中速磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算及臺(tái)數(shù)確定

李中蓮

摘 要：中速磨煤機(jī)最早是長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備總廠從德國(guó)引進(jìn)的產(chǎn)品，后來經(jīng)過技術(shù)人員的努力，又研究與開發(fā)新型中速磨煤機(jī)，文章主要對(duì)中速磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算及臺(tái)數(shù)確定進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：研磨出力；修正系數(shù)；通風(fēng)量；性能參數(shù)；臺(tái)數(shù)

中圖分類號(hào)：TK223.25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）21-0061-02

磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算及臺(tái)數(shù)確定，對(duì)于電廠根據(jù)自身的情況選擇磨煤機(jī)是至關(guān)重要。

1 性能參數(shù)

①磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算的目的是根據(jù)要求的磨煤機(jī)出力、通風(fēng)量、煤粉細(xì)度等選擇合適的磨煤機(jī)型號(hào)。

②磨煤機(jī)性能參數(shù)主要包括：出力（最大和最小）、煤粉細(xì)度、通風(fēng)量（最大和最?。⒆枇蛱嵘龎侯^、功率、研磨件壽命。

③磨煤機(jī)出力。包括研磨出力，通風(fēng)出力和干燥出力，最終出力取決于三者中最下者。

④磨煤機(jī)的基本出力（或稱銘牌出力）。指磨煤機(jī)在特定的煤質(zhì)條件和煤粉細(xì)度下的出力，通?；境隽υ谀ッ簷C(jī)性能系列參數(shù)表給出。

⑤磨煤機(jī)的設(shè)計(jì)最大出力（或稱計(jì)算出力）。指磨煤機(jī)在鍋爐設(shè)計(jì)煤質(zhì)條件和鍋爐設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度下的最大出力。該出力是通過給定的公式，圖表計(jì)算或試磨試驗(yàn)得到。設(shè)計(jì)最大出力應(yīng)在產(chǎn)品供貨合同中給出。

⑥磨煤機(jī)的最小出力。考慮磨煤機(jī)振動(dòng)、允許的最小通風(fēng)量（取決于石子煤排量和輸粉管道最小流量）下的風(fēng)煤比計(jì)算給定。

⑦基本提升壓頭和基本風(fēng)量時(shí)磨煤機(jī)性能參數(shù)表中給出的風(fēng)量和壓頭。系列表中不同尺寸的磨煤機(jī)的基本風(fēng)量和基本壓頭，應(yīng)和磨煤機(jī)的相似特性相適應(yīng)。

⑧磨煤機(jī)的通風(fēng)量、阻力和功率按照提供的圖表及公式選取計(jì)算。對(duì)于中速磨煤機(jī)和風(fēng)扇磨煤機(jī)，更為精確的磨制功率應(yīng)通過試磨確定。

2 中速磨煤機(jī)性能參數(shù)計(jì)算

中速磨煤機(jī)的出力計(jì)算，用基本出力乘以出力修正系數(shù)得到。

出力修正系數(shù)是指可磨性、煤粉細(xì)度、原煤水分、灰分、原煤粒度等對(duì)出力的影響系數(shù)。我國(guó)對(duì)中速磨煤機(jī)原入口出力修正系數(shù)曲線做了較大的修正。

2.1 研磨出力的計(jì)算

①中速磨煤機(jī)的研磨出力計(jì)算公式為：BM=BMO×fH×fR×fM×fA×fg×fe×fsi。

式中：BMO為磨煤機(jī)基本出力，t/h；fH、fR、fM、fA、fg分別為可磨性、煤粉細(xì)度、原煤水分、原煤灰分、原煤粒度對(duì)磨煤機(jī)出力的修正系數(shù)，對(duì)中速磨煤機(jī)，取fg=1.0，其他按參數(shù)表??；fe為研磨件磨損至中后期時(shí)出力降低系數(shù)，fe=0.95；fsi為分離器形式對(duì)磨煤機(jī)出力的修正系數(shù)，對(duì)靜態(tài)分離器取fsi=0.95，對(duì)動(dòng)態(tài)分離器取fsi=1～1.07。fH=（HGI/50）0.57，fR=（R90/50）0.29，fM=1.0+（10- Mt）x0.0114，fA=1.0+（20-Aar）x0.005。Aar≤20%時(shí)，fA=1.0；18%≤R90≤25%時(shí)，fsi=1+（25- R90）x0.01；R90>25%，fsi=1.0；R90<18%，fsi=1.07。

