CN103047670A - 直吹式双进双出钢球磨节能优化系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直吹式双进双出钢球磨节能优化系统及其方法，包括直吹式双进双出钢球磨煤机、一次风系统以及锅炉主控系统，所述一次风系统主要由含动叶的一次风机、空气预热器、调节风门、风管等组成，该方法在常态时手动调节容量风调节风门至全开状态，在升降负荷时手动调节容量风调节风门的开度，一次风机不调节容量风调节风门母管压力，而由锅炉主控系统直接控制一次风机的变频器频率或动叶开度以调节入炉膛的风量。本发明将容量风调节风门全开，锅炉主控直接根据需要的入炉膛粉量计算出合适的一次风机母管压力，即锅炉主控系统直接作用到一次风机的出力，不仅大大减少了容量风调节风门的节流损失，而且响应时间更快，进而提高了机组调节品质。

Description

直吹式双进双出钢球磨节能优化系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种直吹式双进双出钢球磨节能优化系统及其方法。
背景技术
火力发电厂有个制粉系统，目的是将煤粉送入锅炉炉膛，制粉系统有中储式（即将煤磨成粉，先储存在煤仓，然后送入炉膛）、直吹式（将煤磨成粉同时将煤粉送入炉膛）不同的类型，因为中储式占地比较大，目前使用的比较少，而直吹式因为占地面积小而大量使用，直吹式因为制粉方式的不同分为中速碗磨、中速立磨以及钢球磨，因为钢球磨适应煤种宽，可以适用各种不同的煤种，并且没有石子煤系统在煤质比较差的电厂大量使用，例如中国发明专利CN1872419公开了一种直吹式双进双出钢球磨煤机。
另外，中国发明专利CN101334666公开了一种直吹式双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统优化控制方法，该直吹式双进双出钢球磨还是采用传统的协调控制策略，主要的控制策略是总冷一次调节风门控制磨的出口温度（即风粉混合物的温度），总热一次调节风门是手动控制，一般为全开。一次风机配置变频器频率或动叶开度调节，磨的容量风调节风门调节进炉膛的粉量，而一次风机不管是动叶还是变频均调节母管的压力，当升负荷时，容量风调节风门开大，母管压力降低，一次风机的出力变大，降负荷时则相反，因此容量风调节风门不能全开，节流损失非常大。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种节流损失少且响应时间更快的直吹式双进双出钢球磨节能优化系统及其方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种直吹式双进双出钢球磨节能优化系统，包括直吹式双进双出钢球磨煤机、一次风系统以及锅炉主控系统，所述一次风系统主要由含动叶的一次风机、空气预热器、调节风门、风管等组成，其特征在于：所述一次风机输出较高压力的一次风，一次风的一路经过空气预热器的热交换后成为热一次风，一次风的另一路不经过空气预热器的为冷一次风，所述热一次风、冷一次风分别经热一次风母管、冷一次风风管汇流至一次风母管，所述一次风母管在一次风进入直吹式双进双出钢球磨煤机之前分为入磨风管和旁路风管，所述热一次风母管上设有总热一次调节风门，所述冷一次风母管上设有总冷一次调节风门，所述入磨风管上设有可手动调节且常态下手动全开的容量风调节风门，所述旁路风管上设有旁路风调节风门，所述锅炉主控系统直接控制一次风机的变频器频率或动叶开度。
进一步的，所述直吹式双进双出钢球磨煤机包括两原煤仓、两给煤机、磨煤机以及两分离器，所述给煤机将相应原煤仓的原煤分别送入磨煤机内，所述磨煤机分别经连接管连接至将煤粉粗细分离的分离器，所述分离器分别经回粉管以将粗粉回流至磨煤机。 
进一步的，所述给煤机经混煤箱连接至磨煤机，所述旁路风管连接至混煤箱，所述入磨风管连接至磨煤机。
同时，本发明还涉及一种直吹式双进双出钢球磨节能优化方法，提供一种如上所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化系统；在常态时手动调节容量风调节风门至全开状态，在升降负荷时手动调节容量风调节风门的开度；一次风机不调节容量风调节风门母管压力，而由锅炉主控系统直接控制一次风机的变频器频率或动叶开度以调节入炉膛的风量。
