[发明专利]提高磨煤机锅炉负荷响应速率的方法及所采用的制粉系统

说明书

本发明涉及稀土电机变频调节磨煤机提高锅炉负荷响应速率的方法，包括步骤：S1、磨煤机的设计转速为n；S2、稀土电机带动磨煤机转动；S3、锅炉负荷稳定时，磨煤机转速设定为额定转速n；S4、当锅炉负荷指令变化时，同时增减给煤机的给煤量和磨煤机的转速；S5、当锅炉负荷指令值和锅炉负荷的反馈值差值小于0.5％的锅炉额定负荷时，锅炉负荷达到稳定状态；S6、锅炉负荷达到稳定状态后1‑2分钟，设定磨煤机转速系数x为1；S7、当锅炉负荷指令再次发生变化时，重复步骤S4‑6。本发明的有益效果是：本发明提出的稀土电机变频调节磨煤机提高锅炉负荷响应速率的方法，通过改变磨煤机转速，配合给煤量的调节，提高机组一次调频能力。

技术领域

本发明属于火电机组协调控制领域，涉及一种提高磨煤机锅炉负荷响应速率的方法及所采用的制粉系统。

背景技术

在火电机组单元制运行方式中，锅炉和汽轮机既要共同保障外部负荷要求，也要共同维护内部运行参数(主要是主蒸汽压力)稳定。大容量机组运行过程中，一般采用CCS协调控制方式，即由汽机通过调门开度响应AGC负荷指令，锅炉通过燃烧控制主蒸汽压力。在实际运行过程中，由于锅炉制粉及燃烧的滞后性，往往会导致主蒸汽压力较设计滑压曲线压力偏低，造成机组一次调频能力变差，达不到电网侧的调频要求和标准。针对上述问题，电站锅炉技术人员做了大量的努力和工作，如通过对锅炉侧煤水比、风煤比逻辑优化、煤量过调等来提高机组一次调频响应能力。

而对于锅炉负荷的相应速率，进入炉膛的燃料量的响应速率是最为核心的影响因素；进入炉膛的燃料量主要由给煤机的给煤量和磨煤机制粉后输送进入炉膛的煤粉量决定。通常给煤机的给煤量可以快速响应锅炉负荷的变化，但是由于制粉系统的出力响应存在一定延时，即在给煤量快速增加或减少时，磨煤机难以做到瞬时提升或减少出力，导致进入炉膛的煤粉量的变化存在延时，这是限制锅炉负荷响应速率的关键因素。实验表明如磨煤机进行变速调节，并配合给煤量的变化，磨煤机比原有定速运行方式可更快速的提升或减少制粉出力，从而可实现更快的锅炉负荷响应速率。但大型中速磨煤机属于重载旋转设备，启动及驱动力矩较大，大型中速磨煤机变速调节需要匹配驱动力较大的电机，而稀土电机具有驱动力矩大的特点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种提高磨煤机锅炉负荷响应速率的方法及所采用的制粉系统。

这种稀土电机变频调节磨煤机提高锅炉负荷响应速率的方法，包括以下步骤：

S1、磨煤机的设计转速为n，设计出力给煤量为Q；通过给煤机的运行参数获取给煤量的参数；

S2、制粉系统的变频控制单元控制变频器，由变频器驱动稀土电机，稀土电机带动磨煤机转动，制粉系统通过变频控制单元来根据给煤量改变磨煤机转速；

S3、锅炉负荷稳定时，磨煤机转速设定为额定转速n；

S4、当锅炉负荷指令变化时，同时增减给煤机的给煤量和磨煤机的转速，其中给煤量的变化根据负荷指令的变化量计算得到，磨煤机转速设定为x*n，x为磨煤机转速系数，范围为1.1-1.5；

S5、判断锅炉负荷是否达到稳定状态，其判断方法如下：当锅炉负荷指令值和锅炉负荷的反馈值差值小于0.5％的锅炉额定负荷时，锅炉负荷达到稳定状态；

S6、锅炉负荷达到稳定状态后1-2分钟，设定磨煤机转速系数x为1，即磨煤机转速设定为额定转速n；

S7、当锅炉负荷指令再次发生变化时，重复步骤S4-6。

作为优选：步骤S1中，给煤机通过皮带转速控制给煤量大小。

作为优选：步骤S2中，制粉系统运行时，原料煤从煤仓进入给煤机，由给煤机下降管进入磨煤机，通过稀土电机、变频器和变频控制单元带动磨煤机转动，将原煤颗粒磨制成煤粉后，经过静态分离器的折向挡板分离，细度适合的煤粉进入锅炉，细度稍粗的煤粉重新进入磨煤机进行研磨，煤粉进入锅炉的动力来源于磨煤机入口一次风。