锅炉直吹式煤粉取样器产品改造说明

锅炉直吹式煤粉取样器产品改造说明 直吹式煤粉取样器产品改造说明。针对宁夏电厂煤粉取样器取样不准确，煤粉细度与实际偏差大，取样时间长、取样密封管密封不严，污染环境等问题，通过分析论证，提出了将原撞击式煤粉取样器换成笛形管式等速煤粉取样装置的技术改造方案。应用结果表明改造方案缩短了煤粉取样时间，解决了煤粉取样不准确，取样时易出现喷粉的问题，保证了磨煤机煤粉细度在规定范围内，减少了磨煤机单耗及锅炉受热面磨损，为运行人员调整锅炉燃烧提供了准确依据。电厂为2台660MW燃煤汽轮发电空冷机组，锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈加垂直管直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型、室内布置燃煤锅炉，锅炉采用紧身封闭。锅炉型号HG221025.4YM16，设计煤和校核煤由宁夏灵武矿区、鸳鸯湖矿区、马莲台矿区和红岩湾矿区供给，4只低NOX墙式直流燃烧器采用四面墙布置、切圆燃烧，6台ZGM113GII中速磨煤机配正压直吹制粉系统。煤粉细度是指煤粉的粗细程度，它是煤粉的品质。火力发电厂通常用用的筛子对煤粉进行筛分，留在筛上面的粗粉重量占筛分前煤粉总重量的百分比即为煤粉细度。火电厂用筛子的孔边长通常有90μm和200μm2种，筛分煤粉所得细度分别用R90、R200表示。R90值越大，说明煤粉越粗，反之越细。例如取25g煤粉，用边长为90μm的筛子按照规定进行筛分，筛分结束后对其称重筛上未通过粗粉5g，筛下通过细粉20g，则煤粉细度R90=525×遥遥=20%。煤粉细度是锅炉燃烧调整的重要参数，对锅炉燃烧有重要的影响，煤粉越细，煤粉燃烧越完全，未燃尽碳热损失q4越小，锅炉效率越高，但制粉电耗（一次风机、磨煤机及给煤机电耗）、金属消耗会增加；另外还会使煤粉着火提前，炉膛火焰中心降低，有可能烧坏燃烧器喷口。反之相反。同时，煤粉中较粗颗粒极易从气流中分离出来与水冷壁产生冲撞，由于较大颗粒煤粉在到达水冷壁以前冷却并不容易，粗煤粉燃烧需要较长时间，因而它们往往在贴壁处形成还原性气氛，使灰熔点降低，受热面形成结渣、结焦。因此，对于一定的煤种和锅炉设备，入炉煤粉的细度要控制在一个合适的范围内。煤粉细度检测准确，既能保证煤粉燃烧完全，又能保证制粉系统经济运行。对于煤粉炉来说，需要经常性地、准确地测量煤粉细度，才能够做到有目的、有计划地调整锅炉燃烧，实现锅炉的佳运行方式，达到节能之目的。电厂直吹式制粉系统由于没有煤粉仓，煤粉细度只能从一次风管中取得煤粉试样进行测定，因此从一次风管中获得准确、具有代表性的煤粉试样就成为关键，投产以厂煤粉取样装置一直存在诸多问题，影响生产正常进行。（1）煤粉取样器橡胶密封圈密封不严，造成取样时漏粉，取样操作过程中取样枪频繁卡涩，漏粉造成环境污染，高温一次风粉冒粉影响取样人员的人身安全。（2）原简易取样枪不能多点等速取样，煤粉取样代表性差，煤粉检测数据波动性大，不能准确指导磨煤机煤粉细度的调节，引起锅炉尾部烟道磨损加剧、燃尽风区域出现结渣现象、制粉系统单耗升高。（3）取样过程中乏气排入空气，造成环境污染。1问题分析1.1橡胶密封圈老化，取样时“冒粉”及容易卡住取样管图1为电厂原橡胶密封管座图。图1中从左至右各部件依次为橡胶密封取样管座装，解体后的橡胶密封取样管座底座，橡胶密封圈和压盖。密封的原理是利用橡胶密封圈与取样管密切接触来密封煤粉不向外漏，但由于一次风温比较高，橡胶密封圈受热时间一长就会老化，密封效果变差，取样时向外“冒粉”；另一方面橡胶密封圈经常卡住取样管，使它进退困难，无法进行正常取样。1.2煤粉取样器无法实现等速取样，取样不准确按照有关监督、化学技术监督和磨煤机煤粉取样等相关技术规范要求，正压直吹式磨煤机煤粉取样器必须执行规定。中3.1.1节规定取样枪4个取样头位置分别从管道横截面上划分的相等面积中取样（即多点取样），用相同时间进行各个位置点的取样。3.2.3节规定取样是在煤粉气流进入取样枪时开始的，取样头的抽吸速度与煤粉管道里的气流速度之比应控制在1.1±0.1范围内（即等速取样）。按照此要求，煤粉取样器必须要具有差压计，等速取样，多点取样。公司采用的是简易煤粉取样器，此煤粉取样器按规范要求，主要有以下问题①简易煤粉取样器的左端头处只有一个φ8的取样孔，当取样枪插入一次风管后，正压的一次风就会通过φ8的取样孔进入取样管，依靠惯性、撞击作用将煤粉存储到粉罐中，无法进行等速、多点取样，检测结果不能代表整个煤粉管道截面煤粉细度状况。②简易煤粉取样器取样时，含少量煤粉的乏气不能回到煤粉管内，只能通过分离器上面排空管直接排放到环境中，造成环境污染。2煤粉取样器改造方案2.1煤粉取样器改造方案的确定简易煤粉取样器和橡胶密封管座存在煤粉细度与实际偏差大，取样时间长、取样时易出现喷粉，污染环境等问题，目前国内电厂普遍采用压缩空气密封阀和的等速取样枪解决这一难题。但自动等速取样装置费用高，同时故障率较高。在进行了充分调研、论证后，该厂决定——移动笛形管式等速煤粉取样器和无尘密封管座组成的煤粉取样装置。此装置既能充分满足“等速取样”“多点取样”的要求，又能保证取样时不漏粉，对环境无污染；能给运行人员提供准确的煤粉细度信息，准确指导锅炉燃烧调整，可提高锅炉热效率，减轻锅炉磨损、结焦。2.2改造方案2.2.1在一次粉管上安装无尘密封管座及压缩空气管路系统图2为无尘密封管座。从图2可知无尘密封管座由压缩空气接入端口、密封阀体和端盖组成。其工作原理是当通入压缩空气后，就会在密封管座楔形环状通道形成流向一次风管内的高速气流，从而密封住“向外”喷出的煤粉气流，保证了取样时不向外“冒粉”。图2无尘密封管座电厂在每个一次粉管上都安装了无尘密封管座及压缩空气密封系统，如图3所示。从图3可知由无尘密封管座组成的取样空气密封系统，不但能保证每个粉管都能取样，而且设计新颖、布局合理、美观大方，实用性强。取样时，只要打开其密封空气阀，然后插入煤粉取样器进行取样，取样结束后取出煤粉取样器并上密封阀端盖，然后关闭密封空气即可，整个取样过程不存在漏粉现象。压缩空气管路空气阀无尘密封管座图3无尘密封管座及压缩空气管路系统从图4可知取样过程实现了等速煤粉取样、无尘取样、操作简单并保证了取样的准确性，而且改善了工作环境，提高了劳动效率。图4取样现场2.2.2移动笛形管式等速煤粉取样器