1 问题分析及优化方案
某厂1000MW机组自投产以来,锅炉磨煤机入口在线一次风量测量严重失真,在线风量测量极为不准,甚至出现风门、风量反向问题(如热风门开度从40%开大至70%,表盘风量显示从170t/h减小至120t/h),导致磨入口热一次风门始终无法投入自动,影响机组安全稳定运行。某厂磨煤机入口一次风道结构如图1所示,由于一次风量测量不准,该厂曾更换过测量元件并将测量截面向下游移动,然而改造后仍未能解决一次风量测量不准的问题。通过对一次风道结构分析发现,冷一次风道与热一次风道的接入口距离原在线测量截面处的距离约为5.6m,在测量截面处冷热风未能充分混合,测量截面上温度场和速度场均匀性极差,在线一次风测量元件无法准确测量磨入口一次风量。
该厂磨煤机入口一次风量测不准的根本原因在于测量截面流场分布不均,更换测量元件并不能彻底解决这一问题。通过对一次风道结构进行改造,将冷风接入口上移、增加冷风均布器和增加导流板,使得测量截面处的冷热风混合更为均匀,最终提高测量的准确性,改造方案如图2所示。
2 改造后运行情况
磨煤机入口风道流场分布。为验证改造后的效果,在改造后进行了磨煤机入口一次风流场分布测量试验,在磨煤机出力78.3t/h下,用S型毕托管和热电偶按等截面网格法对磨煤机入口一次风道原测点截面附近的一次风速度场和温度场进行测量。从表1可看出,磨煤机入口一次风道测点截面附近的一次风速度场和温度场分布非常均匀,速度的相对标准差为8.31%,温度的相对标准差为3.66%,流场分布非常均匀,彻底解决了由于测量截面流场分布不均导致的一次风量测量不准的问题。
磨煤机入口一次风量标定。在热态下对磨煤机入口一次风量进行标定,在大、中、小三个不同风量下,用S型毕托管按等截面网格法对磨煤机入口处的一次风量测量装置进行热态标定,通过实际测量值和表盘参数进行比较,得出修正系数(表2)。磨煤机一次风量热态标定结果表明,一次风流场优化改造后,在线一次风量测点1、测点2和测点3在不同风量下的流量系数偏差均小于3%,说明一次风流场优化改造后,在线测量装置的线性较好,彻底解决了在线一次风量测量严重失真的问题。
实际运行情况。对磨煤机入口一次风量标定后,将一次风量修正系数对表盘一次风量值进行修正,修正后进行磨煤机冷、热一次风门稳态试验(图3)。当磨煤机给煤量和冷、热风门开度基本不变时,磨煤机入口一次风量的波动在±2t/h以内,磨煤机出口温度的波动在0.5℃以内,表明磨煤机入口一次风流场均流改造后的稳态特性极佳,彻底解决了表盘风量波动问题。
3 结语
通过对一次风道结构进行改造,采用将冷风接入口上移、增加冷风均布器和增加导流板等手段,提高测量截面处的一次风速度场和温度场的均匀性。改造后磨煤机入口一次风道测点截面附近的一次风速度场和温度场分布非常均匀,速度的相对标准差为8.31%,温度的相对标准差为3.66%,流场分布非常均匀,彻底解决了由于测量截面流场分布不均导致的一次风量测量不准的问题,保证机组安全经济运行。
