｂ。吹扫风门进行吹扫。虽然试运中积粉主要发生在Ｂ，Ｆ层燃烧器，分析与炉后一次风管道距离、结构和水平管段距离长有关，但是１２月４日
・４６・
华电技术
２．１入炉煤品质变化
第３０卷
１ｌ：１８，。７机组１６８ｈ满负荷试运行结束停炉后，敲击检查各燃烧器入口一次风管道水平段，发现多数管道内部存在有不同程度积粉现象，前墙燃烧器一次风管道水平段同样也存在积粉。打开其中１６根一次风管道，发现管道内明显大量积粉，最多的积粉厚度接近管道直径的１／３。１２月１８日，锅炉点火后用了近
１０
邹县电厂四期锅炉的设计煤种为兖州矿区和淄博济北矿区供应（一、二、三期锅炉的没计煤种为兖州矿区煤），煤种的成分见表２。
表２
四期锅炉燃煤简要特性
ｈ，吹扫各一次风管。依次开启８７炉吹扫风门，将
Ａ４、ＢＩ、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ８、
ｃ。、Ｄ，等一次风管道内沉积煤粉吹扫干净。
２００６年１２月２０日０１：５０，。７机组正式与系统并列开始试生产。２００７年１月３日０６：０５，一次风机管道又出现积粉堵塞现象，就地测量。７炉Ａ磨煤机Ａ，、Ａ。一次风机管道温度分别为６℃和１０℃，对４７炉Ａ磨煤机Ａ，、Ａ。一次风机管进行吹扫。１．２燃烧器入口一次风温度降低明显
虽然。７炉运行中多次发生一次风管道积粉、堵塞现象，但因一次风管道没有设计在线风压测量装置，故对于管道内的积粉只能用测量一次风管道表面温度的方法来判定。受环境温度的影响，１１月份管道表面温度最低１７—１９ｏＣ，１月份管道表面温度降至６—１０ｏＣ，说明一次风管道内煤粉沉积。通过表ｌ可以看出，沿各磨煤机后的一次风管道温度均存在不同程度的逐渐降低现象。燃烧器入口一次风温度降低会导致喷口着火点远离，造成火焰监测探头观察不到火焰，从而误发局部灭火信号。
山东省目前有１４个国家统配煤矿及地方大型煤矿向山东电网的电厂供煤，由于供量不足，邹县电厂同山东省内其他电厂一样，还需要燃用小窑煤，由于不能保证燃用设计煤种，已形成一种燃用多矿区煤源的趋势，煤质差异较大且不稳定。总的来说，国家统配煤矿煤质较为稳定，但是也有部分矿以次充好（最明显的是水分增大），致使煤质下降；小窑煤及经中转港进的煤普遍较差，常人为地掺入经过破碎的矸石等杂质，难以控制。由于供煤紧张，不得不掺烧高硫煤和山西煤。
根据邹县电厂目前的状况，煤场没有足够的存煤，设计存煤７６．９万ｔ的７个露天储煤场和设计存煤１．４万ｔ的６个圆筒仓，本应储煤近百万吨，但近年来经常存煤量不超过ｌＯ万ｔ，严重时只有几百吨到几千吨。来煤卸车后就直接输送到锅炉原煤仓，无法实现倒仓、凉晒掺混和配煤。邹县电厂燃煤分为火车和汽车来煤２种：火车来煤为兖州矿区和淄
０００
２原因分析
为更好地使用和管理ｌ
ＭＷ机组设备，对设
博济北矿区国有大型煤矿供应，灰分与发热量基本稳定，但水分较大；汽车煤来源比较杂，小煤矿和小公司占的比例高，煤中掺假现象严重，煤质差、灰分含量高、发热量偏低，通过表３可以看出近年来煤质的变化情况。２００６年共进汽车煤约２１１万ｔ，２００７年２台ｌ
０００
备的设计、构造及试生产期间所发现的问题进行分析，发现一次风管道水平管段内部积粉、堵塞，除了与１６８ｈ试运期间机组平均负荷率高（１００．０６％）、一次风流速低及一次风煤粉细度、煤粉浓度、环境温度等因素有关外，还与入炉煤品质等因素有关。
表１
ＭＷ机组全部投产，因为火车来煤质量
２００７年１月１９日测量。７锅炉运行中制粉系统各部位一次风温度
