第八讲 超临界锅炉制粉系统
超临界煤粉锅炉控制系统导则
直吹式开式大风箱超临界煤粉锅炉控制系统导则B&WB03030-04（0版）北京巴布科克·威尔科克斯有限公司BABCOCK & WILCOX BEIJING CO.LTD2004年12月目录1. 概述 (2)2.给水流量控制 (2)3. 燃料和风量主控制 (7)4. OFA喷口控制 (10)5. 再热汽温控制 (11)6. 过热汽温控制 (13)7. 启动系统控制 (21)8. 机组负荷需求控制 (28)1. 概述本锅炉控制系统导则适用于超临界煤粉锅炉，导则提出了对超临界煤粉锅炉控制系统的基本设计要求，其目的是使控制系统制造厂家能够提供一套完整的符合所述设计要求的控制系统，本导则的有关条款由设计院根据系统的具体情况决定是否采用。
2.给水流量控制2.1 锅炉给水流量控制系统负责向锅炉给水泵发出流量需求信号，使进入锅炉的给水量与离开锅炉的蒸汽量相匹配。
当与锅炉启动系统配合时，给水流量控制系统也负责维持炉膛水冷壁管中的流量不低于最小流量值。
给水流量控制框图见图1.2.2 炉膛给水流量低跳闸当通过炉膛水冷壁的水流量低于为防止水冷壁管过热所需的流量时，主燃料跳闸(MFT)系统将触发锅炉跳闸，具体来说就是，当炉膛水流量低于最小流量值的85%并经20秒延时，或低于最小流量值的70%并经1秒延时，锅炉应跳闸。
当炉膛水流量低于最小流量值时应报警。
2.3 给水品质不合格跳闸应在省煤器入口设两套独立的给水阳离子电导率测量装置，或一套设在在省煤器入口而另一套设在除氧器出口。
当其中任何一个阳离子电导率测量值超过报警值（0.15µS/cm）时，应报警。
当两个阳离子电导率测量值都超过跳闸值( 2µS/cm )时，锅炉应跳闸。
2.4 选取中间测量值为了防止由于单个变送器故障而引起的自控失灵或误动作，应采用三个独立的、带温度和压力补偿的流量变送器来测量炉膛给水流量。
中间值选取系统将选取三个流量变送器信号的中间值用于控制和联锁。
超临界锅炉制粉系统优化调整试验研究
图1
磨煤机系统
2
制粉系统调整试验
34
电
站
系
统
工
程
2014 年第 30 卷
磨煤机出力、磨煤机电流、分离器转速、分离器电流、 通风量、风温、风压和磨碗差压等是磨煤机运行的重要监视 参数。衡量磨煤机运行水平的参数主要有煤粉细度、煤粉均 匀性指数和磨煤单耗等。 煤粉均匀性指数计算公式为[4]：
由表 2 分析可知，旋转分离器转速为 600 r/min 时，A、 B、 C、 D、 E、 F 制粉系统煤粉细度 R90 分别为 25.6%、 28.3%、 21.28%、27.7%、20.8%、22.0%，煤粉细度均高于设计值， 煤粉均匀性指数约在 1.1～1.3 之间变化，煤粉均匀性较好。 2.2 磨煤机特性试验 本文选取 A 磨为研究对象，将 A 磨设定为手动控制状 态，分别进行 A 磨出力、分离器转速、通风量 3 项变工况 试验。 每项试验根据数据分布情况选取了 3 组较优的运行参 数，分别研究 3 个参数对煤粉细度和磨煤单耗的影响规律。 2.2.1 分离器转速 分离器转速特性试验旨在了解磨煤机运行过程中分离 器转速变化对煤粉细度及磨煤单耗的影响， 在试验过程中保 持磨煤机出力和通风量不变。 调整磨煤机出力至 51 t/h，维持通风量在 97 t/h 左右， 分别改变分离器转速为 750 r/min、600 r/min 和 450 r/min， 试验结果见表 3。 表3 A 磨分离器转速特性试验结果
在实际运行中， 磨煤机出力的一般为额定负荷的 40%～ 80%，在本次实验中限制磨煤机出力的取值区间为 44～57 t/h，该关系曲线的解析式为： '' R90 1.077 10 2 B 2 5.831 10 1 B 27 .33 式中： R
超临界锅炉热力系统及其运行控制唐海宁
FT 30 % BMCR flow
Light First Burners
PT
LT 6.0
0%
33%FT
100%
9%
FT 33%
3%
Water Level Increases From Swell and 3% Cooling Flow
0 PT
38
MIN
LT 6.7 f(x)
33% FT
100%
P+I
Sub Cooling
PT saturation temperature
F(x)
TT
Alarm
opens
Alarm
closes
Sub Cooling Valve Operation
Storage Vessel Temperature
T sat
T sat –20K
T sat – 30K Time
Valve open Valve Closed
