一种燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于燃煤电厂煤粉锅炉设备领域，尤其涉及一种燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统及控制方法，包括：中速磨煤机

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统及控制方法


[0001]本专利技术属于燃煤电厂煤粉锅炉设备领域，尤其涉及一种燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]目前绝大多数容量在
300MW
及以上的燃煤机组都采用直吹式制粉系统，然而在日益增长的燃煤机组深度调峰需求下，直吹式制粉系统在机组超低负荷工况下的缺陷逐渐突出：一方面，在超低负荷下，风粉浓度
、
风粉均衡性
、
煤质的扰动对锅炉燃烧的不利影响呈非线性放大，而直吹式制粉系统，磨煤机出口管道的风粉分配均衡性较差，且无法进行一次风管道煤粉量的补偿调平调节，降低了机组低负荷燃烧稳定性；另一方面，出于系统安全性考虑，在超低负荷下仍需保留底层的两台磨煤机运行，而总燃料量需求很少，这导致磨煤机严重偏离额定出力运行，造成电耗大
、
经济性差的后果，同时影响磨煤机的安全运行和使用寿命，且为了保证足够的风环风速，风粉浓度偏低
。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0004]1.
磨煤机电耗高
、
经济性差
、
运行噪声大
、
不安全：在超低负荷下，为保证系统安全，需要保留底层两台磨煤机运行，但燃料需求量很小，导致磨煤机严重偏离额定出力运行，电耗增加，经济性下降；同时影响磨煤机的安全运行和使用寿命
。
[0005]2.
风粉浓度低：超低负荷下，两台磨煤机运行情况下，为保证风速，风煤比降低，风粉浓度降低
。
[0006]3.
风粉分配均衡性较差：在超低负荷下，风粉浓度和煤质的变化会放大对燃烧的影响，而直吹式制粉系统出口管道的风粉分配均衡性较差，无法进行有效补偿，影响燃烧稳定性
。
[0007]4.
降低机组低负荷燃烧稳定性：风粉浓度和均衡性的变化，以及煤质的扰动在超低负荷下会非线性放大，使机组低负荷燃烧稳定性降低
。
[0008]所以，现有直吹式制粉系统在超低负荷工况下，亟待解决的技术问题主要是提高经济性
(
降低电耗
)、
提高风粉分配的均衡性和风粉浓度
、
改善机组低负荷燃烧稳定性
。
这也为后续的专利技术专利提供了技术方向和设计思路
。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统及控制方法，对中速磨直吹式制粉系统进行改造，在一台连接底层燃烧器的磨煤机出粉管道上串联一台煤粉仓，改造成中间仓储式制粉系统，其余磨煤机保持原系统结构不变
。
这样，在超低负荷下，因为粉仓的存在，可以仅保留一台磨煤机运行，磨煤机出力能接近其经济出力，送粉管路数量减少，所需风量减少，风粉浓度提高；同时由给粉机向燃烧器供粉，通过调节不同给粉机转速，可以做到风粉均衡分配
。
这样能有效提高机组在超低负荷下的运行稳定性
、
经济性，实现锅炉的超低负荷稳燃
。
[0010]本专利技术是这样实现的，一种燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统，系统采用了中速磨煤机与细粉分离器的组合，并利用煤粉仓实现了中间仓储式的煤粉处理，确保了在超低负荷时仍能稳定供应煤粉；系统将煤粉仓与多个煤斗和给粉机连接，允许更精细的煤粉分配；在控制策略上，总燃料量综合了多个部分的煤量，并采用了乏气送粉的方式，通过调节各阀门来实现对送粉风量的精确控制，确保了超低负荷下的稳定运行
。
[0011]进一步，燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统包括：中速磨煤机
、
燃烧器
、
锅炉
、
风箱
、
细粉分离器
、
第一防爆门
、
第二防爆门
、
吸潮管
、
排粉风机
、
煤粉仓
、
给粉机
、
煤粉混合器
、
第一阀门
、
第二阀门
、
第三阀门
、
第四阀门；
[0012]中速磨煤机为磨煤机
、
煤粉分离器
、
煤粉分配器合为一体建造，中速磨煤机出口经第一阀门连接第一风箱，汇合吸潮管连接细粉分离器
。
细粉分离器上端设有第一防爆门，细粉分离器下端连接煤粉仓，煤粉仓有吸潮管连接细粉分离器进口管道，细粉分离器上端出口连接排粉风机，风机出口分两路：一路至磨煤机进口落粉管中，为再循环管，管上挡板为热风再循环风门；另一路由第二风箱分配后经第三阀门
、
煤粉混合器连接燃烧器，煤粉仓下端连接给粉机，给粉机连接煤粉混合器
。
一次风经第四阀门连接第三阀门和煤粉混合器中间管道
。