注：１．磨煤机出ＶＩ温度、排烟温度和电负荷为在线参数。其余为作者用红外线测温仪就地测量采集；２．燃烧器前一次风管道温度为该制粉系统各条一次风管道的平均值（仅供参考）。
第６期王兴合，等：３０３０ｔ／ｈ超超临界锅炉一次风系统调试的探讨
・４７・
表３
年份
炉号
４１。。４
２００２—２００６年邹县电厂煤质数据变化量对比
船掣；与啉Ｅ灰∥％与上年比全蚴％与上年比挥蚴％与愀
２２．５９
２Ｉ．８０８．０３００２
’５．’６２１．５６—０．９１２４．００＋１．３７９．５—１．０２８．５４—１．１２
注：与卜年比较栏的数据，前面为“＋”表示增加，前面为“一”表示减少。
相对比较稳定，为了保证１运行，１
０００
０００
ＭＷ机组的安全稳定
有施放点，只能经过燃烧器进入炉膛，而一次风粉混合物在离开磨煤机（分离器）后，随着压力、温度的降低，混合物中的水分子析出，达到露点温度后凝结，促使煤粉附着粘结在煤粉管道内壁上而粘结沉淀，且管壁温度越低（达到６℃、１０℃），粘结越严重。燃煤水分的大小不仅影响着火，还会降低燃烧的经济性，煤粉中的水分过大，将直接影响煤粉流动的连续性和均匀性，同时还会促使煤粉沉积在煤粉管道内造成堵管。
２．３燃煤灰分、发热量的影响
燃煤的灰分与发热量是衡量电力用煤的重要指标，也是煤炭计价的主要依据。燃煤中灰分与发热量之间有相关性：灰分越高，可燃成分越少、发热量越低，导致燃烧温度下降而使燃烧稳定性减弱、锅炉效率降低。一般煤粉炉使用的烟煤，其灰分在２０％一３０％，不得超过４０％，低位发热量在１９—
２３
ＭＷ机组锅炉全部烧火车来煤。邹县电
厂２００７年汽车来煤达４００多万ｔ，燃煤质量保证困难，煤质对设备和燃烧的影响对系统构成安全威胁，并影响锅炉的经济效益。２．２燃煤水分的影响
水分是煤中不利杂质，燃煤中水分大小是电力用煤的一项重要指标。水是煤中不可燃成分，煤中水分高，不但增加运输和经济负担，而且会因热值降低使锅炉烟气体积增加，由烟气带走的热量增大，从而增加排烟热损失和风机能耗。所以，一般电厂入炉煤全水分控制在５％～８％。如果水分超过８．６％，就会造成给煤机落煤管堵煤；若水分超过１０．４％，不但会导致磨煤机空心轴粘煤，还会造成原煤仓及煤斗积煤等（实际上入炉煤的水分时常在
１１％以上）。
一次风管道煤粉沉积堵粉，除了与一次风流速和煤粉浓度有关外，还与煤粉中的水分有关，而煤粉中的水分通常用磨煤机出口风粉混合物的温度来衡量。燃煤中水分在磨煤机内研磨、加热的过程中，煤的内水分和外水分均吸热汽化，经过烘干后的煤粉与空气形成的一次风粉混合物中水分子以过热蒸汽的形式存在，空气压缩后水分子的质量浓度约为ｌｏ一４０９／ｍ３（现在不仅是空气中水分而且燃煤中有１０％的水分被蒸发析出），一次风粉混合物离开磨煤机后，水分子随着温度的降低而变为饱和状态。
对于一般中间储仓式制粉系统，当煤粉进入煤粉仓后，温降产生的水蒸汽被吸潮管吸走，有效防止了煤粉粘结；现在采用的单位直吹式制粉系统是正压制粉，磨煤机中研磨、加热过程中蒸发出的水分没
ｋＪ／ｇ，最低不能少于１６．７ｌ【Ｊ／ｇ。近年来，入炉煤
的灰分偏高，煤质逐年变差（见表３），特别是汽车来煤的灰分有时高达４３％，煤的发热量也偏低，有时只有１４．９一１５．３ｋＪ／ｇ。燃煤灰分增加，不但增加了灰渣量，而且因燃煤热值下降，导致机组负荷下降，有时甚至需投油助燃。２００５年１月１８日，８４锅炉负荷为３２０ＭＷ，由于煤质差，制粉困难，炉膛负压不稳，被迫投油助燃２ｈ。三期锅炉经常因为煤质差，导致着火点远，火焰监测信号报警或磨煤机跳闸。由于燃煤质量下降，厂用电逐年增加（见表４），不但制粉电耗、风机电耗增加，同时因为灰分增加，制粉系统磨损严重、锅炉受热面磨损加大（特别是尾部受热面），从而增加了维护费用。