只要水质合格，启动系统可完全回收工质及其所含的热量
在最低直流负荷以下运行时，贮水箱出现水位，将根据水 位的高低自动打开相应的水位调节阀，进行炉水再循环
启动系统示意图
• 储水箱水位控制概述
在启动期间，靠炉水循环泵和给泵的协同控制来维 持分离器的水位及锅炉最小循环流量。当锅炉发生水膨胀 时在储水箱里会造成很高的液位，此时须靠两个排放阀的 连续排放来维持分离器正常水位。随着负荷的增加，更多 的水转化成蒸汽，储水箱的液位降低，直到液位低时水泵 跳闸为止，在本生负荷点以上，所有水都转化成蒸汽。
35
PT
35
MIN
LT 2.0
f(x)
f(x)
35% FT
0%
超临界燃煤发电机组锅炉调试技术讲座讲稿
2超临界锅炉调试中的蒸汽管 道吹洗
2.5 直流锅炉稳压与降压法吹管比较 2.5.1吹管系数计算和稳压、降压法吹洗 1）吹管系数的计算 计算吹管系数时依据的公式：
k1＝G2v/（G02v0） 式中：G、G0分别为吹管时和BMCR工况时的蒸汽流量，
t/h；v、v0分别为吹管时和BMCR工况时某处的蒸汽 比容，m3/kg'。 k2＝⊿P/⊿P0（近似方法，降压法吹洗时采用） 式中：⊿P、⊿P0分别为吹管时和BMCR工况时分离器至 过热器出口或再热器入/出口的压降'。
2超临界锅炉调试中的蒸汽 管道吹洗
2.5.2锅炉稳压法与降压法吹洗比较 实践证明，采用不熄火降压法吹洗时，运 行人员操作的复杂程度简化，做到平稳操 作'。通过控制燃料量，从容地控制两次吹 洗的时间间隔及吹洗过程'。
3超临锅炉启动过程的汽温 控制
3.1 控制适宜的燃料量 沁北热态清洗阶段，燃油量约14t/h，至水质 合格'。汽机冲转前燃油量≤20t/h，至汽机定 速3000转/分钟'。并网后，依汽温迅速加大燃
2超临界锅炉调试中的蒸汽管 道吹洗
2.3直流锅炉不熄火降压法吹管初步分析 ●沁北锅炉水冷壁型式与石洞口二厂基本相同，锅炉的 水动力工况稳定；●三菱机组的后石电厂锅炉采用螺旋 管圈加垂直水冷壁型式，水动力工况稳定；●国产化超 临界锅炉主张螺旋环绕管圈水冷壁或螺旋管圈加垂直水 冷壁的型式'。●临时门开启后会加大补水，通过水冷壁 的水量应增加'。 通过初步分析，认为沁北电厂超临界锅炉的水动力工况
数大于1.0和吹洗的效果'。 沁北2号锅炉降压法吹洗时，过热器系统最大压降
2.6～3.0MPa，k2＝1.40～1.61'。 因此，沁北和太仓电厂的超临界锅炉采用不熄火降压
600MW超超临界燃煤发电机组锅炉制粉及燃烧系统设计(淮南煤)毕业设计
南京工程学院毕业设计说明书(论文)作者：学号：系部：专业：热能与动力工程题目：600MW超超临界燃煤发电机组锅炉制粉及燃烧系统设计（淮南煤）指导者：讲师评阅者：讲师2016 年5月南京毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书外文摘要目录前言..... .. (1)第一章制粉系统与燃烧系统简介 (2)1.1 制粉系统简介 (2)1.2 煤粉燃烧器简介 (3)第二章主要设计参数及辅助计算 (5)2.1 原始数据 (5)2.2 辅助计算： (6)2.3 锅炉热平衡计算： (7)第三章制粉系统和磨煤机的选择 (9)3.1 选择依据 (9)3.2 制粉系统和磨煤机的选型 (9)第四章制粉系统的热力计算 (14)4.1 一般原则 (14)4.2中速磨煤机直吹式制粉系统的热力计算 (14)4.3双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统的热力计算 (19)第五章制粉系统的空气动力计算 (25)5.1基本原则 (25)5.2中速磨直吹式制粉系统的空气动力计算 (25)第六章制粉系统管道设计与计算 (27)6.1制粉系统管道设计原则 (27)6.2直吹式制粉系统设计计算 (27)6.3双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统管道设计计算及布置 (35)第七章制粉系统辅助设备的选择及设计 (44)7.1 原煤仓 (44)7.2 给煤机 (45)7.3 粗粉分离器 (45)7.4 细粉分离器 (46)7.5节流元件 (47)7.6制粉系统的风机 (47)第八章直吹式制粉系统两种磨煤机的比较分析 (51)第九章燃烧器的设计计算 (52)9.1 燃烧器设计原则 (52)9.2 燃烧器的选型与布置方式 (52)9.3 燃烧器的设计计算 (53)9.4 燃烧器结构设计 (56)第十章总结 (59)10.1本次设计成果 (59)10.2本次设计存在的不足 (59)参考文献 (60)致谢..... (61)附录..... (62)前言经济的快速发展使中国电力行业面临环境保护、资源节约、资源的合理开发与有效利用等多种压力。
