钢球磨煤机节能降耗论文

2022-04-23

近日小编精心整理了《钢球磨煤机节能降耗论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。摘要:大唐石门电厂#1机组制粉系统制粉单耗较高,通过应用湖南红宇耐磨新材料股份有限公司开发的由高性能铬锰钨磨球、能阶形节能衬板、磨球级配技术以及物料检测技术组成的磨煤机综合节能应用技术,在保证磨煤机出力及细度的情况下,球磨机的钢球装载量降低34.45%,磨煤电耗下降28.36%,有效的降低了磨煤机的磨煤电耗,达到良好的节能效果。

钢球磨煤机节能降耗论文 篇1:

火电机组磨煤机变频调速系统设计研究

摘要:目前我国电力系统仍然是以煤炭为主要一次能源进行发电,燃煤电厂排放的二氧化硫、二氧化碳等污染物是主要的大气污染源。实施节能降耗措施不但可以降低企业的生产成本,提高企业效益,同时还可以减少化石能源发电对环境的不良影响。其中磨煤机部分如果可以提高煤粉质量,使煤炭更充分燃烧,也可以减少对环境的不良影响,而且可以降低能耗,提高企业经济效益。磨煤机设备耗电量约占厂用电的百分之三十,目前主要采用传统的调节方式或人工手动调节状态磨煤机,这使得磨煤机的效率低、耗电量大、钢球和衬板损耗大,既影响设备寿命又不节能。采用变频调速技术科平滑的调节电动机的转速和出力,提高设备的运行效率。

关键词:火电机组;磨煤机;变频调速系统;

1磨煤机过轨吊结构与功能原理

磨煤机过轨吊由电动葫芦(小车)、电动双梁悬挂过轨起重机(大车)、磨煤机侧单梁悬挂过轨起重机(行车)三部分组成。大车左右侧可分别悬挂电动葫芦小车各一台,两台电动葫芦既可单独使用,亦可组合使用;行车安装在每台磨煤机的两侧,左右侧行车既可单独使用,亦可组合使用,在两台磨煤机中心线间10m范围内移动;大车每侧可单独与磨煤机两侧的行车对轨锁定,也可左右侧同时对轨锁定。只有当大车与行车自动对轨锁定后,电动葫芦小车才可以在大车的过轨与磨煤机侧行车过轨间行驶。两台电动葫芦小车不论在大车上工作还是在磨煤机侧行车上工作,都既可单独操作,也可联动操作(即要求两台电动葫芦小车能够同步起吊、同步升降、同步行驶)。工作人员在地面通过一部手操器对磨煤机过轨吊的小车、大车、行车进行操作,用于磨煤机及其部件的安装与检修。

2变频调速系统设计

变频调速系统的结构如图1所示,主要包括主回路和控制回路,主回路主要为整流器、逆变器、滤波器三部分组成;控制回路由驱动电路、单片机和光电隔离电路构成。

目前电压源型变频器比电流源性变频器技术相对成熟且应用前景广泛,因此采用电压源型变频器拓扑结构,如图2所示。变频器调速控制方式主要包括开环控制和闭环控制,闭环控制又包括转差频率控制和矢量控制。磨煤机的变频调速系统在户内使用,环境通风,运行温度一般在-5至40摄氏度之间,保存温度在-40至70摄氏度之间。设计的磨煤机电机采用YKSL400-4额定电压6kV,额定功率为0.5MW。

3火电机组的运行效率

3.1磨煤机的节能改造

一般的,发电厂中对于钢球磨煤机的使用比较多,其中每台机组都需要配备两台以上。弱国机组的负荷变动比较大,同时磨煤机的启动比较频繁,这时便需要针对磨煤机的启动冲击问题进行深入的研究解决。在此过程中如果为了解决磨煤机的起动问题而采用高压机软启动器往往是不经济的,同时对于重载起动的磨煤机作用效果也不明显,因而需要对此做出改进,主要可以进行给粉机的变频改造或是改善燃料控制手段,由此来最大限度地减少磨煤机的起动次数,从源头上解决磨煤机的起动问题。而对于直吹式的制粉系统而言,需要配备磨煤机或是风扇磨煤机4台至8台,其中在允许六台磨煤机共同工作,而其他两台磨煤机则是备用,在进行炉膛燃料的控制过程中,需要对排粉风机或是一次风机进行一定的变频调速改造,在此过程中也需要根据锅炉负荷进行台数的调节过程。