・４８・
华电技术
第３０卷
表４
２００４－２００６年厂用电率统计
２．４一次风系统管道距离长
早期超高压锅炉的直吹式制粉系统，从磨煤机出口到燃烧器的一次风管道有十几米至几十米长，现在的百万千瓦级机组锅炉的上层燃烧器标高有３０多ｍ，且炉膛体积庞大，一次风管道长短差别大，最上层燃烧器标高３１
４０８．３
ｍｍ，虽然比三期锅炉顶
层燃烧器标高（３２２２０ｍｍ）低，但一次风管道环绕锅炉则长达１２０多ｍ（８７炉炉膛宽度３３９７３．４ｍｍ，炉
膛深度１５
５５８．４
ｍｍ），且有几十米长的水平管段和
弯头。一次风管道没有装设风速测量装置，不便及时监测和调整，如长时间堵粉，会降低一次风流速，而流速低会导致煤粉浓度升高进而造成堵管。２．５一次风管道没有设计保温层
按规定，设备表面温度高于５０℃时必须采取保温绝热措施，但。７炉各磨煤机两端“Ｖ”形分配箱壳体温度７７℃、体积庞大的外置式分离器壳体温度６０℃、给煤机下煤管表面温度１１６℃、干燥器表面温度１４５℃（磨煤机入口热风弯头１８５℃）却没有保温层，尤其是１００多ｍ长的一次风管道全部没有（设计）保温层，不但造成漏热影响锅炉效率，还导致厂房内温度偏高和噪音外泄污染环境等。为此，在锅炉零米层加装了１０多台大型轴流风扇，夏季进行强制通风降温。从锅炉的排渣状况看，由于一次风管道全部没有保温层，致使燃烧器处一次风温度偏低。煤粉不能迅速完全燃烧，在锅炉冷灰斗内时常会捞出大焦块。
２．６吹扫风系统的影响
该磨煤机专门设计有吹扫风系统，吹扫风从冷一次风母管引出，当磨煤机投入或停用时，该系统设计有自动吹扫程序。吹扫风主要是对一次风管道内进行吹扫，防止一次风管道内煤粉沉积堵管。如果吹扫风电动挡板不严密，冷风漏入一次风管道，便会降低一次风温度。按双进双出钢球式磨煤机的设计，ｌ台给煤机运行时，能保证磨煤机出力满负荷运行，并使磨煤机两端分离器处工质的温差不大于１０℃，邹县电厂磨煤机两端分离器人口温差一般在３—８℃。由表１可知，吹扫风门存在内漏现象。
２．７其他影响
该磨煤机采用原煤预混阶段提前的设计理念，在给煤机出口的落煤管上安装了１只原煤干燥混合器（也称混料箱）。为了防止邹县电厂落煤管积煤，作者曾提出加装混合器。延长湿煤的预混阶段，虽能有效地防止磨煤机堵煤，但却带来隐患，多次发生干燥混合器处积煤自燃并导致直径约１２ｍｍ的原煤
颗粒被携带后沉积在一次风管道内，当开启吹扫风时将其吹人炉膛，捞渣机经常从锅炉底部冷灰斗内捞出大颗粒的原煤。
３预防措施
（１）解决一次风管道积粉和温度低，是相辅相成的。三期锅炉一次风管道没有装设风压ｉ贝０量装置，由于采用了辅助风系统，所以没有堵粉现象。四期锅炉同样没有装设一次风管道风压测量装置，由于没有装设辅助风系统，以致出现堵粉现象。一、二期锅炉投产时均设计安装有一次风管道风压测量装置，由于采用中间储仓式，可以用给粉机调节下粉量，只有偶尔出现堵粉现象。由此看来，首先应防止一次风管道温度降低。
（２）针对邹县电厂燃用煤种，设计。７炉磨煤机出口温度为６５—７０℃。邹县电厂四期磨煤机正压制粉、抗爆能力强、没有设计防爆门，鉴于邹县电厂近年来人炉煤质下降、挥发分降低、水分升高，对于直吹式制粉系统，建议将磨煤机出口温度由７０℃改变为７５℃。国内电厂的运行经验表明，将燃烧器入口一次风粉混合物温度提高１０℃，锅炉的排烟温度可以下降５℃左右，能提高锅炉效率０．２７５％，降低煤耗０．９９ｇ／（ｋＷ・ｈ）。