[0013]进一步，细粉分离器
、
煤粉仓各一台，某底层磨煤机
(
下称
A
磨
)
出口风粉管道连接细粉分离器，细粉分离器下端连接煤粉仓；其余5台磨为直吹式制粉系统，磨出口风粉管道直接连接燃烧器
。
[0014]进一步，煤粉仓下端有6个煤斗，每个煤斗连接1台给粉机，共6台给粉机，分别与6个煤粉混合器连接
。
[0015]进一步，总的工作过程为：
A
磨煤机制粉系统全负荷过程保持中间仓储式，即磨煤机磨制的煤粉进入煤粉仓，由粉仓经给粉机向锅炉供粉；其他磨
(B\C\D\E\F
磨
)
全负荷过程保持直吹式，即磨煤机磨制煤粉直接进入燃烧器；中高负荷下磨组按原有方案进行投切，当在超低负荷下
(20
％
THA
及以下
)
，仅保留底层
A
磨，以中间仓储式制粉系统形式运行
。
[0016]进一步，总的控制原则为：总燃料量由乏气去一次风粉管煤量
、
给粉机给煤量
、B\C\D\E\F
磨煤机给煤量以及燃油折合煤量四个部分组成
。
燃料主控指令分别为
B\C\D\E\F
给煤机给煤量与给粉机给煤量；粉仓粉位为区间控制，通过
A
给煤机给煤量控制；送粉方式为乏气送粉，通过调节热风再循环第二阀门开度控制一次风粉管送粉风量，第四阀门用于倒风控制
。
[0017]本专利技术的另一目的在于提供一种应用于所述燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统的控制方法，煤粉仓的粉位控制逻辑为，三个煤粉仓粉位测点通过中值选择器得到煤粉仓粉位反馈，并将其与粉位设定值的差值经
PID
运算
、
手
/
自动站
、
限速后即为
A
给煤机给煤量指令，其中总燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统，其特征在于，系统采用了中速磨煤机与细粉分离器的组合，并利用煤粉仓实现了中间仓储式的煤粉处理，确保了在超低负荷时仍能稳定供应煤粉；系统将煤粉仓与多个煤斗和给粉机连接，允许更精细的煤粉分配；在控制策略上，总燃料量综合了多个部分的煤量，并采用了乏气送粉的方式，通过调节各阀门来实现对送粉风量的精确控制，确保了超低负荷下的稳定运行
。2.
如权利要求1所述的燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统，其特征在于，包括：中速磨煤机出口经第一阀门连接第一风箱，汇合吸潮管连接细粉分离器；细粉分离器上端设有第一防爆门，细粉分离器下端连接煤粉仓，煤粉仓有吸潮管连接细粉分离器进口管道，细粉分离器上端出口连接排粉风机，风机出口分两路：一路至磨煤机进口落粉管中，为再循环管，管上挡板为热风再循环风门；另一路由第二风箱分配后经第三阀门
、
煤粉混合器连接燃烧器，煤粉仓下端连接给粉机，给粉机连接煤粉混合器；一次风经第四阀门连接第三阀门和煤粉混合器中间管道
。3.
如权利要求2所述的燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统，其特征在于，细粉分离器
、
煤粉仓各一台，
A
磨出口风粉管道连接细粉分离器，细粉分离器下端连接煤粉仓；其余5台磨为直吹式制粉系统，磨出口风粉管道直接连接燃烧器；煤粉仓下端有6个煤斗，每个煤斗连接1台给粉机，共6台给粉机，分别与6个煤粉混合器连接
。4.
如权利要求2所述的燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统，其特征在于，总的工作过程为：
A
磨煤机制粉系统全负荷过程保持中间仓储式，即磨煤机磨制的煤粉进入煤粉仓，由粉仓经给粉机向锅炉供粉；其他磨全负荷过程保持直吹式，即磨煤机磨制煤粉直接进入燃烧器；中高负荷下磨组按原有方案进行投切，当在超低负荷下，仅保留底层
A
磨，以中间仓储式制粉系统形式运行
。5.
如权利要求2所述的燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统，其特征在于，总的控制原则为：总燃料量由乏气去一次风粉管煤量
、
给粉机给煤量
、B\C\D\E\F
磨煤机给煤量以及燃油折合煤量四个部分组成；燃料主控指令分别为
B\C\D\E\F
给煤机给煤量与给粉机给煤量；粉仓粉位为区间控制，通过
A
给煤机给煤量控制；送粉方式为乏气送粉，通过调节热风再循环第二阀门开度控制一次风粉管送粉风量，第四阀门用于倒风控制
。6.
一种应用于如权利要求1～5任意一项所述的燃煤机组超低负荷稳定运行的制粉系统的控制方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，谭亲雄，张成，方庆艳，谭鹏，陈刚，丁思变，张颖，姜龙，丁宏宇，郭思辰，胡迪，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：