3.2储热系统装设方案

确定电锅炉的型式。对火电机组的灵活性开展升级改造基本为以下两种方案:(1)运用蓄热式的系统,例如储热装置、熔岩储热装置等,通过添加蓄热的装置而达到热电解耦的目的,以此来解决电网调峰时的问题。(2)运用非蓄热式的系统,其主要通过运用直供式的电锅炉,又或者在机组中经过减温减压的装置,进一步促使实现直接生产用于热网加热蒸汽满足供热的需求,进而实现在电网对电厂调峰时的问题得到有效的解决。当前热网的负荷较重,而该厂的供热能力只能满足热网对供热量的需求,所以在中期负荷高时不能提供更多的余热进行热电解耦时段,因此使用热水的储热系统无法解决根本的问题。另外,1号和2号的机组已经进行了升级改造,对其也无法使用高参数的蒸汽减温减压进行产生热网加热蒸汽,因此只能选择设置蓄热式电锅炉加以解决深度调峰时的供热问题。电极式的热水锅炉主要运用在水中的电极进行加热。其主要由以下几部分组成,即电极式锅炉、定压补水设备、循环水泵、换热器等。

3.3提高锅炉效率

在1980年之前,锅炉燃烧技术发展始终以燃烧稳定性为切入点,重视煤粉燃烧稳定性和煤粉燃烧效率。在科学技术的发展推动下,新型燃烧器的出现与应用,锅炉燃烧稳定性得已明显提升并远超燃烧效率的提升幅度,甚至存在一些燃烧器以牺牲煤粉燃尽率为代价提升燃烧稳定性,出现了燃烧稳定性和燃烧效率不能协同发展的现象。随后,环保部门对锅炉烟气排放的要求愈发严格,所以在满足环保要求且保证锅炉燃烧稳定性的基础上,对于发电厂而言,提升锅炉燃烧效率成为提升运行经济性过程中需要解决的问题。为了提升锅炉效率,首先应当重视调整一次风温度,在条件允许的情况下,应当尽量保持较高的一次风温,可显著提升锅炉的燃烧效率、燃烧稳定性和煤粉燃尽率。通过试验表明,通过调整一次风温,能够提升0.5%左右的燃烧效率,在这一过程中,不管是直吹式系统还是中储式系统都是可行的。例如:应当重视在中储式系统做好再循环风量问题。同时,还应重视调整炉膛出口氧量,为了降低炉膛出口氧量,可控制飞灰可燃物在较低水平。如果将氧量控制在较高水平,将影响0.3%的锅炉效率,并且风机的耗电量也会越来越高,随之带来的就是较大的经济损失。因此,可在高负荷情况下将炉膛出氧量控制在3.5%以下。

3.4对滑压运行方式进行优化

通过降低汽轮机热耗可提升火电机组运行经济性。首先,优化滑压运行技术可显著提升高压缸运行效率,从而降低汽轮机热耗。经过现场试验,机组处于高负荷运行状态下,其高压阀门的压损能够到达8%,致使高压缸下降1.5%的效率。在低负荷运行时阀门的节流压损与高压缸運行效率下降幅度更大。因此,可借助于滑压调峰技术,通过优化滑压运行方式,降低电力企业的煤炭资源消耗量。

结束语

提高磨煤机运行效率可以从电动机入手,电动机损耗越小,效率越高。电机损耗主要包括可变损耗和不变损耗,当可变损耗与不变损耗相等时,电动机的效率最高。此外,电动机启动过程转速较低时效率也低。若电机本身性能一定,电源激励越适应负荷变化,越可以节省能源。因此,采用变频调速系统,可以迅速适应负载变动,供给电动机最大效率电压,从而使电机效率得到提高,节约能耗。

参考文献

[1]高顺,张师.火电机组磨煤机变频调速系统设计研究[J].科学技术创新,2021(34):157-159.

[2]刘家利,屠竞毅,方顺利,姚伟,郭洋州.中速磨煤机在大型煤粉电站锅炉应用现状研究[J].热力发电,2021,50(03):19-26.

[3]张铭源.燃煤电站磨煤机状态监测与优化软件[J].工业控制计算机,2021,34(01):103-104.

[4]张建彪.试论中速磨煤机刮板装置优化改造方案效果[J].电子世界,2019(07):155-156.