（３）如果在。７炉制粉系统的一次风管道外部加装保温层，将会使燃烧器入口一次风温度比现在升高２５℃左右，可以维持在６５℃运行，可有效防止一次风管道积粉。按照年运行６５００ｈ，负荷率７０％计算，可以降低煤耗０．９９９／（ｋＷ・ｈ），预计全年可节约燃煤４５０４．５ｔ，节省费用１００多万元。如果四期２台锅炉均采用此方案，每年可节约费用２００多万元。
２００６年全年进煤平均价格为３１０．８７元ｔ．／ｔ，则节省费用为３１０．８７×４５０４．５＝１４００３１３．９２（元）。
去掉设备改造保温材料等因素４０万元，投运１年内即可收回全部投资。
（编辑：白银雷）
作者简介：
王兴合（１９７２一），男，山东曹县人，华电国际邹县发电厂高级工程师。主要从事锅炉状态检修方面的工作。
第３０卷第６期２００８年６月
华电技术
ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．３０Ｎｏ．６
Ｊｕｎ．２００８
３０３０
ｔ／ｈ超超临界锅炉一次风系统调试的探讨
ｏｎ
Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ｐｒｉｍａｒｙａｉｒｓｙｓｔｅｍｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆ３０３０ｔ／ｈｓｕｐｅｒ－ｃｒｉｔｉｃａｌｂｏｉｌｅｒ
王兴合，杨加盛，张宗星，尹君
ＷａｎｇＸｉｎｇ－ｈｅ，ＹａｎｇＪｉａ—ｓｈｅｎｇ，ＺｈａｎｇＺｏｎｇ－ｘｉｎｇ，ＹｉｎＪｕｎ
（华电国际邹县发电厂，山东邹城２７３５２２）
（Ｚｏｕｘｉａｎ
ＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ，ＨｕａｄｉａｎＰｏｗｅｒＩｎｔｅｒｎａｉｏｎａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｚｏｕｃｈｅｎｇ２７３５２２，Ｃｈｉａｎ）
摘要：邹县发电厂。７炉双进双出钢球式磨煤机一次风粉管道存在积粉的１＇１题，根据运行中燃烧器入口一次风温度偏低的情况，结合锅炉现状，从设计、安装以及煤炭质量等角度，分析了影响一次风温度变化以及一次风管道积粉的原因，提出了预防的措施和建议。关键词：煤粉锅炉；一次风管道；风温；积粉；原因分析中图分类号：ＴＫ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ
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文献标志码：Ｂ文章编号：１６７４—１９５ｌ（２００８）０６—００４５—０４
ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｉｍａｒｙａｉｒｐｉｐｅｏｆｄｕａｌｉｎｌｅｔａｎｄｏｕｔｌｅｔｂａｌｌ
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ｍｉｌｌｏｆ’７ｂｏｉｌｅｒｉｎＺｏｕｘｉａｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ－ａｎｄｔｈｅｐｒｉｍａｒｙａｉｒｉｎｌｅｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＷａｓｏｆｔｈｅｂｏｉｌｅｒ
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ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ．
