CN114558685B - 一种确定磨煤机出口最高允许温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种确定磨煤机出口最高允许温度的方法，包括如下步骤：1)获得煤样的全水分、收到基灰分、干燥无灰基挥发分和收到基挥发分；2)通过煤质参数计算煤种的磨煤机出口理论最高允许温度；3)根据计算结果和相关条件，得到最终推荐的磨煤机出口最高允许温度。本发明全面考虑了煤种、煤的水分、灰分以及挥发分等关键煤质指标对煤粉***性能的影响，从煤的***特性确定磨煤机出口最高允许温度更为科学合理。采用本发明，可提高制粉***运行的安全性，还可降低制粉***电耗、提高锅炉燃烧经济性。本发明通过***运行方式的调整即可以实现，具有投资小，收益高的优点。

Description

一种确定磨煤机出口最高允许温度的方法
技术领域
本发明涉及锅炉运行优化的技术领域，具体涉及一种确定磨煤机出口最高允许温度的方法，适用于直吹式中速磨制粉***，在制粉***正常运行工况且不含磨煤机启停工况。
背景技术
制粉***是燃煤电厂主要辅机之一，其运行稳定性直接影响着锅炉的燃烧工况，其中直吹式制粉******不仅会造成磨煤机及其附件损坏，还会威胁锅炉安全，所以，制粉***防爆是磨煤机运行的主要防控目标之一。制粉***防爆往往以降低磨煤机的出口温度为主。在电力行业标准《DL/T 466-2004电站磨煤机及制粉***选型导则》中明确规定了不同制粉***的磨煤机出口最高允许温度 tM2(℃)的选取原则，其中中速磨直吹式制粉***的tM2(℃)的选取原则如下：
当Vdaf＜40％时，
Figure BDA0003525017390000011
当Vdaf≥40％时，tM2＜70
同时需满足磨煤机出口最高温度大于露点温度2℃的要求。从导则规定可以看出，该方法主要考虑了Vdaf对制粉***安全运行的影响并没有考虑水分析出煤粉孔隙率增加导致***倾向增加以及灰分增加煤粉***倾向降低等多因素的影响，尤其是对于***倾向较低的高灰分烟煤，会导致磨煤机出口温度控制过低，甚至影响燃烧稳定性和安全性。另外，该选取方法也可能造成部分煤种的磨煤机出口温度选取过低，降低了锅炉整体的运行经济性。
提高磨煤机出口温度，可以带来可观的经济收益，但也会给制粉***带来***的危险，目前尚没有确定该指标的明确原则。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种确定磨煤机出口最高允许温度的方法，适用于直吹式中速磨制粉***。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种确定磨煤机出口最高允许温度的方法，包括如下步骤：
1)获得煤样的全水分、收到基灰分、干燥无灰基挥发分和收到基挥发分；
2)通过煤质参数计算煤种的磨煤机出口理论最高允许温度；
3)根据计算结果和相关条件，得到最终推荐的磨煤机出口最高允许温度。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中，煤样的全水分、收到基灰分、干燥无灰基挥发分和收到基挥发分的表述分别为Mt、Aar、Vdaf和Var，单位均为％。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，煤种的磨煤机出口理论最高允许温度的表述为ttM2j，单位为℃。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，如果Var≤18，则
ttM2j＝-0.5856Mt+0.6971Aar-0.9151Vdaf+137.72 (式1)。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，如果Var＞18，则
ttM2j＝-0.4505Mt+0.5362Aar-0.7039Vdaf+105.84 (式2)。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，如果ttM2j>55，按照《DL/T 5145- 2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得在ttM2j下的磨煤机出口露点温度tdp，单位为℃。
本发明进一步的改进在于，如果ttM2j≥tdp+2，则ttM2＝ttM2j，否则ttM2j<tdp+2，则ttM2＝tdp+2。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，如果ttM2j≤55，按照《DL/T 5145- 2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得磨煤机出口温度在55℃的露点温度tdp55，单位为℃。
本发明进一步的改进在于，如果tdp55≤53，则ttM2＝55，如果tdp55>53，则 ttM2＝tdp55+2。
和现有技术相比较，本发明至少具有如下有益的技术效果：
1)全面考虑了煤种、煤的水分、灰分以及挥发分等关键煤质指标对煤粉***性能的影响，进而从煤的***特性确定磨煤机出口最高允许温度tM2更为科学合理。
2)按照本发明，在保证制粉***安全运行的基础上，在磨煤机正常运行时的磨煤机出口温度可得到适当提高，可降低制粉***电耗、降低锅炉排烟温度，提高锅炉燃烧经济性。
3)对于褐煤机组，可降低一次风率，降低NOx生成浓度，提高燃烧经济性。
4)本发明通过***运行方式的调整即可以实现，具有投资小，收益高的优点。
具体实施方式
下面更详细地描述本公开的示例性实施例。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。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。下面将结合实施例来详细说明本发明。
案例1为一种褐煤的磨煤机出口最高允许温度ttM2的确定
第一步：根据相关资料获得煤样的全水分Mt(％)、收到基灰分Aar(％)、干燥无灰基挥发分Vdaf(％)、收到基挥发分Var(％)。
本次褐煤的Mt＝34.8％、收到基灰分Aar＝3.14％、干燥无灰基挥发分 Vdaf＝51.74％、收到基挥发分Var＝32.11％。
第二步：计算煤种的磨煤机出口理论最高允许温度ttM2j(℃)，具体见式(1) 或(2)
如果Var≤18，则