作者:许勇军

钢球磨煤机节能降耗论文 篇2:

火电厂钢球磨煤机综合节能技术及应用

摘 要:大唐石门电厂#1机组制粉系统制粉单耗较高,通过应用湖南红宇耐磨新材料股份有限公司开发的由高性能铬锰钨磨球、能阶形节能衬板、磨球级配技术以及物料检测技术组成的磨煤机综合节能应用技术,在保证磨煤机出力及细度的情况下,球磨机的钢球装载量降低34.45%,磨煤电耗下降28.36%,有效的降低了磨煤机的磨煤电耗,达到良好的节能效果。

关键词:钢球磨煤机 铬锰钨钢球 台阶形衬板 节能

我国是火力发电大国,目前我国发电的装机容量为7亿千瓦,火力发电占77%,约为5.39亿千瓦。国务院印发的《节能减排“十二五”规划》提出了电力行业节能减排目标,即2015年火电厂供电煤耗每千瓦时下降8克标准煤、火电厂厂用电率下降0.13个百分点、电网综合线损率下降0.23个百分点。对于电力行业来讲,需要重点从结构性降耗、技术降耗、组织降耗、管理降耗等多方面入手,推进节能降耗工作的开展,达到国家《节能减排“十二五”规划》的节能目标。

在火电企业中,钢球磨煤机是使用较为广泛的一类大型高能耗设备。钢球磨煤机三大消耗主要是电耗、球耗及衬板消耗,本文统计国内30余家火力发电厂球磨机的三大消耗状况,数据如表1所示。

从表1数据可以直观反映,在球磨机的三大消耗中,球耗和衬板的消耗仅占磨煤机电耗的25%左右,很多企业往往只注重磨球、衬板的消耗,却忽略了磨煤机的电耗。因此,怎样有效降低球磨机的电耗,是降低球磨机运行成本,优化火电企业指标的关键所在。

1 系统设备介绍

石门电厂1号机组为国产300 MW火力发电机组,锅炉为哈尔滨锅炉(集团)股份有限公司生产的四角喷燃亚临界自然循环汽包炉锅炉。机组采用中间储仓式制粉系统,设计有4台DTM350/700筒式球磨机。球磨机转速为17.57RPM,有效容积67.35m3,额定电流132A,额定功率为1120KW,最大装球量为76t,设计出力35t/h。

一直以来石门电厂制粉系统的单耗较高,制粉单耗偏高原因有难磨煤掺烧多、煤质波动大、制粉系统缺陷等多方面的原因。为了有效降低我厂制粉电耗率,经多次调研了解到湖南红宇耐磨新材料股份有限公司的磨煤机综合节能应用技术具有较好的应用效果,并能有效降低制粉单耗。

2 球磨机节能改造原理及技术指标

2.1 节能改造原理

球磨机综合节能应用技术改造是通过将高性能铬锰钨抗磨铸铁材料生产的磨球,及根据球磨机规格型号以及煤种情况进行个性化定制的节能台阶形衬板进行配合使用,在保证制粉出力及煤粉细度要求前提下,尽量减少钢球装载量以达到节能的作用。

铬锰钨钢球的特点是材料晶粒细小、金想组织均匀、耐磨性优异,用期制作的磨球因耐磨性好且磨损均匀,可保证磨球级配稳定,从而提高磨煤效率。台阶形衬板的特点是将波峰设计成台阶形状,可以有效的增加球球的高度和带球数量,达到有效提高球磨机破碎和研磨效率的作用。

2.2 技术改造指标

通过厂家对制粉系统及物料进行综合诊断,提出的球磨机节能改造的预期指标如表2所示。

3 技改后对比试验

3.1 试验方法及条件

进行技术改造后邀请湖南湘电试验研究所对改造效果进行评估。因给煤机皮带秤不准确,和电科院相关人员商议后决定,采用记录每套制粉系统7天内所上的总煤量M,读取每套制粉系统7天内磨煤机所消耗的电量Q1,得到每套制粉系统电耗=Q1/M的方法进行试验。

3.2 试验数据分析

1号炉C、D磨煤机的单耗试验有关数据见表3。统计周期内磨煤机全部运行,未发生停运检修或备用。

从表3试验数据来看,进行技术改造的#1C磨煤机钢球装载量由55吨降低至36吨,下降幅度为34.45%。制粉出力较没有改造的#1B磨基本相同,但平均煤粉细度由14.51%降低至11.7%,下降约2.75个百分点。同时磨煤机的电流由105A降低至76A,磨煤单耗由17.49KWh/t降至12.53KWh/t,下降幅度为28.36%。