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ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｃａｕｓｅａｎａｌｙｓｉｓ
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引言
华电国际山东邹县发电厂（以下简称邹县电
一层燃烧器。４８只燃烧器组成前后墙对冲燃烧方式，燃烧器按３层８列布置，前墙自上而下为Ｅ，ｃ，Ｄ层，后墙自上而下为Ｆ，Ａ，Ｂ层。
厂）四期工程为２×１
０００
ＭＷ机组，第ｌ台（。７）锅
炉于２００６年１２月４日正式投产，第２台（”８）锅炉于２００７年７月５日经过１６８ｈ满负荷试运正式移交电厂试生产。３０３０ｔ／ｈ锅炉由东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克一日立公司及东方一日立锅炉有限公司合作设计、联合制造。锅炉为高效超超临界压力变压运行直流炉、一次再热、平衡通风、运转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Ⅱ型锅炉。锅炉ＢＲＬ工况下设计效率为９３．８％，设计发电煤耗为２７２．９ｇ／（ｋＷ・ｈ），ＴＲＬ工况下排烟温度为１２１．２℃。锅炉配套安装６台ＢＢＤ４３６０型双进双出钢球式磨煤机，采用一次风机正压直吹式制粉系统。磨制后的煤粉从磨煤机的两端经过外置式分离器分离后，合格的煤粉通过８条０４８０ｍｍ×１０ｉｎｍ一次风管道送入与之相对应的同
收稿日期：２００８—０３—１０
１存在的问题
１．１。７炉一次风粉管道煤粉沉积堵管
在２００７年１１月２７日一１２月４日。７锅炉１６８
ｈ
投产试运过程中，曾有６次发生一次风管道煤粉沉积现象。１１月２７日１６：２０，发现’７炉Ｆ．风粉管道出口温度逐渐降低，温度最低降至１９℃，开启吹扫风门吹扫无效，强制关闭分离器至Ｆ，风粉管道出口门，打开吹扫风门吹扫。１１月３０日２２：３０，就地测量发现＋７炉Ｂ。风粉管道出口温度逐渐降低，开启Ｂ。风粉管道吹扫风门进行吹扫。１２月１日一次发现。７炉Ｂ。风粉管道出口温度逐渐降低，两次发现Ｆ，粉管温度降至１７℃，开启风粉管道吹扫风门进行吹扫。１２月３日发现。７炉Ｂ。一次风管温度偏低，开启Ｂ。吹扫风门进行吹扫。虽然试运中积粉主要发生在Ｂ，Ｆ层燃烧器，分析与炉后一次风管道距离、结构和水平管段距离长有关，但是１２月４日
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华电技术
２．１入炉煤品质变化
第３０卷
１ｌ：１８，。７机组１６８ｈ满负荷试运行结束停炉后，敲击检查各燃烧器入口一次风管道水平段，发现多数管道内部存在有不同程度积粉现象，前墙燃烧器一次风管道水平段同样也存在积粉。打开其中１６根一次风管道，发现管道内明显大量积粉，最多的积粉厚度接近管道直径的１／３。１２月１８日，锅炉点火后用了近
１０
邹县电厂四期锅炉的设计煤种为兖州矿区和淄博济北矿区供应（一、二、三期锅炉的没计煤种为兖州矿区煤），煤种的成分见表２。
表２
四期锅炉燃煤简要特性
ｈ，吹扫各一次风管。依次开启８７炉吹扫风门，将
Ａ４、ＢＩ、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ８、
ｃ。、Ｄ，等一次风管道内沉积煤粉吹扫干净。