进一步的，所述锅炉主控系统根据锅炉负荷调节一次风机，其调节方法包括以下步骤：设定锅炉的负荷值，负荷设定值和来自现场变送器的实际发电功率一起输入到运算器，运算器通过汽轮机的数字电液控制阀门开度控制实际负荷；根据负荷设定值预估出一次风压估算值；设定锅炉的主蒸汽压力，主蒸汽压力设定值和主蒸汽实际值输入运算器，运算器输出一次风压运算值；将一次风压估算值和一次风压运算值相加算出所需一次风压值，锅炉主控系统根据所需一次风压值与一次风压实际值调节的差值调节一次风机的变频器频率或动叶开度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：现有的一次风机控制一次风母管压力，而母管压力要通过容量风调节风门的开大和减少而体现，容量风调节风门不全开，存在节流损失大、调节速度慢等缺点；而本发明将容量风调节风门全开，锅炉主控直接根据需要的入炉膛粉量计算出合适的一次风机母管压力，即锅炉主控系统直接作用到一次风机的出力，不仅大大减少了容量风调节风门的节流损失，而且响应时间更快，因为时间惯性降低从而提高了机组调节品质，另外一次风机的变频调节精度也高于容量风调节风门的挡板调节精度。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的构造示意图。
图2为本发明实施例的控制原理图。
图3为本发明实施例的调节流程图。
图中：1-原煤仓，2-给煤机，3-磨煤机，4-分离器，5-回粉管，6-一次风机，7-空气预热器，8-空预器入口调节风门，9-热一次风母管，10-冷一次风母管，11-一次风母管，12-入磨风管，13-旁路风管，14-总热一次调节风门，15-总冷一次调节风门，16-容量风调节风门，17-旁路风调节风门，18-混煤箱。
具体实施方式
如图1~3所示，一种直吹式双进双出钢球磨节能优化系统，包括直吹式双进双出钢球磨煤机、一次风系统以及锅炉主控系统，所述一次风系统主要由含动叶的一次风机6、空气预热器7、调节风门、风管等组成，所述一次风机6输出较高压力的一次风，一次风的一路经过空气预热器7的热交换后成为热一次风，一次风的另一路不经过空气预热器7的为冷一次风，所述空气预热器7的入口和出口一般均配置有调节风门，所述热一次风、冷一次风分别经热一次风母管9、冷一次风风管10汇流至一次风母管11，所述一次风母管10在一次风进入直吹式双进双出钢球磨煤机之前分为入磨风管12和旁路风管13，所述热一次风母管9上设有总热一次调节风门14，所述冷一次风母管10上设有总冷一次调节风门15，所述入磨风管12上设有可手动调节且常态下手动全开的容量风调节风门16，所述旁路风管13上设有旁路风调节风门17，所述锅炉主控系统直接控制一次风机6的变频器频率或动叶开度。
在本实施例中，所述锅炉主控系统是目前火力发电机组专门用来计算出合适的入炉膛粉量的，一般锅炉主控系统针对直吹式双进双出钢球磨煤机最终的执行器由容量风调节风门执行，而本发明的锅炉主控系统直接改变一次风机的频率（一次风机配置变频器时）或者调节一次风机动叶（针对一次风机未配置变频器时或者作为配置变频器一种后备手段）。
在本实施例中，所述直吹式双进双出钢球磨煤机包括两原煤仓1、两给煤机2、磨煤机3以及两分离器4，所述给煤机2将相应原煤仓1的原煤分别送入磨煤机3内，所述磨煤机3分别经连接管连接至将煤粉粗细分离的分离器4，所述分离器4分别经回粉管5以将粗粉回流至磨煤机3。
在本实施例中，所述给煤机2经混煤箱18连接至磨煤机3，所述旁路风管13连接至混煤箱18，所述入磨风管12连接至磨煤机3。所述给煤机2在自动情况下，当容量风量（也称一次风量）小于60%时，会自动减小给煤机2的转速，直到一次风量正常为止，否则以25%开度/min的速度调到12.5转速为止。
如图1~3所示，一种直吹式双进双出钢球磨节能优化方法，提供一种如上所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化系统；在常态时手动调节容量风调节风门16至全开状态，在升降负荷时手动调节容量风调节风门16的开度；一次风机6不调节容量风调节风门16母管压力，而由锅炉主控系统直接控制一次风机6的变频器频率或动叶开度以调节入炉膛的风量。
在本实施例中，所述锅炉主控系统根据锅炉负荷调节一次风机6，其调节方法包括以下步骤：设定锅炉的负荷值，负荷设定值和来自现场变送器的实际发电功率一起输入到运算器，运算器通过汽轮机的数字电液控制阀门开度控制实际负荷；根据负荷设定值预估出一次风压估算值；设定锅炉的主蒸汽压力，主蒸汽压力设定值和主蒸汽实际值输入运算器，运算器输出一次风压运算值；将一次风压估算值和一次风压运算值相加算出所需一次风压值，锅炉主控系统根据所需一次风压值与一次风压实际值调节的差值调节一次风机6的变频器频率或动叶开度。
