CN114110641A - 磨煤机出口粉管吹扫装置及磨煤机燃烧器投停控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新能源及节能技术领域，具体涉及一种磨煤机出口粉管吹扫装置及磨煤机燃烧器投停控制系统。针对现有技术不足的掣肘和缺点，确保了停运燃烧器及煤粉管道安全；构建了两套磨煤机启动条件及跳闸保护逻辑模块，并可实现磨煤机运行中进行逻辑无扰切换，从而实现通过减少磨煤机对应燃烧器投入台数，提高燃烧器煤粉浓度，减少助燃油枪及等离子的投入；构建了磨煤机部分燃烧器投运参数控制体系，确保了磨煤机在部分燃烧器投运过程中运行安全稳定。
Description
技术领域
本发明涉及新能源及节能技术方面，具体涉及一种磨煤机出口粉管吹扫装置及磨煤机燃烧器投停控制方法。
背景技术
中速磨煤机作为燃煤电厂重要辅机，为确保磨煤机及其对应燃烧器安全运行，磨煤机的启动及运行有严格的操作要求。按照现有技术规范限定直吹式制粉系统中磨煤机操作规程要求，磨煤机出口粉管对应的燃烧器易全部投运。磨煤机启动条件及保护跳闸保护有严格规定，其中启动时要求磨煤机对应的燃烧器应全部投运；若当运行中磨煤机对应的燃烧器退出大于一半时，磨煤机保护跳闸。
现有技术的缺陷和不足：
若磨煤机运行中，需退出一只燃烧器运行时，只能通过直接关闭对应的磨煤机出口粉管快关门方式进行，会造成粉管快关门至燃烧器入口之间较长的煤粉管道内部中煤粉沉积，易发生燃烧器回火、煤粉自燃爆炸烧损管道，或是煤粉沉积板结堵塞管道的情况。
当机组深度调峰，磨煤机在低煤量运行期间，因煤粉出量低，对应出口粉管燃烧器的煤粉浓度低，则会出现火检强度低、燃烧不稳的情况，易触发火焰丧失跳闸磨煤机保护，因此需通过投入油枪或等离子等方式进行助燃，以确保燃烧稳定。
因受磨煤机启动条件及保护跳闸保护限制，磨煤机启动及运行中无法通过停运部分燃烧器的方式来提高运行燃烧器煤粉浓度，以达到燃烧稳定的效果。
在锅炉点火初期，受锅炉升温升压力控制，及现有的技术需磨煤机出口对应燃烧器全部投运限制，磨煤机启动后在低煤量运行，其出口对应燃烧器需采用油枪、等离子等方式进行助燃，造成燃烧不充分，不完全燃烧损失及飞灰含碳高，机组启动过程中燃油消耗或厂用电率高。
本发明针对现有技术不足的掣肘和缺点，一是增加磨煤机出口粉管吹扫装置实现对停运燃烧器粉管内煤粉吹扫，确保停运燃烧器及煤粉管道安全。二是构建两套磨煤机启动条件及跳闸保护逻辑模块，并可实现磨煤机运行中进行逻辑无扰切换，从而实现通过减少磨煤机对应燃烧器投入台数，提高燃烧器煤粉浓度，减少助燃油枪及等离子的投入，达到节能及安全稳定运行的效果。三是构建磨煤机部分燃烧器投运参数控制体系，确保磨煤机在部分燃烧器投运过程中运行安全稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供磨煤机出口粉管吹扫装置及磨煤机燃烧器投停控制方法，以解决磨煤机在启动及运行过程中进行部分燃烧器安全投退的问题，也起到促进燃烧的优化配置、降低能耗损耗、实现节能减排目标的重大创新举措。
为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：
磨煤机出口粉管吹扫装置，包括若干磨煤机出口粉管和吹扫母管；其中吹扫母管通过多个吹扫管道连接对应的磨煤机出口粉管，吹扫母管上位于所有吹扫管道的上游位置设有气动截止阀，各吹扫管道上均装设有气动调节阀，各磨煤机出口粉管位于吹扫管道与磨煤机出口粉管的连接处上游均设有气动快关门。
优选的，所述气动截止阀为电磁阀。