２００６年１２月２０日０１：５０，。７机组正式与系统并列开始试生产。２００７年１月３日０６：０５，一次风机管道又出现积粉堵塞现象，就地测量。７炉Ａ磨煤机Ａ，、Ａ。一次风机管道温度分别为６℃和１０℃，对４７炉Ａ磨煤机Ａ，、Ａ。一次风机管进行吹扫。１．２燃烧器入口一次风温度降低明显
虽然。７炉运行中多次发生一次风管道积粉、堵塞现象，但因一次风管道没有设计在线风压测量装置，故对于管道内的积粉只能用测量一次风管道表面温度的方法来判定。受环境温度的影响，１１月份管道表面温度最低１７—１９ｏＣ，１月份管道表面温度降至６—１０ｏＣ，说明一次风管道内煤粉沉积。通过表ｌ可以看出，沿各磨煤机后的一次风管道温度均存在不同程度的逐渐降低现象。燃烧器入口一次风温度降低会导致喷口着火点远离，造成火焰监测探头观察不到火焰，从而误发局部灭火信号。
山东省目前有１４个国家统配煤矿及地方大型煤矿向山东电网的电厂供煤，由于供量不足，邹县电厂同山东省内其他电厂一样，还需要燃用小窑煤，由于不能保证燃用设计煤种，已形成一种燃用多矿区煤源的趋势，煤质差异较大且不稳定。总的来说，国家统配煤矿煤质较为稳定，但是也有部分矿以次充好（最明显的是水分增大），致使煤质下降；小窑煤及经中转港进的煤普遍较差，常人为地掺入经过破碎的矸石等杂质，难以控制。由于供煤紧张，不得不掺烧高硫煤和山西煤。
根据邹县电厂目前的状况，煤场没有足够的存煤，设计存煤７６．９万ｔ的７个露天储煤场和设计存煤１．４万ｔ的６个圆筒仓，本应储煤近百万吨，但近年来经常存煤量不超过ｌＯ万ｔ，严重时只有几百吨到几千吨。来煤卸车后就直接输送到锅炉原煤仓，无法实现倒仓、凉晒掺混和配煤。邹县电厂燃煤分为火车和汽车来煤２种：火车来煤为兖州矿区和淄
０００
２原因分析
为更好地使用和管理ｌ
ＭＷ机组设备，对设
博济北矿区国有大型煤矿供应，灰分与发热量基本稳定，但水分较大；汽车煤来源比较杂，小煤矿和小公司占的比例高，煤中掺假现象严重，煤质差、灰分含量高、发热量偏低，通过表３可以看出近年来煤质的变化情况。２００６年共进汽车煤约２１１万ｔ，２００７年２台ｌ
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备的设计、构造及试生产期间所发现的问题进行分析，发现一次风管道水平管段内部积粉、堵塞，除了与１６８ｈ试运期间机组平均负荷率高（１００．０６％）、一次风流速低及一次风煤粉细度、煤粉浓度、环境温度等因素有关外，还与入炉煤品质等因素有关。
表１
ＭＷ机组全部投产，因为火车来煤质量
２００７年１月１９日测量。７锅炉运行中制粉系统各部位一次风温度
注：１．磨煤机出ＶＩ温度、排烟温度和电负荷为在线参数。其余为作者用红外线测温仪就地测量采集；２．燃烧器前一次风管道温度为该制粉系统各条一次风管道的平均值（仅供参考）。
第６期王兴合，等：３０３０ｔ／ｈ超超临界锅炉一次风系统调试的探讨
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表３
年份
炉号
４１。。４
２００２—２００６年邹县电厂煤质数据变化量对比
船掣；与啉Ｅ灰∥％与上年比全蚴％与上年比挥蚴％与愀
２２．５９
２Ｉ．８０８．０３００２
’５．’６２１．５６—０．９１２４．００＋１．３７９．５—１．０２８．５４—１．１２
注：与卜年比较栏的数据，前面为“＋”表示增加，前面为“一”表示减少。
相对比较稳定，为了保证１运行，１
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ＭＷ机组的安全稳定