本发明将现有锅炉主控输出调节钢球磨的容量风调节风门16改造成手动调节钢球磨的容量风调节风门16，运行人员只有在升降负荷时才进行调节容量风调节风门16，容量风调节风门16常态基本上处于全开状态以减少节流损失，并利用锅炉主控系统直接控制一次风机6的变频器频率或动叶开度。该直吹式双进双出钢球磨节能优化系统的一次风机6和容量风调节风门16之间的差压在1KPa左右，一次风母管11风压在6~13KPa之间调节，改造前后的节能表如下（取机组改造前后一周内的平均值进行比较）。
另外，保持容量风调节风门16挡板全开的运行方式，不但消除了一次风在容量风调节风门16挡板处大量的节流损失，而且避免了容量风调节风门16挡板卡涩、执行器故障等造成系统无法调节的影响。同时，由于容量风调节风门16挡板保持全开状态，改变了容量风调节风门16的挡板执行器频繁调节的运行方式，执行器基本处于待机状态，大大降低了容量风调节风门16的挡板执行器（每台炉8台）动作时其马达的能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种直吹式双进双出钢球磨节能优化系统，包括直吹式双进双出钢球磨煤机、一次风系统以及锅炉主控系统，所述一次风系统主要由含动叶的一次风机、空气预热器、调节风门、风管等组成，其特征在于：所述一次风机输出较高压力的一次风，一次风的一路经过空气预热器的热交换后成为热一次风，一次风的另一路不经过空气预热器的为冷一次风，所述热一次风、冷一次风分别经热一次风母管、冷一次风风管汇流至一次风母管，所述一次风母管在一次风进入直吹式双进双出钢球磨煤机之前分为入磨风管和旁路风管，所述热一次风母管上设有总热一次调节风门，所述冷一次风母管上设有总冷一次调节风门，所述入磨风管上设有可手动调节且常态下手动全开的容量风调节风门，所述旁路风管上设有旁路风调节风门，所述锅炉主控系统直接控制一次风机的变频器频率或动叶开度。
2.根据权利要求1所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化系统，其特征在于：所述直吹式双进双出钢球磨煤机包括两原煤仓、两给煤机、磨煤机以及两分离器，所述给煤机将相应原煤仓的原煤分别送入磨煤机内，所述磨煤机分别经连接管连接至将煤粉粗细分离的分离器，所述分离器分别经回粉管以将粗粉回流至磨煤机。
3.根据权利要求2所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化系统，其特征在于：所述给煤机经混煤箱连接至磨煤机，所述旁路风管连接至混煤箱，所述入磨风管连接至磨煤机。
4.一种直吹式双进双出钢球磨节能优化方法，其特征在于：提供一种如权利要求1所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化系统，在常态时，手动调节容量风调节风门至全开状态；在升降负荷时，手动调节容量风调节风门的开度；一次风机不调节容量风调节风门母管压力，而由锅炉主控系统直接控制一次风机的变频器频率或动叶开度以调节入炉膛的风量。
5.根据权利要求4所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化方法，其特征在于：所述锅炉主控系统根据锅炉负荷调节一次风机，其调节方法包括以下步骤：设定锅炉的负荷值，负荷设定值和来自现场变送器的实际发电功率一起输入到运算器，运算器通过汽轮机的数字电液控制阀门开度控制实际负荷；根据负荷设定值预估出一次风压估算值；设定锅炉的主蒸汽压力，主蒸汽压力设定值和主蒸汽实际值输入运算器，运算器输出一次风压运算值；将一次风压估算值和一次风压运算值相加算出所需一次风压值，锅炉主控系统根据所需一次风压值与一次风压实际值调节的差值调节一次风机的变频器频率或动叶开度。
6.根据权利要求4所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化方法，其特征在于：所述直吹式双进双出钢球磨煤机包括两原煤仓、两给煤机、磨煤机以及两分离器，所述给煤机将相应原煤仓的原煤分别送入磨煤机内，所述磨煤机分别经连接管连接至将煤粉粗细分离的分离器，所述分离器分别经回粉管以将粗粉回流至磨煤机。
7.根据权利要求6所述的直吹式双进双出钢球磨节能优化方法，其特征在于：所述给煤机经混煤箱连接至磨煤机，所述旁路风管连接至混煤箱，所述入磨风管连接至磨煤机。
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