黄 静, 江 波, 史萌萌, 熊 钟

(1. 国家电投集团江西电力有限公司 景德镇发电厂， 江西景德镇 333000;2. 江西景德镇供电公司， 江西景德镇 333000)

随着国家经济深入发展，电力消费呈现新常态特征[1]。电力供应结构持续优化，电力消费增长减速换挡、结构不断调整，电力消费增长主要动力呈现由高耗能向新兴产业、服务业和居民生活用电转换，电力供需形势由偏紧转为宽松[2-3]。

2015年火电发电量负增长、利用小时降至4 329 h，和设计的5 500 h差了30%以上[4]。火电机组利用小时数呈持续下降趋势，节能降耗成为了新形势下火电厂赖以生存的法宝[5]。制粉系统是电厂厂用电重要组成部分，对其进行参数优化有利于降低厂用电[6-7]。

1 机组概况

某电厂2台660 MW机组汽轮机为N660-25/600/600型(高中压合缸)的超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压凝汽式汽轮机；发电机为QFSN-660-2-22型水氢氢发电机；锅炉为HG-2035/26.15-YM3型的超超临界直流锅炉。该机组于2011年5月18日通过满负荷168 h试运行。

锅炉制粉系统采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式系统设计。每台锅炉配置6座钢制原煤斗及6台HD-BSC26型电子称重式给煤机，布置在运转层(15 m)平台。磨煤机采用ZGM113G-I型中速磨煤机，每台出力最大77.24 t/h,最小19.3 t/h，保证67.97 t/h(设计煤种)，布置在煤仓间0 m层。每台锅炉配备6台磨煤机，5台磨煤机运行能满足锅炉最大连续出力时对燃煤量的要求，6台磨煤机中的任何1台均可作为备用。每台锅炉制粉系统配2台100%容量的密封风机。每台磨煤机配1台给煤机，给煤机出口与磨煤机进口相对应，给煤机进口与钢煤斗出口相对应[8]。

从炉膛底部到顶部依次为A、B、C、D、E、F磨煤机，每台磨煤机配4只燃烧器，墙式切圆燃烧。A层磨煤机配有等离子燃烧器。

2 磨煤机降加载油压试验

2.1 试验目的

近来该电厂磨煤机单耗异常升高，且磨煤机本体振动较大，通过这次试验，确定合理的磨煤机加载力曲线，在保证磨煤机出力和制粉细度前提下，实现降低磨煤机加载油压运行，提升锅炉安全可靠性和经济性。

2.2 试验方案

1号锅炉A(B、C、D、E、F)磨煤机煤量在手动，煤量维持在45 t/h，保持磨煤机入口风量、加载油压在自动位置，稳定运行1 h后将变加载调整阀切为手动，加载油压降低速率为1 MPa/h，进行煤粉细度、磨煤机单耗的对比，检查和测量磨煤机基础台板振动有无异常，石子煤排放量的大小，依次找出磨煤机出力40 t/h、30 t/h时最为合适的加载油压。

2.3 试验结果

依次对1号锅炉A(B、C、D、E、F)磨煤机煤量在45 t/h、40 t/h、30 t/h时进行试验，6台磨煤机特性基本一致(见表1)。

表1 A磨煤机不同煤量试验

2.4 结果分析

分别对磨煤机出力为45 t/h、40 t/h、30 t/h时不同加载油压状态下磨煤机单耗进行对比，结果见图1～图3。

图1 磨煤机45 t/h出力时调整前和调整后磨煤机单耗对比

图2 磨煤机40 t/h出力时调整前和调整后磨煤机单耗对比

图3 磨煤机30 t/h出力时调整前和调整后磨煤机单耗对比

降油压前水煤比为6.65，降油压后水煤比为6.67，将磨煤机加载油压调整之后，各台磨煤机单耗明显下降(见表2)。

表2 1号锅炉磨煤机单耗kW·h/t

2.5 试验结论

通过此次磨煤机降加载油压试验，根据试验过程中磨煤机电流、振动、煤粉细度、通风阻力、磨煤机出口温度，得出以下结论：(1)磨煤机在45 t/h出力时在原有加载油压曲线上降低2 MPa；(2)磨煤机在40 t/h出力时在原有加载油压曲线上降低3 MPa；(3)磨煤机在30 t/h出力时在原有加载油压曲线上降低2～4 MPa(原压力曲线30 t/h出力时磨煤机振动，降低油压后振动现象消失)；(4)磨煤机在20 t/h出力时由于在做30 t/h出力时液压调节阀已关闭至最小，所以在20 t/h出力时设置为最低加载油压(根据溢流阀调节值约为4 MPa)。1号锅炉制粉系统优化结果见表3。

