过大、过小的风煤比都要影响到煤粉在炉内的正常燃烧, 合理的风煤比可以为锅炉的安全稳定运行提供保障。风煤比的确定应综合考虑磨煤机类型、碾压煤种、制粉系统的安全性、煤粉在炉内的充分燃烧等各个方面。
送粉管最低风速对低煤量时风量的限制对于制粉系统, 为了使空气有一定的携带煤粉的能力, 限定了最低的介质流速, 以保证送粉管内没有煤粉堆积, 避免停磨时煤粉自燃。直吹式制粉系统送粉管道的介质流速推荐22～ 28 m/s
2、煤种对送粉管内风量的要求
合理的一次风速应在保证煤粉输送, 燃烧器安全的基础上, 实现炉膛内煤粉的优化燃烧, 使得炉内有合理的温度场、速度场。煤粉气流中的一次风主要用于燃烧煤粉受热后析出挥发份的燃烧, 余下的焦炭颗粒的燃烧由二次风提供的氧气来燃尽,对于不同的煤种, 完成析出挥发分燃烧所需的送粉管内的风量存在一定的差别,对于常用的燃用煤, 为了保证煤粉前期的充分燃烧, 应保证风煤比在1.8 左右。
资料推荐的磨煤机最小通风量和最小出力考虑到风速低可能造成送粉管内煤粉的沉积和磨煤机风环风速的降低, 从而造成石子煤排放量的骤增, 其最小通风量大多规定为额定通风量的70% 左右, 磨煤机的最低出力则规定为额定值的40%～ 50%。低于最小出力运行时, 由于磨盘上煤层过薄则会造成碾磨部件的直接接触, 而导致强烈磨损和振动。磨煤机在额定出力和相应通风量下有一个适合燃烧的风煤比, 磨煤机出力下降至50% 时,而通风量比需维持在额定值的70% , 则此时风煤比将增大很多, 煤粉浓度下降。低负荷时, 炉膛温度水平本来已降低, 又加上风煤比过大, 对煤粉着火和稳定燃烧会更加利。
3、磨煤机大出力时磨入口风量的要求
为了保证磨煤机在较大出力下安全可靠运行(干燥出力、磨压差、石子煤排放量、磨出口温度等参数符合要求) , 碾压的煤粉能够满足锅炉燃烧的要求, 在大修周期内满足锅炉运行出力的要求, 应保证足够大的入磨风量。在适当的出力下运行, 对于ZGM 95G 型磨煤机, 一般推荐的风煤比为1.8 左右, 因此出力为40 t/h 时, 磨入口风量应不低于70 t/h。
热工控制的设置对磨煤机风煤比的要求和风煤比设定的限定在热工控制过程中, 如果负荷一定, 则总风量确定, 只能根据煤质的变化进行较小的调整。煤质差时(挥发分低) , 应采取较小的一次风率, 以降低点火能, 在炉内温度较低的情况下点燃, 可以保证煤粉在炉内的稳定燃烧, 同时为了煤粉的后期燃尽, 二次风率应增大; 当煤质好(挥发分高) 时, 应 采取较大的一次风率, 让煤粉在离喷燃器较远的位置着火, 防止燃烧器附近结焦和燃烧器烧毁, 相应的二次风率降低, 以较好地组织炉内的燃烧。磨煤机传统风煤比曲线为一条直线, 热工调节按此曲线进行风量配置, 缺乏对煤质变化的适应性。因此, 较好的风煤比关系可以较好地适应煤质的变化。
4、影响磨煤机石子煤排放量的因素
为了降低磨煤机石子煤排放量, 运行人员通常采取加大磨煤机入口风量的方式, 试验和理论分析表明, 该运行方式是不可取的。试验表明, 运行中较大的风量虽然使磨煤机的石子煤排放量有所降低, 但其效果并不明显。由于磨煤机风环间隙较大, 一次风的实际通流面积增大, 较大一部分的一次风从此间隙流出,未参与托浮煤粉的作用, 致使流过喷嘴的一次风量减少, 风环风速降低; 同时, 流经风环间隙的一次风风向为水平向下的流动方向, 对正常的风粉混合物流向有一定的扰动作用, 阻碍了风粉混合物正常向上的流动状态。同时, 由于磨辊靠外侧部分磨损严重, 施加于原煤的作用力大大减小, 使得原煤在此处得不到充分的破碎, 即被排挤到风环的外侧, 进入石子煤排放箱内。因此, 风环间隙偏大和磨辊磨损严重是造成石子煤排放量增多的主要原因。电厂机组检修人员在磨煤机检修时应尽量减小风环间隙, 检修后的风环间隙在5 mm 左右, 如磨辊磨损严重, 建议将磨辊翻转过来使用或更换成新磨辊。
5、磨煤机入口风量过大对燃烧的影响
过大的风量使得输粉管的风速较高, 煤粉着火推迟, 飞灰可燃物增加, 同时会使炉膛的出口烟温升高, 影响锅炉燃烧的经济性和过热器、再热器的安全性, 严重时造成煤粉着火困难, 燃烧火焰不稳定, 影响锅炉的安全稳定运行。磨煤机入口风量偏大时风煤比情况,, 较大的一次风量使得风煤比严重偏离理想值, 恶化炉内燃烧工况。特别在煤质变差的情况下, 单磨的出力增大, 为降低石子煤排放量采取的大风量运行方式会严重影响着锅炉运行的稳定性, 可能导致燃烧不稳定, 引发锅炉灭火事故的发生。日常运行中, 加强对磨煤机的检修, 将石子煤排放量控制在合理的范围内。风环间隙偏大和磨辊磨损严重是造成石子煤排放量增多的主要原因。过大的磨煤机入口一次风量将会使输粉管风速增高, 风煤比严重偏离设计值, 使燃烧不稳定,影响锅炉的安全运行。结合电厂各自的特点, 按文中的分析进行磨煤机风煤比的优化, 以为锅炉的稳定运行提供保证。
