基于磨煤机单位电耗指标对磨煤机运行方式的优化调整

叶进松

摘要:随着电力系统发电端竞争的日益激烈，火电机组发电利用小时数下降较多。磨煤机作为火电厂重要辅机，启停次数较多，其耗电率对全厂的厂用电率影响较大。磨煤机运行组合方式及煤量分配没有以磨煤机单位电耗作为衡量标准，造成一定浪费,本文尝试从磨煤机单位电位耗角度分析磨煤机运行方式调整。

关键词：磨煤机单位；电耗指标；运行方式；

前言

1000MW超超临界湿冷机组磨煤机厂用电率占总厂用电率的0.32～0.35[1]。本机组制粉系统采用冷一次风正压直吹式中速磨煤机制粉系统，一台锅炉配置6台中速磨煤机，编号A、B、C、D、E、F，在锅炉满负荷工况下5台运行，1台备用。每台磨煤机出口引出4根煤粉管道至炉前经煤粉分配器分成8根煤粉管道，炉前煤粉分配器保证煤粉的均匀分配。

本机组磨煤机厂用电率在机组80%负荷以上时，能达到设计要求，但随着负荷降低，磨煤机厂用电率占比开始上升。当燃用设计煤种时,随机组负荷变化，磨煤机运行方式有多种组合，如表1所示，为降低磨煤机厂用电率占比提供了可操作空间。

表1 磨煤机运行组合方式

机组负荷（MW）	500	600	700	800	900	1000
总煤量(t)	220	260	300	340	380	420
磨机运行台数	3～4	3～4	4	4～5	5	5～6

1 磨煤机单位电耗计算方法

磨煤机电流数据采集同一时段（保证煤种一致、磨入口风量投自动偏置为0、磨出口温度设定75℃、磨煤机分离器频率设置为50 HZ、炉膛负压一致）六台磨不同出力下的电流参数。

磨煤机单耗计算公式:

E=（1.732*U*I*COSø）/T

其中：

E:磨煤机单位电耗；

U:磨煤机电压，取10kV；

I:磨煤机电流，取对应给煤量下磨煤机电流值；

COSø：磨煤机电机功率因数，取0.8[2]；

T:磨煤机给煤量；

2 磨煤机单位电耗分析

通过数据采集及处理，得到图1所示磨煤机单耗数据：

图1 六台磨煤机单位电耗曲线

初步分析上图可以得出如下结论： 磨煤机低负荷下单耗较高，严重超出设计值（kWh/t～10 kWh/t），单位电耗随出力增加降低，在65t/h～85t/h范围内达到最低。

正常运行中，为保证机组燃烧，通常保持中间C、D磨煤机长时间运行，而A、B、E、F磨煤机参与切换操作，因此重点分析比较A、B、E、F磨煤机单耗情况，见下图2。

图2 A、B、E、F磨煤机单耗曲线

由图2分析可知：

1、给煤量40t/h以下区域，A、B、E、F四台磨单耗严重超过设计值（8 kWh/t～10 kWh/t），其中A磨单耗最高，E磨单耗最低，B、F磨煤机单耗介于A、E磨之间，且相差不大。

2、给煤量在70 t/h以上，A、B、E、F磨煤机单耗相差不大，且均接近设计值（8 kWh/t～10 kWh/t）的下限。在给煤量40t/h～70t/h区间内，A、F磨煤机单耗小于B、E磨煤机，这一特点决定了在4～5台磨煤机运行时，应由B、E尽量带至70 t/h以上，而由A、F磨煤机负责调整70t/h以下的给煤量。

3、在给煤量40t/h～55t/h之间，A、F磨煤机单耗整体相差不大。而在55t/h～70t/h之间时，F磨煤机单耗略好于A磨煤机，在给煤量80t/h～90t/h之间时，A磨煤机单耗小于F磨煤机。

4、以磨煤机单位功耗不高于10 kWh/t为衡量标准，对A、F磨煤机，煤量不宜低于45 t/h左右，对B、E磨煤机，煤量不宜低于55 t/h左右。

3 磨煤机单耗指标应用

以实际运行情况为例，2020年8月3日17:00，本机组负荷730MW,B、C、D、E四台磨运行，总煤量305t/h，B、C、D三台磨各带80t/h左右，E磨带60t/h左右。

根据调度曲线，在18:00至21:00左右负荷将带至900MW以上，总煤量需求在380t/h左右，需启动第五台磨煤机运行。

查看图2磨煤机单耗曲线，可以看到在60t/h～80t/h左右时，F磨煤机单耗比A磨煤机单耗低0.1 kWh/t～0.6 kWh/t左右，此时启动F磨煤机可以起到较好的节能效果。

结语

通过对六台磨煤机单位电耗分析，详细掌握各台磨煤机能效指标。以磨煤机单耗指标为调整依据，在运行中及时调整磨煤机运行方式，降低磨煤机厂用电率，能起到较好的节能效果。

参考文献：

[1] 李青，刘学冰，张兴营，何国亮。火电厂节能减排手册。 北京：中国电力出版社

[2] 安徽华电芜湖发电有限公司企业标准。1×1050MW机组集控辅机运行规程（Q/HDWH-106.01-008-2018）.2018.7.