4 技改经济效益分析

进行磨煤机综合节能技术改造后,在制粉细度及出力基本相同的情况下,磨煤机的磨煤电流大幅度下降,钢球消耗量降低,具有良好的节能经济效益。

4.1 技术改造费用

进行磨煤机综合节能技术改造,每台磨煤机初装钢球为36吨,单价为1.75万元/吨,技术改造磨煤机筒体衬板一套70万元,进行技术改造的总费用为133万元。若不进行技术改造,使用原来的钢球和衬板技术,按原来每台磨装球55吨,普通钢球6500元/吨,普通衬板60万元一套计算,使用原有技术的初期投入为95.75万元。即进行技术改造的新增加成本为37.25万元/台磨。

4.2 节电收益分析

进行技术改造后磨煤机电流由105A下降至76A,平均电流下降29A每台磨每小时功率下降:1.732€?105-76)A €?kV€?.80=241.1kW,按上网电价0.5元/kWh来算,每台磨每小时可以节约电费120.55元。按我厂磨煤机年运行4000小时计算,每台磨每年节约电费约48.22万元。项目改造后具有很好的节电效益,一年即可以收回技术改造增加的投资成本。

5 结论

通过对球磨机进行综合节能技术改造,在保证制粉出力前提下,磨煤机钢球装载量由55吨降低至36吨,下降幅度为34.45%。磨煤机的电流由105A降低至76A,磨煤单耗由17.49KWh/t降至12.53KWh/t,下降幅度为28.36%。

参考文献:

[1] 国务院.国发〔2012〕40号《节能减排“十二五”规划》[S].2012.

[2] 谌贵奇,刘力军.球磨机料位监控系统在石门电厂的应用[J].湖南电力,2004(5):50-52.

[3] 陈平,任立军.火电厂球磨机铬锰钨抗磨铸铁磨球的研制与应用[J].中国电力,2009(11):20-22.

作者:杨宁武

钢球磨煤机节能降耗论文 篇3:

降低300MW机组火力发电厂用电率的方法研究

摘 要:火力发电厂是目前常见的发电设施,但在火力发电厂的电能生产工作中,300MW机组自身就存在较高的用电率,这大大增加了电能的消耗,不利于提高电能生产资源的利用率,为了提高火力发电厂电能生产效率,必须注重降低300MW机组的用电率。本文就是针对火力发电厂用电率的主要影响因素,根据300MW机组的用电情况,提出相应的节能降耗方法,以供参考。

关键词:火力发电厂;300MW机组;用电率

随着国家经济的飞速发展,人们生活水平的提高,生产生活对电能的需求量也不断提升。随着对电力需求的提升,燃煤资源也在飞速的消耗,作为一种不可再生资源,不能提高电能生产对燃煤的利用效率,减少电能生产过程中对电能的消耗,必须注重火力发电中的节能降耗工作。为了促进电力企业的进一步发展,提高电力企业经济效益,减少燃煤的过度消耗,必须对火力发电过程中发电机组的用电率进行控制,加强对发电机组的节能降耗改进,有利于提高资源的利用效率,这符合电力企业未来的发展趋势。

一、火力发电厂中300MW机组用电率较高的相关因素

在火力发电的过程中,发电机组用电率、机组参数以及工作效率都直接影响着电力生产的经济效益,在300MW机组火力发电厂中,300MW机组对电力的消耗较大,另外制粉系统、风烟系统以及循环水系统对电能也有较大的消耗,下面就来简单介绍一下:

(一)辅机运行效率

在300MW机组运行过程中,泵与风机等辅机也同时需要运行,运行过程中产生的流体会与管道发生摩擦,进而产生阻力,同时动部分与静部分之间的微小缝隙,也会引起机器性能的丧失,进而使其容积大大降低,影响辅机运行效率,最终就大大提升了辅机的耗电率。

(二)对辅机运行的调节

要想降低辅机运行时的用电率,首先需要对泵与风机等辅机设备的运行参数做出调整,我们可以通过降低风机转速来控制流量,进而时轴功率降低,降低风机与泵轴的功率,就能够减少原动机功率,进而减小电磁转矩,达到减低用电率的目的。