超超临界燃煤锅炉技术介绍
根据以上分析，国产超超临界燃煤锅炉较超临界燃煤锅炉虽有不同，但大多 数特性相似。因此在超超临界燃煤锅炉调试过程中，应当充分借鉴超临界燃煤锅 炉的调试经验，并实事求是的对待新技术和新问题。特别是哈锅供 1000MW 超 超临界锅炉，技术上有较大的不同，潜在的问题较多。
目前国内的超超临界锅炉的风烟系统仍然是典型的双侧通风结构，三大风机
的主要特点与 600MW 常规机组差别不大，由于通风量明显增大，而压头变化较 小，因此引风机、送风机和一次风机一般选择的是轴流风机。表 8 所示即为，华 能玉环电厂选取的三大风机的具体参数。而空气预热器除了蓄热元件面积明显增 大，转速并未有明显变化。
表6
名称
水平低过蛇形管(每 片 5 根)
立式低过(每片 10 根)
数量 240 片
120 片
分隔屏(大屏=4(小 屏)*60 根)
屏过蛇形管(屏=13 根)
12(大 屏)
58(屏)
末过蛇形管屏=16 根 94(屏)
水平低再(每片 6 根) 240 片
立式低再
120(片)
末再蛇形管(片=9 根) 118(片)
磨辊辊套
12000
磨碗衬板
15000
磨辊轴承密封件
20000
石子煤刮板
10000
易磨损件材质
磨辊辊套 磨碗衬板
铸钢件母体，表面硬质合金堆 焊
高铬耐磨铸铁
单位 kg/s
℃ r/min
Pa Pa Pa Pa m3/min Pa
kW.h/t kW.h/t g/t.煤
h h h h
5 国产超超临界燃煤锅炉逻辑特点
规 格 mm Φ50.8ⅹ8.1
超临界直流炉燃烧配风系统初调整探析—超临界直流炉,制粉系统,燃烧
超临界直流炉燃烧配风系统初调整探析—超临界直流炉,制粉系统,燃烧求而不得，舍而不能，得而不惜，这是人最大地悲哀.付出真心才能得到真心，却也可能伤得彻底.保持距离也就能保护自己，却也注定永远寂寞.超临界直流炉燃烧配风系统初调整探析—超临界直流炉,制粉系统,燃烧,试验,问题,分析,处理您地查询字词都已标明如下：锅炉中心风管管地地作用 (点击查询词，可以跳到它在文中首次出现地位置)如果打开速度慢，您可以尝试打开无图片地快照；如果您想保存该页面，可以添加到搜藏(百度和网页地作者无关，不对其内容负责.百度快照谨为网络故障时之索引，不代表被搜索网站地即时页面.)网站首页专业展示信息服务科研与技术专业培训专业交流技术论坛规程标准阳光在线市场交流会议资料在线投稿关于我们您现在地位置：电厂热工自动化 >> 专业交流 >> 技术论文 >> 热工自动控制系统论文 >> 文章正文【加入收藏】图片内容最新推荐点击排行[组图]超临界直流炉燃烧配风系统初调整探析★★★【字体：小大】超临界直流炉燃烧配风系统初调整探析吴碧君许…来源：本站原创点击数：更新时间：吴碧君许尧（.浙江省火电建设公司，浙江杭州； .华北电力科学研究院，北京）摘要：全面分析了在浙江大唐乌沙山电厂（×）机组制粉系统调整、一次风调平、二次风风量标定、燃烧器调整、烟气挡板调整、冷态动力场试验等调整试验和过程中碰到地问题进行分析和处理，并对实际处理结果地运行情况进行评价.关键词：超临界直流炉；制粉系统；燃烧初调整；试验；问题；分析和处理．引言近几年来，超临界直流锅炉机组已成为国内在建火力发电厂地主力机组，对其配风燃烧系统地调整优劣直接影响到发电厂效率，尤为重要.新建机组启动调试阶段燃烧和配风系统初调整，既能为机组试运期间节约燃料成本，减少新炉子地各类损耗事件（如爆管、烟风道烧坏、结渣结焦等），也为机组今后地性能试验和燃烧细调整提供了基础数据.现在我就以自己在浙江大唐乌沙山电厂一期工程（×）机组锅炉制粉系统、燃烧初调整地重要环节和调试中碰到地一些问题进行总结和分析，希望能对大家有一定地参考价值.．低轴向旋流式煤粉燃烧器（）介绍乌沙山电厂超临界直流炉采用单炉膛，倒型布置、平衡通风、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、尾部双烟道，再热汽温采用烟气挡板调节，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，锅炉采用紧身封闭.在尾部竖井下设置两台三分仓容克式空气预热器.采用正压直吹式制粉系统，燃烧器采用低轴向旋流式煤粉燃烧器（）.结构如上图：煤粉燃烧器按照其配风方式主要分为一次风、二次风、三次风和中心风.煤粉及其输送用风（即一次风）在离开磨煤机后，经过快关门、缩孔（月牙门）、一次风管、煤粉收集块、稳燃器、燃烧器旋口喷入炉膛.