优选的，每个磨煤机出口粉管上均装设有风速测量装置，所述风速测量装置位于吹扫管道与磨煤机出口粉管连接处的下游。
优选的，所述磨煤机出口粉管吹扫装置包括4个磨煤机出口粉管；所述4个磨煤机出口粉管的入口连接磨煤机出口；磨煤机出口粉管上均连接一个吹扫管道。
优选的，所述4个磨煤机出口粉管的出口均连接燃烧器。
磨煤机燃烧器投停控制方法，包括以下步骤：在磨煤机启动初期，关闭外侧2个燃烧器，投运内侧2个燃烧器采用部分燃烧器运行方式运行；
当磨煤机运行煤量等于投运的燃烧器额定出力之和时，磨煤机运行方式由部分燃烧器运行方式转为全部燃烧器运行方式；
机组停机或机组深度调峰时，磨煤机运行方式由全部燃烧器运行方式转为部分燃烧器运行方式；切换为部分燃烧器运行方式后，停止运行的燃烧器所对磨煤机出口粉管上的气动快关门关闭，开启气动截止门，通过对应吹扫管道上的气动调节门对磨煤机出口粉管进行吹扫；吹扫完毕后，关闭气动截止门和对应吹扫管道上的气动调节门。
优选的，采用全部燃烧器运行方式时，磨煤机的启停条件具体为：
磨煤机对应全部燃烧器投运时，启动允许条件为：磨煤机全部磨煤机出口粉管上的气动快关门全开；
磨煤机跳闸停机条件为：
磨煤机混合一次风压力≤3KPa，且磨煤机混合一次风风量≤15Kg/S，延时30S；
或磨煤机运行且磨煤机出口粉管上气动快关门关闭大于一半；
或给煤机运行信号延时180s后，三个或三个以上燃烧器火焰丧失。
优选的，采用部分燃烧器运行方式时，磨煤机的启停条件具体为：
磨煤机对应部分燃烧器投运时，启动允许条件为：磨煤机所有气动快关门中有两个或以上处于打开状态；
磨煤机跳闸停机条件为：
磨煤机混合一次风压力≤3KPa，且两个及以上的磨煤机出口粉管风速≤18m/S，持续30s；
或磨煤机运行且三个或三个以上磨煤机出口煤粉管道气动快关门关闭时；
或给煤机运行信号延时180s后，且三个或三个以上的煤燃烧器火焰丧失。
相较于现有技术，本发明具有如下技术效果：
本发明增设在原有磨煤机基础上，增设磨煤机出口粉管吹扫装置，实现对粉管快关门至燃烧器入口之间较长的煤粉管道内部中煤粉的吹扫，避免出现煤粉自燃、沉积板结情况发生。
本发明的双套磨煤机启动条件及跳闸保护逻辑及无扰切换模块，可实现磨煤机在部分燃烧器投运工况下，磨煤机启动条件及保护跳闸逻辑上的完整。
本发明的磨煤机燃烧器投停控制方法，改变了固有的磨煤机运行方式，突破磨煤机运行需要开启相应的4个燃烧器常规运行方式，实现在磨煤机启动初期煤量偏低，通过关闭2个燃烧器，仅投运2个燃烧器的方式，提高燃烧器的煤粉浓度，在确保燃烧稳定的同时，减少油枪投入数量。可在机组调峰期间及机组启停期间，磨煤机低煤量运行时，通过减少燃烧器投运数量，提高煤粉浓度，使燃料集中燃烧，达到燃烧稳定效果，降低了不完全燃烧损失。与现有技术要求全部燃烧器投运时需投入对应的油枪或等离子助燃相比，减少了油枪或等离子投入时间及数量，起到节能效果。通过此技术方案机组冷态开机预计可提前90min启磨，实现节油效果，单次开机可节省燃油30％左右。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为磨煤机四个出口粉管示意图。
图2为燃烧器示意图。
图3为单只粉管结构示意图。
图中：1为磨煤机出口粉管；2为吹扫母管；3为吹扫管道；4为气动截止阀；5为气动调节阀；6为风速测量装置，7为气动快关门。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