ttM2j＝-0.5856Mt+0.6971Aar-0.9151Vdaf+137.72 (式1)
否则
ttM2j＝-0.4505Mt+0.5362Aar-0.7039Vdaf+105.84 (式2)
本次褐煤的收到基挥发分Var＝32.11>18，则ttM2j计算采用式(2)，具体如如下：
ttM2j＝-0.4505×34.8+0.5362×3.14-0.7039×51.74+105.94＝55.53
第三步：确定磨煤机出口最高允许温度ttM2(℃)，具体原则如下：
(1)如果ttM2j>55，按照《DL/T 5145-2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得在ttM2j下的磨煤机出口露点温度tdp(℃)
①如果ttM2j≥tdp+2，则ttM2＝ttM2j
②否则ttM2j<tdp+2，则ttM2＝tdp+2
(2)如果ttM2j≤55，按照《DL/T 5145-2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得磨煤机出口温度在55℃的露点温度tdp55(℃)。
①tdp55≤53，则ttM2＝55
②tdp55>53，则ttM2＝tdp55+2
本次ttM2j＝55.53>55，按照《DL/T 5145-2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得在ttM2j下的磨煤机出口露点温度tdp＝52，即 ttM2j＝55.53≥tdp+2＝52+2＝54，属于第(1)种情况的第①种情况，因此，磨煤机出口最高允许温度ttM2＝ttM2j＝55.53℃。按照《DL/T 466-2004电站磨煤机及制粉***选型导则》规定，磨煤机出口最高允许温度应该在60-70℃，可见本次推荐的磨煤机出口理论最高允许温度低于导则推荐，主要是考虑该煤种的***性极强，另外较低的磨煤机出口温度还可降低一次风率，可有效降低锅炉的NOx生成浓度。
案例2为一种高灰分烟煤的磨煤机出口最高允许温度ttM2的确定
第一步：根据相关资料获得煤样的全水分Mt(％)、收到基灰分Aar(％)、干燥无灰基挥发分Vdaf(％)、收到基挥发分Var(％)。
本次褐煤的Mt＝14.7％、收到基灰分Aar＝45.61％、干燥无灰基挥发分 Vdaf＝51.05％，收到基挥发分Var＝20.26％
第二步：计算煤种的磨煤机出口理论最高允许温度ttM2j(℃)，具体见式(1) 或(2)
如果Var≤18，则
ttM2j＝-0.5856Mt+0.6971Aar-0.9151Vdaf+137.72 (式1)
否则
ttM2j＝-0.4505Mt+0.5362Aar-0.7039Vdaf+105.84 (式2)
本次高灰分烟煤的收到基挥发分Var＝20.26>18，则ttM2j计算采用式(2)，具体如如下：
ttM2j＝-0.4505×14.7+0.5362×45.61-0.7039×51.05+105.94＝87.84
第三步：确定磨煤机出口最高允许温度ttM2(℃)，最终具体原则如下：
(1)如果ttM2j>55，按照《DL/T 5145-2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得在ttM2j下的磨煤机出口露点温度tdp(℃)
①如果ttM2j≥tdp+2，则ttM2＝ttM2j
②否则ttM2j<tdp+2，则ttM2＝tdp+2
(2)如果ttM2j≤55，按照《DL/T 5145-2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得磨煤机出口温度在55℃的露点温度tdp55(℃)。
①tdp55≤53，则ttM2＝55
②tdp55>53，则ttM2＝tdp55+2
本次ttM2j＝87.84>55，按照《DL/T 5145-2012火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得在ttM2j下的磨煤机出口露点温度tdp＝48℃，即 ttM2j＝87.84≥tdp+2＝48+2＝50，属于第(1)种情况的第①种情况，因此，磨煤机出口最高允许温度ttM2＝ttM2j＝87.84℃。按照《DL/T 466-2004电站磨煤机及制粉***选型导则》规定，磨煤机出口最高允许温度应该在60-70℃，可见本次推荐的磨煤机出口最高允许温度高出导则推荐值18-28℃，主要是考虑尽管该煤种挥发分较高，但灰分较高，煤粉的***倾向大大降低，因此可考虑增加磨煤机出口温度，还可增强燃烧稳定性，减少冷风，锅炉效率也可提高。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种确定磨煤机出口最高允许温度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）获得煤样的全水分、收到基灰分、干燥无灰基挥发分和收到基挥发分；煤样的全水分、收到基灰分、干燥无灰基挥发分和收到基挥发分的表述分别为Mt、Aar、Vdaf和Var，单位均为%；
2）通过煤质参数计算煤种的磨煤机出口理论最高允许温度；煤种的磨煤机出口理论最高允许温度的表述为ttM2j，单位为℃；
如果Var≤18，则
ttM2j=-0.5856Mt+0.6971Aar-0.9151Vdaf+137.72 （式1）
如果Var＞18，则
ttM2j=-0.4505Mt+0.5362Aar-0.7039Vdaf+105.84 （式2）
3）根据计算结果和相关条件，得到最终推荐的磨煤机出口最高允许温度；
如果ttM2j>55，按照《DL/T 5145-2012 火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得在ttM2j下的磨煤机出口露点温度tdp，单位为℃；
如果ttM2j≥tdp+2，则ttM2=ttM2j，否则ttM2j<tdp+2，则ttM2=tdp+2；
如果ttM2j≤55，按照《DL/T 5145-2012 火力发电厂制粉***设计计算技术规定》获得磨煤机出口温度在55℃的露点温度tdp55，单位为℃；
如果tdp55≤53，则ttM2=55，如果tdp55>53，则ttM2=tdp55+2。
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