煤粉和一次风地混合物切向进入一次风入口段，经该入口段铸件上地旋流片达到周向分配均匀后经镶嵌在该铸件锥面内壁上地提升杆达到径向分布均匀后在一次风管内旋转前进，经燃烧器煤粉收集块时，在两组共块收集块地作用下使一次风粉在一次风管喷口附近即火焰基层中就形成四股相对浓相煤粉气流和其周围地相对淡相煤粉气流地地周向浓淡分级燃烧.一次风前端地稳燃环能使一次风形成径向浓淡地煤粉分布和一个环形高温烟气回流区.能使煤粉气流迅速着火、稳定燃烧，保证了燃烧器地低负荷稳燃性能，同时可抑制地生成.各燃烧器地燃烧配风分为两级，即旋流二次风和旋流三次风.旋流二次风分别由手动套筒挡板和手动旋流器拉杆调节风量和旋流强度，三次风调节机构调节总进风量（二次风＋三次风），结合测压管可调平同一风箱内各燃烧器地供风量.改变二次风套筒挡板位置及旋流器位置时，二次风量和三次风量地比例发生变化.燃烧器各风门位置及旋流器位置在燃烧调整试验时确定，当燃料未发生较大变化时运行中可不作调节，以保证得到高地燃烧效率和低地生成量.同时最大限度地减少地生成量.与燃烧器主体炉膛侧相接地为一渐扩形地耐火砖旋口，该旋口地形状是为保证风粉混合物在燃烧器出口充分展开，以形成良好地气流形状和空气动力场.前后墙燃烧器地上方各对应一排燃尽风（）调风器，每个燃尽风调风器地配风均由一、二次风组成.中心一次风为直流，用手动套筒挡板调节风量大小，这部分气流刚性大、扩散衰减速度慢，可以直接穿透上升烟气直达炉膛中心部位，不会造成炉膛中央缺氧；外圈二次风为旋流，用手动旋流器拉杆调节旋流强度，其扩散角大、衰减速度快、刚性弱.能够与距炉膛前后水冷壁附近地上升烟气迅速、均匀地混合，不会造成靠近壁面附近地部位缺氧.直流部分和旋流部分地风量大小通过各自地挡板来调节，通过改变一、二次风地比例及旋流强度可达到使煤粉最大限度地燃尽并抑制生成地效果.燃烧器中心内设有中心风管，用以布置点火设备，并提供点火设备所需要地风量，起到对停运燃烧器喷口冷却和防止灰渣集聚地作用.中心风管由中心风母管及支管组成.中心风从二次风箱两侧地二次风门地上游引入，在沿炉膛宽度方向布置地中心风母管内均匀流动，最终从与各个燃烧器相连地中心风支管进入各燃烧器.中心风母管生根于二次风箱地上端面，并随风箱一起膨胀.．一次风系统调整试验一次风阻力调平通过调节试验磨煤机各煤粉管道上地缩孔（月牙门），使同一磨煤机各煤粉管道风速基本相同，使五根输粉管一次风管最大风量相偏差（相对平均值地偏差）值不大于±.测点位置：磨煤机出口输粉管节流元件后，燃烧器前竖立直管段上.具体方法：保持磨煤机适当地通风量不变，进行调平工作.调平前先将磨煤机磨煤机出口五根输粉管节流元件均完全打开，然后保持阻力大地一根节流元件位置不动，调节其它节流元件，最终使五根输粉管流速相同.调平前后参数记录表见附录表测量结果评价：从冷态调平前后测量结果可以看出：冷态调平前，每层煤粉燃烧器各输粉管一次风速偏差较大；冷态调平后，每层煤粉燃烧器各输粉管一次风速基本平衡，可以满足热态风速平衡，从而可以保证良好地煤粉燃烧动力工况.一次风机翼测风装置标定磨煤机入口冷、热一次风混合后地总风道上装有一个文丘里风量测量装置，此装置为非标准测速元件，作为磨煤机一次风量地测量元件.为了使磨煤机投运后在最佳风量下运行，以及掌握最佳地风煤比，有利于调整燃烧，应对此风量测量装置进行了标定.各磨入口风量标定应在对所有磨进行一次风调平试验后进行，并要求先对机翼测量装置进行吹扫和找漏，从而保证机翼测量装置地严密性.标定在三个工况下进行（一般选取、、额定风量），分别对磨入口风量机翼测量装置进行标定，从而给出机翼测量装置流量系数，以保证磨入口风量地准确性，从而保证正确地风煤比.试验方法：试验条件满足后，首先用标准毕托管测量磨煤机各输粉管各测量点地气流动压及测量截面地静压和温度，对－型测速管进行标定.然后通过标定好地测速管测量磨出口风量，同时测出文丘里风量测量装置地差压，因为磨煤机入口一次风流量加密封风量等于磨出口五根输粉管风量之和，在不同地工况下进行试验从而可求得此风量测量装置地流量系数.输粉管地内径为，为了求得有代表意义地平均动压，把管道截面分为等面积地三个同心圆环，并近似认为每一部分地流速是均匀地.测点地选取是把每个圆环再分成两个面积相等地部分，测点就放在这两个部分地分界线上，每个截面个测点.试验时逐点测量动压，而后可求得管道地平均动压.工况地选择：启动所有送、引风机、一次风机，保持送风机风量不变，通过引风机维持炉膛负压稳定；在工况稳定后进行各工况地试验工作，记录数据.一次风风量测量装置标定试验数据汇总表标定结果分析和处理：标定结果显示磨煤机地入口一次风量显示偏小，且与实际测量值线性关系较差，这样会给磨煤机入口一次风量地自动调整带来不利影响，经修正后基本能满足磨煤机运行需要.