有施放点，只能经过燃烧器进入炉膛，而一次风粉混合物在离开磨煤机（分离器）后，随着压力、温度的降低，混合物中的水分子析出，达到露点温度后凝结，促使煤粉附着粘结在煤粉管道内壁上而粘结沉淀，且管壁温度越低（达到６℃、１０℃），粘结越严重。燃煤水分的大小不仅影响着火，还会降低燃烧的经济性，煤粉中的水分过大，将直接影响煤粉流动的连续性和均匀性，同时还会促使煤粉沉积在煤粉管道内造成堵管。
２．３燃煤灰分、发热量的影响
燃煤的灰分与发热量是衡量电力用煤的重要指标，也是煤炭计价的主要依据。燃煤中灰分与发热量之间有相关性：灰分越高，可燃成分越少、发热量越低，导致燃烧温度下降而使燃烧稳定性减弱、锅炉效率降低。一般煤粉炉使用的烟煤，其灰分在２０％一３０％，不得超过４０％，低位发热量在１９—
２３
ＭＷ机组锅炉全部烧火车来煤。邹县电
厂２００７年汽车来煤达４００多万ｔ，燃煤质量保证困难，煤质对设备和燃烧的影响对系统构成安全威胁，并影响锅炉的经济效益。２．２燃煤水分的影响
水分是煤中不利杂质，燃煤中水分大小是电力用煤的一项重要指标。水是煤中不可燃成分，煤中水分高，不但增加运输和经济负担，而且会因热值降低使锅炉烟气体积增加，由烟气带走的热量增大，从而增加排烟热损失和风机能耗。所以，一般电厂入炉煤全水分控制在５％～８％。如果水分超过８．６％，就会造成给煤机落煤管堵煤；若水分超过１０．４％，不但会导致磨煤机空心轴粘煤，还会造成原煤仓及煤斗积煤等（实际上入炉煤的水分时常在
１１％以上）。
一次风管道煤粉沉积堵粉，除了与一次风流速和煤粉浓度有关外，还与煤粉中的水分有关，而煤粉中的水分通常用磨煤机出口风粉混合物的温度来衡量。燃煤中水分在磨煤机内研磨、加热的过程中，煤的内水分和外水分均吸热汽化，经过烘干后的煤粉与空气形成的一次风粉混合物中水分子以过热蒸汽的形式存在，空气压缩后水分子的质量浓度约为ｌｏ一４０９／ｍ３（现在不仅是空气中水分而且燃煤中有１０％的水分被蒸发析出），一次风粉混合物离开磨煤机后，水分子随着温度的降低而变为饱和状态。
对于一般中间储仓式制粉系统，当煤粉进入煤粉仓后，温降产生的水蒸汽被吸潮管吸走，有效防止了煤粉粘结；现在采用的单位直吹式制粉系统是正压制粉，磨煤机中研磨、加热过程中蒸发出的水分没
ｋＪ／ｇ，最低不能少于１６．７ｌ【Ｊ／ｇ。近年来，入炉煤
的灰分偏高，煤质逐年变差（见表３），特别是汽车来煤的灰分有时高达４３％，煤的发热量也偏低，有时只有１４．９一１５．３ｋＪ／ｇ。燃煤灰分增加，不但增加了灰渣量，而且因燃煤热值下降，导致机组负荷下降，有时甚至需投油助燃。２００５年１月１８日，８４锅炉负荷为３２０ＭＷ，由于煤质差，制粉困难，炉膛负压不稳，被迫投油助燃２ｈ。三期锅炉经常因为煤质差，导致着火点远，火焰监测信号报警或磨煤机跳闸。由于燃煤质量下降，厂用电逐年增加（见表４），不但制粉电耗、风机电耗增加，同时因为灰分增加，制粉系统磨损严重、锅炉受热面磨损加大（特别是尾部受热面），从而增加了维护费用。
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华电技术
第３０卷
表４
２００４－２００６年厂用电率统计
２．４一次风系统管道距离长
早期超高压锅炉的直吹式制粉系统，从磨煤机出口到燃烧器的一次风管道有十几米至几十米长，现在的百万千瓦级机组锅炉的上层燃烧器标高有３０多ｍ，且炉膛体积庞大，一次风管道长短差别大，最上层燃烧器标高３１
４０８．３
ｍｍ，虽然比三期锅炉顶
层燃烧器标高（３２２２０ｍｍ）低，但一次风管道环绕锅炉则长达１２０多ｍ（８７炉炉膛宽度３３９７３．４ｍｍ，炉
膛深度１５
５５８．４
ｍｍ），且有几十米长的水平管段和