请参阅1至图3所示，本发明提供一种磨煤机出口粉管吹扫装置，包括磨煤机出口粉管1，吹扫母管2，吹扫管道3，气动截止阀4，气动调节阀5，风速调节装置6，气动快关门7；其中吹扫母管2连接吹扫管道3，吹扫管道3连接磨煤机出口粉管1，吹扫母管2上游装设气动截止阀4，各吹扫管道3上装设气动调节阀5，磨煤机出口粉管1上游设有气动快关门7，与吹扫管道3连接处下游设有风速测量装置6，磨煤机出口粉管连接磨煤机和燃烧器；各阀门为电磁阀门；风速测量装置6用来监视并调整粉管内风速在控制范围内。
实施例2
为方便描述，以常见的中速磨煤机配置4各个燃烧器的常规设计、燃烧器前墙布置为案例进行描述。
遵从上述技术方案，如图1、图2、图3，给出磨煤机出口粉管吹扫装置及磨煤机燃烧器投停控制方法实施例，本实施例用于实现对粉管快关门至燃烧器入口之间较长的煤粉管道内部中煤粉的吹扫。
增设冷一次风至磨煤机出口粉管吹扫母管2和吹扫管道3，吹扫管道3接口设置在磨煤机出口粉管1上的气动快关门7下游；吹扫管道3上装设气动调节阀5，吹扫母管2上游加装气动截止门，气动门为电磁阀控制方式；在磨煤机出口粉管1与吹扫管道3连接处下游加装测量风速装置，来监视并调整粉管内风速在控制范围内。
实施例3
本发明提供一种磨煤机燃烧器投停控制方法，包括以下步骤：
在磨煤机启动初期，关闭外侧2个燃烧器，投运内侧2个燃烧器采用部分燃烧器运行方式运行；
当磨煤机运行煤量等于投运的燃烧器额定出力之和时，磨煤机运行方式由部分燃烧器运行方式转为全部燃烧器运行方式；
机组在停机或深度调峰等需要减少燃烧器投运数量来提高燃烧器出口煤粉浓度提高稳然能力的情况下，磨煤机运行方式由全部燃烧器运行方式转为部分燃烧器运行方式；切换为部分燃烧器运行方式后，停止运行的燃烧器所对磨煤机出口粉管1上的气动快关门7关闭，开启气动截止门4，通过对应吹扫管道3上的气动调节门5对磨煤机出口粉管1进行吹扫；吹扫完毕后，关闭气动截止门4和对应吹扫管道3上的气动调节门5。
采用全部燃烧器运行方式时，磨煤机处于运行逻辑一，磨煤机的启停条件具体为：
磨煤机对应全部燃烧器投运时，启动允许条件为：磨煤机全部磨煤机出口粉管1上的气动快关门7全开；
磨煤机跳闸停机条件为：
磨煤机混合一次风压力≤3KPa，且磨煤机混合一次风风量≤15Kg/S，延时30S；
或磨煤机运行且磨煤机出口粉管(1)上气动快关门(7)关闭大于一半；
或给煤机运行信号延时180s后，三个或三个以上燃烧器火焰丧失。
采用部分燃烧器运行方式时，磨煤机处于运行逻辑二，磨煤机的启停条件具体为：
磨煤机对应部分燃烧器投运时，启动允许条件为：磨煤机所有气动快关门7中有两个或以上处于打开状态；
磨煤机跳闸停机条件为：
磨煤机混合一次风压力≤3KPa，且两个及以上的磨煤机出口粉管风速≤18m/S，持续30s；
或磨煤机运行且三个或三个以上磨煤机出口煤粉管道气动快关门7关闭时；
或给煤机运行信号延时180s后，且三个或三个以上的煤燃烧器火焰丧失。
磨煤机运行方式由全部燃烧器运行方式转为部分燃烧器运行方式时，先进行由逻辑一切换至逻辑二，再关闭需要推出运行燃烧器；
磨煤机运行方式由部分燃烧器运行方式转为全部燃烧器运行方式时，先投入燃烧器运行，参数调整稳定后再进行逻辑模块切换。
本发明为实现两套保护之间的无扰切换，再构建新逻辑基础上，增设“全部燃烧器投运”与“部分燃烧器投运”逻辑切换模块。当磨煤机运行方式由全部燃烧器运行方式转为部分燃烧器运行方式时，先进行逻辑模块切换，再关闭需要推出运行燃烧器；当反向切换时，则先投入燃烧器运行，参数调整稳定后再进行逻辑模块切换。
煤粉浓度低了，燃烧器出口煤粉点不燃，会导致灭火；部分燃烧器投运提高了煤粉浓度，提高了燃烧效果，防止低煤量的时候燃烧不充分；通常情况下，全燃烧器投运，低煤量运行时要通过其他方式助燃，确保燃烧稳定。比方投油枪或等离子等方式助燃鸭，部分燃烧器投运的话，提高了自身的稳燃能力，就不需要油或等离子等助燃，起到一定的节能效果。