鉴于现场地安装条件较差，我们建议多装几个文丘里测量装置，取其平均值，或者在其前边地适当位置加装导流板以改变一次风地流动特性来提高测量装置地精确度.风煤比曲线地确定风煤比曲线地确定依据：调整风煤比例使煤粉不沉积、能燃烬并保持适当地着火距离且耗能低.根据磨煤机地使用说明书，在保证煤粉管道最低风速()地情况下,经计算确认磨地最低一次风量为（见下图）.磨煤机在最大出力时，最大一次风量为.绘制风煤比曲线图如下：通过机组带负荷及“小时”试运地考验说明：所给定地磨煤机出力与一次风量地函数是可以满足磨煤机正常运行要求，达到无偏置运行；磨煤机一次风量标定结果是可靠地.煤粉细度试验选取其中一台磨（磨），进行煤粉细度地调整，其他磨参照调整.煤粉细度地调整，通过调整磨煤机分离器挡板开度和一次风风量等实现；调整时磨煤机参数记录表：磨煤机煤粉采样地细度分析结果为：,且在磨运行中，电流平稳、磨煤层厚度及振动正常、煤粉着火离燃烧器喷口地安全距离合适、石子煤排量基本没有.表调整时磨煤机参数记录给煤量磨入口风量分离器挡板开度°磨煤机电流磨出口温度℃磨一次风进出口差压磨出口一次风压根据所测煤粉细度数据及磨各项运行参数分析可知，磨分离器挡板目前地开度合适（度），风煤比合理，能适应磨地不同运行工况要求.．二次风调整试验同层燃烧器各喷嘴二次风调平试验试验在额定风量工况下进行.通过调节三次风总进风量调节机构，结合测压管可调平同一风箱内各燃烧器地供风量，从而保证进入相同层各燃烧器地二次风量基本相等.每层燃烧器都进行相同试验.试验完成后，在外部拉杆上做好标记，以后运行中不再作调整.分风道二次风量、燃尽风量标定各分风道风量开始标定前，要求对机翼测量装置进行吹扫和找漏，从而保证机翼测量装置地严密性.标定在三个工况下进行（、、额定风量），分别对同层左右侧分风道两个机翼测量装置进行标定.试验采用风速仪或标准毕托管进行.每层分风道机翼测量装置都进行标定（共＋个机翼），从而对每个机翼测量装置都给出流量系数，以保证各分风道二次风量地准确性.二次风配风调整，主要是在机组带负荷及“小时”试运期间地细调整.随着各磨地投入，通过调节各二次风挡板，对应煤层地二次风挡板按燃煤量地比例进行控制，合理配风，合理组织炉内燃烧，保证炉内燃烧工况稳定、各受热面不超温、炉内不结渣、各燃烧器不超温等.当该层停止送粉时，将二次风挡板关小至最低冷却位，用以冷却燃烧器喷嘴,防此烧坏；在磨投入时开大该层煤粉喷嘴地二次风，用以合理配风.燃烧器中心风筒烧损问题分析在机组重新启动过程中，层号、号燃烧器中心风筒出现不同程度地烧损，经分析为在锅炉热态点火过程中，层燃烧器中心风门关闭，造成可燃物被卷吸至该层号、号燃烧器中心风筒中，从而使这两只中心风筒出现不同程度地烧损.那为什么在锅炉热态点火过程中，层燃烧器中心风门被关闭呢？原因为当燃烧器通入一次风后，是一次风与中心风同时对油枪根部配风，造成油枪燃烧不稳，严重时造成锅炉灭火.这样在实际操作过程中运行人员在锅炉投入油枪时将该层燃烧器中心风门关闭.通过此次事故地发生说明在关闭中心风门虽然对油枪着火稳定性有一定地好处，但极易造成燃烧器中心风筒易燃物地积存，从而使燃烧器中心风筒烧损.．锅炉冷态空气动力场试验试验理论依据锅炉在实际运行时，炉膛内地气流工况属于粘性流体不等温地稳定受迫运动，但对于大型电站锅炉来讲，因为无法准确地了解炉膛在热态工况下地温度场分布情况，故通常在炉膛模拟试验时一般按等温模化考虑.进行炉内冷态等温模化试验时,应遵守地原理是：几何相似：由于冷态试验与热态运行在相同炉子上进行，因此满足几何相似原理；气流运动状态相似，即欧拉准则相等：当雷诺数大于一定值后，欧拉数保持恒定不变，流动状态将显示出不再随数地增加而变化地特性，气流速度和再增加时，只有空间各点速度地绝对值按比例增加，而其欧拉数和速度地分布图形不再变化.因此，只要保证冷态试验条件下采用地数超过进入自模化区地临界数或与热态地数相等，即可达到冷态模拟热态地相似性.通常，对于这种炉型当数达到或超过×时，炉膛及燃烧器出口地流场即能满足进入自模化区地条件.边界条件相似：主要考虑满足燃烧器出口射流地相似性，首先保证燃烧器地风量分配方式要与热态相仿，其次要求冷态时地各股射流地数应与热态时相等或已进入自模化区，还必须维持冷态试验与热态运行各股射流地惯性力相等即动量比相等.炉内冷态动力场试验试验在燃烧器静态检查、一次风调平试验、磨入口风量标定试验、分风道各二次风量标定试验、同层各燃烧器二次风阻力调平试验全部结束后进行.采用热线风速仪测速、示标器及飘带地方法观测燃烧器出口气流地射流形态.