弯头。一次风管道没有装设风速测量装置，不便及时监测和调整，如长时间堵粉，会降低一次风流速，而流速低会导致煤粉浓度升高进而造成堵管。２．５一次风管道没有设计保温层
按规定，设备表面温度高于５０℃时必须采取保温绝热措施，但。７炉各磨煤机两端“Ｖ”形分配箱壳体温度７７℃、体积庞大的外置式分离器壳体温度６０℃、给煤机下煤管表面温度１１６℃、干燥器表面温度１４５℃（磨煤机入口热风弯头１８５℃）却没有保温层，尤其是１００多ｍ长的一次风管道全部没有（设计）保温层，不但造成漏热影响锅炉效率，还导致厂房内温度偏高和噪音外泄污染环境等。为此，在锅炉零米层加装了１０多台大型轴流风扇，夏季进行强制通风降温。从锅炉的排渣状况看，由于一次风管道全部没有保温层，致使燃烧器处一次风温度偏低。煤粉不能迅速完全燃烧，在锅炉冷灰斗内时常会捞出大焦块。
２．６吹扫风系统的影响
该磨煤机专门设计有吹扫风系统，吹扫风从冷一次风母管引出，当磨煤机投入或停用时，该系统设计有自动吹扫程序。吹扫风主要是对一次风管道内进行吹扫，防止一次风管道内煤粉沉积堵管。如果吹扫风电动挡板不严密，冷风漏入一次风管道，便会降低一次风温度。按双进双出钢球式磨煤机的设计，ｌ台给煤机运行时，能保证磨煤机出力满负荷运行，并使磨煤机两端分离器处工质的温差不大于１０℃，邹县电厂磨煤机两端分离器人口温差一般在３—８℃。由表１可知，吹扫风门存在内漏现象。
２．７其他影响
该磨煤机采用原煤预混阶段提前的设计理念，在给煤机出口的落煤管上安装了１只原煤干燥混合器（也称混料箱）。为了防止邹县电厂落煤管积煤，作者曾提出加装混合器。延长湿煤的预混阶段，虽能有效地防止磨煤机堵煤，但却带来隐患，多次发生干燥混合器处积煤自燃并导致直径约１２ｍｍ的原煤
颗粒被携带后沉积在一次风管道内，当开启吹扫风时将其吹人炉膛，捞渣机经常从锅炉底部冷灰斗内捞出大颗粒的原煤。
３预防措施
（１）解决一次风管道积粉和温度低，是相辅相成的。三期锅炉一次风管道没有装设风压ｉ贝０量装置，由于采用了辅助风系统，所以没有堵粉现象。四期锅炉同样没有装设一次风管道风压测量装置，由于没有装设辅助风系统，以致出现堵粉现象。一、二期锅炉投产时均设计安装有一次风管道风压测量装置，由于采用中间储仓式，可以用给粉机调节下粉量，只有偶尔出现堵粉现象。由此看来，首先应防止一次风管道温度降低。
（２）针对邹县电厂燃用煤种，设计。７炉磨煤机出口温度为６５—７０℃。邹县电厂四期磨煤机正压制粉、抗爆能力强、没有设计防爆门，鉴于邹县电厂近年来人炉煤质下降、挥发分降低、水分升高，对于直吹式制粉系统，建议将磨煤机出口温度由７０℃改变为７５℃。国内电厂的运行经验表明，将燃烧器入口一次风粉混合物温度提高１０℃，锅炉的排烟温度可以下降５℃左右，能提高锅炉效率０．２７５％，降低煤耗０．９９ｇ／（ｋＷ・ｈ）。
（３）如果在。７炉制粉系统的一次风管道外部加装保温层，将会使燃烧器入口一次风温度比现在升高２５℃左右，可以维持在６５℃运行，可有效防止一次风管道积粉。按照年运行６５００ｈ，负荷率７０％计算，可以降低煤耗０．９９９／（ｋＷ・ｈ），预计全年可节约燃煤４５０４．５ｔ，节省费用１００多万元。如果四期２台锅炉均采用此方案，每年可节约费用２００多万元。
２００６年全年进煤平均价格为３１０．８７元ｔ．／ｔ，则节省费用为３１０．８７×４５０４．５＝１４００３１３．９２（元）。
去掉设备改造保温材料等因素４０万元，投运１年内即可收回全部投资。
（编辑：白银雷）
作者简介：
王兴合（１９７２一），男，山东曹县人，华电国际邹县发电厂高级工程师。主要从事锅炉状态检修方面的工作。