本发明给出了磨煤机部分燃烧器投运时参数控制策略，即通过监视并调整投入的燃烧器的粉管风速，即一次风速，若一次风速的大小，对燃烧着火影响较大。一次风速过高，推迟煤粉着火，引起燃烧不稳；一次风速过低，一次风刚性变差，气流稳定性变差，容易引起燃烧器喷咀烧损和一次风管堵管。
磨煤机风煤比曲线推荐如下表：
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (8)
1.磨煤机出口粉管吹扫装置，其特征在于，包括若干磨煤机出口粉管(1)和吹扫母管(2)；其中吹扫母管(2)通过多个吹扫管道(3)连接对应的磨煤机出口粉管(1)，吹扫母管(2)上位于所有吹扫管道(3)的上游位置设有气动截止阀(4)，各吹扫管道(3)上均装设有气动调节阀(5)，各磨煤机出口粉管(1)位于吹扫管道(3)与磨煤机出口粉管(1)的连接处上游均设有气动快关门(7)。
2.如权利要求1所述的磨煤机出口粉管吹扫装置，其特征在于，所述气动截止阀(4)为电磁阀。
3.如权利要求1所述的磨煤机出口粉管吹扫装置，其特征在于，每个磨煤机出口粉管(1)上均装设有风速测量装置(6)，所述风速测量装置(6)位于吹扫管道(3)与磨煤机出口粉管(1)连接处的下游。
4.如权利要求1所述的磨煤机出口粉管吹扫装置，其特征在于，所述磨煤机出口粉管吹扫装置包括4个磨煤机出口粉管(1)；所述4个磨煤机出口粉管(1)的入口连接磨煤机出口；磨煤机出口粉管(1)上均连接一个吹扫管道(3)。
5.如权利要求5所述的磨煤机出口粉管吹扫装置，其特征在于，所述4个磨煤机出口粉管(1)的出口均连接燃烧器。
6.磨煤机燃烧器投停控制方法，其特征在于，基于权利要求6所述的磨煤机出口粉管吹扫装置，包括以下步骤：
在磨煤机启动初期，关闭外侧2个燃烧器，投运内侧2个燃烧器采用部分燃烧器运行方式运行；
当磨煤机运行煤量等于投运的燃烧器额定出力之和时，磨煤机运行方式由部分燃烧器运行方式转为全部燃烧器运行方式；
机组停机或机组深度调峰时，磨煤机运行方式由全部燃烧器运行方式转为部分燃烧器运行方式；切换为部分燃烧器运行方式后，停止运行的燃烧器所对磨煤机出口粉管(1)上的气动快关门(7)关闭，开启气动截止门(4)，通过对应吹扫管道(3)上的气动调节门(5)对磨煤机出口粉管(1)进行吹扫；吹扫完毕后，关闭气动截止门(4)和对应吹扫管道(3)上的气动调节门(5)。
7.如权利要求7所述的磨煤机燃烧器投停控制方法，其特征在于，采用全部燃烧器运行方式时，磨煤机的启停条件具体为：
磨煤机对应全部燃烧器投运时，启动允许条件为：磨煤机上全部的气动快关门(7)全开；
磨煤机跳闸停机条件为：
磨煤机混合一次风压力≤3KPa，且磨煤机混合一次风风量≤15Kg/S，延时30S；
或磨煤机运行且磨煤机上的气动快关门(7)关闭大于一半；
或给煤机运行信号延时180s后，三个或三个以上燃烧器火焰丧失。
8.如权利要求7所述的磨煤机燃烧器投停控制方法，其特征在于，采用部分燃烧器运行方式时，磨煤机的启停条件具体为：
磨煤机对应部分燃烧器投运时，启动允许条件为：磨煤机所有气动快关门(7)中有两个或以上处于打开状态；
磨煤机跳闸停机条件为：
磨煤机混合一次风压力≤3KPa，且两个及以上的磨煤机出口粉管(1)风速≤18m/S，持续30s；
或磨煤机运行且三个或三个以上气动快关门(7)关闭时；
或给煤机运行信号延时180s后，且三个或三个以上的煤燃烧器火焰丧失。
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