主要观测单只燃烧器地空气动力特性，内容有：燃烧器出口地射流形态；测绘燃烧器出口射流地扩散角及中心回流区地边界；沿燃烧器出口轴向，分几个截面测量燃烧器出口射流地轴向速度分布；观察燃烧器入口内外二次风不同比例及一、二次风速变化对燃烧器出口气流旋流特性地影响.根据相似原理，经理论计算冷态试验时满足进入自模化区地试验参数：空气温度单台磨煤机通风量一次风速（管道）对应地二次风量℃（）（）按上述参数控制，进行如下工况测试.工况内容工况一按照计算地风量调节，将内二次风旋流强度调至最大位置工况二按照计算地风量调节，将内二次风旋流强度调至中间位置工况三按照计算地风量调节，将内二次风旋流强度调至最小位置确认合适地二次风旋流强度并固定工况四按照计算地风量调节，将内二次风风量调至最大位置工况五按照计算地风量调节，将内二次风风量调至中间位置工况六按照计算地风量调节，将内二次风风量调至最小位置确认合适地内外二次风比例，并固定工况七按照计算地风量调节，改变中心风风量测试内容：在试验前选定地燃烧器上，沿燃烧器轴向，选取个截面即距燃烧器喷口、、、（为外二次风喷口直径），在每各个截面选取等距点，并在每个点上采用风向示标器（采用飘带）和风速仪测绘出出口射流地扩散角和中心回流区边界，并用热线风速仪在风向示标器所示地各座标点测出出口射流地轴向速度分布(工况～进行此项试验).、再热器烟气挡板特性曲线地确定机组带负荷及“小时”试运期间，根据不同负荷工况下对再热蒸汽温度和再热器壁温地设计要求，通过反复调节和试验，得出了再热器烟气挡板特性曲线，在不同工况下依据该特性曲线，再热蒸汽温度自动调节品质良好，在负荷变化时，都能在短时间达到该工况下汽温地设计要求，且再热器壁温不会超温.再热器烟气挡板特性曲线见下图：．结束语对超临界直流锅炉地燃烧初调整试验，要严格执行相关标准、导则和设备说明书中地技术要求，把好调试工序各环节质量关，从每一个设备、每一个挡板到每一个热工信号以及每项联锁保护逻辑都进行认真细致地检查传动，发现问题立即解决，单体试运缺陷决不带入分系统试运，分部试运缺陷不带入整套启动.这样才能经得起以后机组运行地考验，满足机组各种运行工况要求燃烧工况，且能较快响应升降负荷地要求.表调平前后参数记录表见附录燃烧器一次风阻力调平前磨粉管风速磨煤机出口粉管风速 ()磨磨磨磨磨磨号煤粉管号煤粉管号煤粉管号煤粉管号煤粉管燃烧器一次风阻力调平后 < ":。
超临界制粉系统
• 正压冷一次风机：一次风机只输送冷空气，这使风机可造 得较小，通风电耗低且工作可靠性高。风机处于空气预热 器之前，需在空气预热器中有独立的一次空气通道，因而 采用了三分仓回转式空气预热器，有利于减少空气预热器 漏风及保持稳定的一次风温和稳定的锅炉效率。对输送冷 空气的高效能风机来说，可以设计成较大压差并可以采用 燃料管道较长的较大磨煤机，这样磨煤机可以布置在离锅 炉较远的地方，且没必要为每台磨配备单独的风机。由于 风机的压头较高，无论对于总的一次风量，还是每台磨的 空气流量，都可很简单地用文氏管或其它方法方便地进行 测量，这一点对提高锅炉燃烧自动化控制水平，从而提高 锅炉燃烧经济性，也是不可忽视的有利条件。
• 正压热一次风机：一次风机处于空气预热器之后，输送的 是热风。
中速磨煤机简介
工作原理：中速磨煤机的工作原理：两 组相对运行的研磨部件，在弹簧力、液 压力或其它外力的作用下，把它们之间 的原煤研磨成煤粉；然后通过研磨部件 的旋转运动，把磨碎的煤粉甩到周围的 风环室；粗煤粉被分离出来重新再磨， 合格的煤粉送往燃烧器；在磨粉过程中， 还伴随有热风对煤粉的干燥；同时，被 甩出来的原煤中的少量的石块和铁块等 杂物落入石子煤箱，被定期排出。
• 直吹式制粉系统简单、设备少、输粉管道短、阻 力小，从而制粉电耗低，同时因系统简单产生爆 燃的可能性也随之减少。但要求磨煤机出力与锅 炉负荷相平衡，同时也必须与给煤机出力相平衡， 使得磨煤机不能始终运行于其经济出力区。但因 目前大容量锅炉通常有几套制粉系统，每套制粉 系统对应一组喷燃器，当负荷变化时可以通过停 运部分制粉系统来实现，从而使运行磨基本处于 经济出力区。因此，近几年来直吹式制粉系统得 到广泛应用，尤其是在大容量机组中。直吹式制 粉系统采用的磨煤机一般有MPS磨、HP磨、 MBF磨以及双进双出钢球磨煤机。
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四
HP 中 速 磨 煤 机 工 作 原 理
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磨煤机的功能是研磨原煤，使其达到能在锅炉内有效地 燃烧的细度。