(三)节流阀门对用电率的影响

目前,在火力发电厂中,多采用节流调节来实现对辅机流量的控制,但节流阀达到一定程度时,其灵敏性会受到影响,调节出现延后就加大了设备的负荷,负荷的变化也会导致挡板与阀门之间不断需要调整,这就加快了挡板与阀门的磨损速度,从而更易引起设备故障。挡板、阀门的失灵会直接导致整个机组无法正常运行,但如果在机组中不加入流量调节装置,就不能实现对机组负荷状态的随时调整,降低了整个机组的自动化程度,因为调整水平的下降,也会加大发电厂的用电率,增加电力损耗。

二、降低300MW机组火力发电厂用电率的具体方法

(一)对水泵耗电率的降低方法

在300MW机组运行过程中,水泵的运行是影响用电率的主要设备之一,因此,要对300MW机组的水泵部分进行改进。对水泵水管道内部阀门以及零部件进行精简,减少不必要的部分,特别是异形部件或弯头部件,这类部件都会加大阻力,让整个流动过程产生更多的摩擦,进而加大阻力导致电力的多余消耗。另外,在水泵的出口部分,应该在满足运行标准的前提现,减小压力,这有利于降低用电量。对水泵内部结构方面,应该根据实际情况对内部间隙做出合理调整,这有利于提升工作效率。最后还应该对水泵的原始节流调整方式做出改进,选择更加先进的调节方式,也能提升水泵工作效率,降低电力消耗。

通常情况下,我们可以通过提高水泵内部光滑度的方法减少运行过程中的阻力,进而提升效率。在改进工作中,可以通过真空实验来对水泵运行方法做出调整,将多余的阀门取出,可以明显降低水泵运行过程中水流遇到的阻力,进而减低能源消耗。

(二)磨煤机耗电量的降低措施

另外,对磨煤机的钢球装载量也应该做出科学的调整,根据电厂的实际情况,合理分析出一个适合的装载量,对钢球进行定期、定量的添加与安放,在磨煤机上添加自动筛选钢球的分离器,及时清除磨煤机内部存在的破损钢球与小石子,这样可大大提升磨煤机的磨煤效率,进而减低电力消耗。在实际工作中我们可以发现,碎煤机的用电率明显低于磨煤机,因此,在使用磨煤机进行煤块的粉碎前,应该先使用碎煤机进行初步破碎,再使用磨煤机进行二次粉碎,这样不仅可以减少磨煤机的用电量,同时也能延长磨煤机的使用寿命。在破碎燃煤前,对燃煤进行分类,分类根据煤块的含水量来区分,这样可以防止煤块粘性过高对磨煤机运行负荷的影响,降低磨煤机耗电量。

(三)排粉机耗电量的降低措施

在机组运行过程中,排粉机的耗电量也相对较高,排粉机密封性不好,存在漏风的问题,这就会严重降低排粉效率,减少排粉机的漏风问题,可以降低排粉机的耗电量。在保证排粉机容量与电动机兼容性的基础之上,选择高效率电动机,有利于提高排粉效率,减少对电能的消耗。对排粉机进行变频调控,减少设备的开启与关闭频次,也能减少开启阶段对电能的损耗。

(四)风机耗电量的降低措施

對300MW机组的风机进行改进、维护,也有利于降低机组的用电率,在机组运行过程中,风道如果存在漏风的情况,就会加大风量消耗,进而加大用电率。做好对风道状态的检查,确保空气阀门关闭时的良好密闭性,及时清除风道内积攒的灰尘,可以大大提升排风机运行过程的氧含量,减少排风过程产生的损失,进而达到提高排风效率的目的。

三、结语

综上所述,影响300MW机组用电率的主要因素有许多,针对这些影响因素,在工作中加强对这些设备组件的维护与技术改进,有利于提升设备的工作效率,减少设备故障的发生率,进而达到节能降耗的最终目的。

参考文献:

[1]徐伟光.300MW机组降低循环水泵电耗安全与经济分析[J].产业创新研究,2018(10):123-124.

[2]闫桂林.300MW机组引风机变频调速改造分析[J].广东科技,2016,25(06):33-34+22.

[3]潘宇斌.300MW机组火力发电厂降低厂用电率的方法研究[J].决策探索(中),2018(07):59-60.

[4]汤邦俊,罗晗.300MW机组火力发电厂降低厂用电率的方法研究[J].机电信息,2011(18):214-215.

作者:张桂滨

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