表3 1号锅炉制粉系统加载油压优化结果

2.6 经济效益

通过降低磨煤机加载油压试验，1号锅炉磨煤机制粉单耗可降低0.8 kW·h/t左右，按2015年1号锅炉共耗原煤1 370 044 t计算，可节约厂用电量110万kW·h，节约49.5万元。降低磨煤机加载油压后，磨煤机磨辊、磨碗磨损速度降低，磨煤机大修堆焊周期增加，一台锅炉每年堆焊次数可降低3次，磨煤机堆焊费用按每台5万元，可节约费用15万元，每台锅炉共节约64.5万元。该厂2台锅炉每年可节约近130万元，同时也提高了机组和设备的可靠性。

2.7 注意事项

由于该试验是在保证煤种稳定、机组负荷不变的情况下完成的，而现场实际过程中由于工况的变动等因素，还是存在一定的问题，主要是：由于煤种变化大，煤种可磨性系数变化，在可磨性系数较低时，加载油压不一定满足运行要求，可根据煤种结构进行调整磨煤机加载油压曲线，达到适应煤种的要求。

3 低负荷3台磨煤机运行

3.1 试验目的

随着新建、扩建大容量机组相继投产，再加上经济下滑，用电量和机组利用小时数下降， 导致机组负荷率低，尤其在夜间低谷时段机组负荷经常在220 MW左右，制粉系统4台磨煤机运行时单台给煤量在25 t/h左右，磨煤机运行可靠性、稳定性降低。合理的磨煤机运行方式对节约厂用电至关重要，为此研究试行在低负荷期间3台制粉系统运行。

3.2 试验方案

当机组总煤量低于140 t/h时，建议3台磨煤机运行，低于135 t/h时，必须3台磨煤机运行。

磨煤机组合运行方式根据负荷情况及试验结果待定，运行方式见表4。

表4 低负荷磨煤机组合运行方式

3.3 试验结果

3.3.1 B+C+D运行方式

当煤量为135 t/h时，由B、C、D、E 4台磨煤机运行方式改为B、C、D 3台磨煤机运行，相应磨煤机电流和风烟系统各风机电流均发生一定变化(见表5、表6)。

表5 磨煤机电流对比情况

表6 风机电流对比情况 A

3.3.2 C+D+E运行方式

当煤量为110 t/h时，由B、C、D、E 4台磨煤机运行方式改为C、D、E 3台磨煤机运行，相应磨煤机电流和风烟系统各风机电流均发生一定变化(见表7、表8)。

表7 磨煤机电流对比情况

表8 磨风机电流对比情况 A

3.4 结果分析

在低负荷时，通过对制粉系统磨煤机台数进行优化，每小时可以将制粉系统电流降低25 A左右，风烟系统电流降低12 A左右，合计降低37 A左右。由于经济形态的转变，火电机组利用小时数下降，在夜间低负荷段时间越来越长，每天按照7 h计算，2台锅炉每天节省约4 570 kW·h，折合人民币约2 056元/d，全年按照100 d计算，合计节省20万元/a，有效降低了发电成本。

3.5 注意事项

由于低负荷运行时只有3台磨煤机，当发生其中1台磨煤机断煤，会造成燃烧不稳等现象。为了避免此类现象发生，优化了相应油枪自投逻辑：

(1) 磨组运行台数少于3台时，延时2 s。

(2) 炉膛负压达到-500 Pa或+300 Pa时，延时3 s。

(3) 任一煤层火检失去2/4时，延时3 s(如火检信号原有延时模块，可不另加延时)。

4 结语

通过对制粉系统加载油压的优化试验，确定合理的磨煤机加载力曲线，在保证磨煤机出力和制粉细度前提下，实现降低磨煤机加载油压运行，提升锅炉安全可靠性和经济性，每年为该厂2台锅炉节约近130万元。但是由于煤种变化大，煤种可磨性系数变化大，可磨性系数低时，加载油压不一定满足运行要求，可根据煤种结构进行调整磨煤机加载油压曲线，达到适应煤种的要求。

低负荷3台磨煤机运行，能够有效降低制粉系统和风烟系统的电耗，一年能够节约20万元，有效降低了发电成本。在实行该方案之前，一定要完成好相关保护试验，防止低负荷状态下磨煤机断煤引起炉膛燃烧不稳事故。与此同时，要做好低负荷运行经验的积累，保证机组的安全稳定运行。