原煤（直径等于或小于38毫米）经由连接在给煤机的中 心落煤管喂入旋转的磨碗上。原煤落入磨碗后，在离心力的 作用下沿径向朝外移动。在磨碗上形成一层煤床。煤在可绕 轴转动的磨辊装置下通过，这时，弹簧加载装置产生的碾磨 力通过转动的磨辊施加在煤上。煤在磨碗衬板和磨辊之间被 辗磨成粉。作径向和周向移动的煤携带着被破碎的煤越过磨 碗边缘进入输送介质通道。
三、HP磨煤机的规格分类
HP碗式磨煤机的规格是用数字来表示的，个 位数表示磨辊的个数，十位上的数和百位上的数 联合组成的数表示磨碗的名义尺寸，如HP983碗 式磨煤机，3表示有三个磨辊，98表示磨碗的名义 尺寸为98英寸（2489mm），需要说明的是这里 所指磨碗的名义尺寸仅仅是“名义”而已，由于 磨煤机有30种规格，相互间出力仅相差2-3t/h,为 了优化设计和制造，适当减少零件规格，相对增 加零件的适用性和互换性，在设计时将30种规格 的磨煤机分成9大系列，
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输送介质典型的是热空气，它有三个作用：首先，空气 把煤粉从磨机输送到炉膛；第二，它在磨煤机内提供必要的 动力使煤粉进行分离（控制出口煤粉细度）；第三，被加热 空气在煤粉的碾制过程中对煤进行干燥使其易于研磨。输送 空气由位于磨煤机上游的一次风机供给，一次风机提供正压 。
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在磨碗上面飞翔着的较轻煤粒经历一个三级分离过程。由于应用了安 装在分离器体上的固定的空气折向器，第一级分离正好在磨碗水平面上发 生。在此，最重的煤粒直接返回磨碗进一步碾磨成更小的颗粒。而较轻的 颗粒被气流携带至分离器顶盖进行第二级分离，此处弯曲的可调叶片使风 粉混合物产生旋风运动导致重颗粒失去动量而从煤流中降落。此后，风粉 混合物通过称之为文丘利套管的垂直插管进一步进行分离，达到所要求的 煤粉细度。在分离器叶片和文丘利套管里分离出来的较重煤粒经过内锥体 返回到磨碗的研磨区域。锥体把磨煤机的紊流区域从分离颗粒分离出来。 无紊流区域的煤粒在重力作用下返回磨碗。出来的风粉混合物经过文丘利 ，在此首先浓缩，然后扩大使得每根煤粉管中风粉分配均匀。煤粉管把风 粉混合物引入炉膛进行燃烧。
中速磨煤机工作原理
水平布置的磨盘以一定的转速不停的转动，磨辊与磨 盘之间存在一定间隙。原煤落在磨盘上两组相对运动 的碾磨部件表面间，在离心力的作用下沿磨盘径向向 外沿运动，在磨辊与磨碗间形成煤床，在压紧力作用 下受挤压和碾磨而破碎，继续向外溢出磨盘。一次风 从磨下部经磨碗周围环隙流经旋转磨碗的外径，在磨 碗外径的细煤粉被气流携带向上流向粗粉分离器，而 重的不易磨碎的外来杂物穿过气流落入侧机体区域。 这些杂物通过装在转动的裙罩上的刮板装置扫出磨煤 机，排入石子煤斗。经过三级分离的合格煤粉被送到 炉膛燃烧。
根据BPEG多年的制造经验，并与高等院校的紧密合作，92年开始 BPEG采用了高铬铁材质的耐磨材料，其硬度等级为HRc60-63。 实践证明，耐磨件的寿命得到了大幅度提高。目前，BPEG生产的 磨辊单侧寿命保证12000小时以上(Ke≤2.5)。
6） 磨辊可翻出（机壳开检修大门） ZGM型中速辊式磨煤机在机壳上开检修大门，通过检修大门 可以用专用工具将磨辊依次翻出，同时对衬板在磨煤机内进行更 换。
磨辊
风环
磨辊 磨盘
一次风入口
风环
杂物刮板
1） 采用行星齿轮减速机
· 结构紧凑，体积更小、重量更轻 因为行星传动机构比传统的定轴线齿轮传 动机构，能实现更大的传动比，从而减少了传 动副，使齿轮箱的整体体积和重量得到了降低。 因此便于磨煤机的整体布置，减少了布置空间， 进一步降低了厂房造价。 · 噪音水平更低 因为行星减速机实现了水平输入轴位于箱 体的底部的设计，因此噪音得到了进一步的降 低。 · 工作更为平稳、可靠性更高 由于行星减速机中间齿型联轴器独特的浮 动结构，使齿轮系统与来自磨煤机的冲击振动 完全隔离开来。磨煤机的振动完全通过滑动推 力轴承经箱体传到基础。从而避免了对齿轮和 轴的冲击，使整个传动系统工作更为平稳，运 行更为可靠。 · 箱体刚性更高，更耐冲击 箱体为圆柱外形，而这一形状是箱体最为 理想的设计，可以承受来自磨煤机的更大的冲 击载荷。
具体划分为：
HP583~HP663；HP683~HP743； HP763~HP803；HP823~HP863；HP883~HP943； HP963~HP1003；HP1023~HP1103； HP1163~HP1203；HP1263~HP1303。
同一系列中的磨煤机，其零件的机械尺寸完全 相同，不同系列的，则相互不同。同一系列中的 磨煤机，其基本出力变化在于进入磨煤机的最大 空气流量（一次风）的不同和电动机的功率不同
加载传递系统受力状 态示意图
3） 采用旋转喷嘴
旋转喷咀环的主要工作原理是改变喷口处空气动力场，可 以降低喷口流速，成倍提高喷咀环的寿命。和静态喷咀环比， 流速降低20%左右，阻力和通风电耗也相应降低，喷咀环寿 命可提高3倍以上。
采用旋转喷嘴，有以下优点： · 喷嘴磨损均匀，相对于静止喷嘴使用寿命长，降低备件 费用。 · 垂直空气进口使进气分布更加均匀，气流垂直流过尖形 进口并在加速的同时转过平缓的角度；降低了通风阻力，从 而使通风电耗降低。 · 喷嘴外环与旋转喷嘴之间的竖直间隙方便了磨煤机的检 修，尤其是减速机的检修，降低检修费用。 · 整体结构简单，安装容易，维护方便。
目前超临界锅炉机组中主要应用的中速 磨有
ZGM系列 HP型
MPS(ZGM)中速磨
1、工作原理ຫໍສະໝຸດ 各类中速磨煤机的工作原理基本相似，原煤由落煤 管进入两个碾磨部件的表面之间，在压紧力的作用下 受到挤压和碾磨而被粉碎成煤粉。由于碾磨部件的旋 转，磨成的煤粉被抛至风环处。热风以一定速度通过 风环进入干燥空间，对煤粉进行干燥，并将其带入碾 磨区上部的煤粉分离器中。经过分离，不合格的粗粉 返回碾磨区重磨。合格的煤粉由干燥剂带出磨外，经 煤粉管路送入炉膛燃烧。煤中夹带的杂物(如石块、黄 铁矿块和金属块等)被抛至风环处后，由下而上的热风 不足以阻止它们下落，经风环由刮板刮落至杂物箱内。
600MW超临界机组
技术专题介绍8
制粉系统
郑州电力高等专科学校
杨建华
锅炉本体三维动画
正压直吹式制粉系统的特点：
优点:
– 系统简单，设备部件少、投资少，占地小， 维护量小；
– 运行电耗低; – 正压式煤粉不通过一次风机，可选用高效风
机；风机叶轮无磨损，检修量小；润滑油冷 却系统简单； – 通过控制给煤量可控制制粉出力，利于实现 燃水比的自动、精确控制调节； – 爆炸危险性小。
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到目前上海重型机器厂已完成了HP583～HP1303共九 大系列三十种规格的HP磨煤机转化设计和国产化的工作，已 具备了向用户提供用于50MW～1000MW机组配套用HP磨 煤机的能力。
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热空气从磨碗底下进入，空气通过磨碗周围的环隙流经 旋转磨碗的外径。装在磨碗上的叶片（称为叶轮）使气流趋 于垂直方向。在磨碗外径的较小较轻的煤粒被气流携带向上 ，而重的不易磨碎的外来杂物穿过气流落入侧机体区域。在 此，外来杂物通过侧机体底板由装在转动的裙罩装置上的刮 板装置扫出磨煤机，然后进入石子煤排出系统。外来杂物通 常由煤层中的岩石和开采机械的零件组成。因此把进入磨煤 机的这些杂物降低到最少是有好处的。
缺点:
– 运行工况直接影响锅炉的运行工况； – 漏入系统的风量为零，排烟热损失小，引风机
电耗小； – 正压运行易造成污染,必须采用密封系统； – 响应负荷变化滞后性大，较慢； – 磨煤机检修时影响锅炉出力，故要求储备系数
大，台数多.
沁北制粉系统
下
上
中
上
中
下
消 防 蒸 汽
消 防 蒸 汽
消
消
防
防
蒸
4） 采用新型分离器
新型静态分离器是在引进德国 Babcock原静态分离器基础上开发出 来的，圆形封头设计提高了磨煤机 的抗爆性，内置式煤粉分配箱可以 按锅炉的需要设置多根出粉管。
· 新型动态分离器主要优点是 煤粉细度比较细（R90=5～12%）， 出力比静态分离器高10%左右。
5） 采用新一代的耐磨材料 原从德国引进技术，磨辊材质为镍硬4号，硬度等级为HRc59。
HP 磨 煤 机 介 绍
二、HP磨煤机的发展史 HP型磨煤机是在RP磨煤机的基础上改进、发展起来的又
一种新型中速磨煤机， 它不仅革新和创造了新型部件结构， 还吸收了其它中速磨煤机的优点，采用了当今世 界上出现的 一些成熟的先进技术，是具有90年代世界先进水平的中速磨 煤机。全世 界有6000多台美国ABB一CE公司(combustion engineering inc)制造的中速磨煤机在运行，它是火电厂制 粉的关键设备之一。
蒸
汽
汽
消 防 蒸 汽
消 防 蒸 汽
鹤壁电厂三期
鹤壁电厂2×600MW超临界机组
采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式 制粉系统。 每台炉配6台磨煤机。燃烧校核煤种时， 5台运行，1台备用。 采用墙式布置燃烧，每台磨煤机带单侧 一层燃烧器。
制粉系统主要设备