②上述出力計(jì)算公式適用于哈氏可磨性指數(shù)為40～90的貧煤和煙煤。對(duì)于褐煤，磨煤機(jī)的出力必須通過試磨確定。

③研磨件磨損對(duì)磨煤機(jī)出力的影響按下述原則確定：正常設(shè)計(jì)的中速磨煤機(jī)在研磨件質(zhì)量減輕15%以內(nèi)，出力沒有變化；在質(zhì)量減少約22%時(shí)，將加載壓力增加10%（此時(shí)使磨煤機(jī)功率相應(yīng)增加10%），其出力約為最大的95%。

2.2 通風(fēng)量及風(fēng)環(huán)風(fēng)速的確定

中速磨煤機(jī)的通風(fēng)量按《電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算》中P76圖5-13確定，其中通風(fēng)量的100%數(shù)值見《電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算》中P73表5-4。磨煤機(jī)出力100%是指設(shè)計(jì)參數(shù)下磨煤機(jī)的最大出力，通風(fēng)量的100%0數(shù)值可以在±10%以內(nèi)波動(dòng)。

中速磨煤機(jī)的風(fēng)環(huán)風(fēng)速設(shè)計(jì)在100%通風(fēng)量時(shí)為75～82 m/s，當(dāng)風(fēng)煤比較大時(shí)，風(fēng)環(huán)風(fēng)速取低限，否則要取高限。

2.3 磨煤機(jī)阻力值得確定

中速磨煤機(jī)在100%負(fù)荷下的阻力值見《電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算》中P73表5-4，表中阻力值是在分離器擋板開度為30%下的數(shù)值，其隨出力的變化見圖《電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算》中P76圖5-13所示。

2.4 磨煤機(jī)功率的確定

中速磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)容量見《電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算》中P73表5-4。

2.5 磨煤機(jī)研磨件壽命的確定

中速磨煤機(jī)輥胎壽命和煤的沖刷磨損指數(shù)的關(guān)系如圖《電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算》中P76表5-14所示。壽命線圖中注明了運(yùn)行條件，不同磨煤機(jī)出力和煤粉細(xì)度下的磨耗率按式圖換算，即：

δ∝ln（100/R90）×ln（BM1/S）×S/BM

BM1=（Kc+1）（1-Mf/100）BM

Mf=（Mar-Mad）/（100-Mad）

式中，δ為研磨件磨耗率，g/t；R90為煤粉細(xì)度，%；BM1為磨煤機(jī)內(nèi)煤量，t/h；Kc為循環(huán)倍率，對(duì)煙煤、貧煤取Kc=7，對(duì)于褐煤取Kc=4；Mf為煤的外在水分，%；BM為磨煤機(jī)出力，t/h；S為研磨件（輥套）的面積，m2。

2.6 性能參數(shù)技術(shù)問題討論

①中速磨煤機(jī)在磨制褐煤是的出力問題。試驗(yàn)表明，褐煤當(dāng)全水分大于或等于30%時(shí)，煤的可磨度在高溫時(shí)呈N形上升趨勢(shì)，褐煤當(dāng)全水分小于或等于30%時(shí)，煤的可磨度在高溫時(shí)的變化呈拋物線上升，這就決定了高水分褐煤在普通中速磨煤機(jī)中研磨時(shí)，運(yùn)行出力比按煙煤出力計(jì)算公式時(shí)的出力有些情況下要低。

在西安熱工研究院試驗(yàn)室MPS32型試驗(yàn)?zāi)ッ簷C(jī)上的磨煤機(jī)的試驗(yàn)證明，中速磨煤機(jī)可以磨制褐煤，只是磨制出力比按煙煤公式計(jì)算的結(jié)果又所降低。磨制正蘭褐煤（全水分為26.4%）、白音花褐煤（全水分為36%）時(shí)出力計(jì)算低22%～23%；磨制勝利褐煤（全水分為31.5%）時(shí)出力比計(jì)算出力低約18.8%；磨制寶日希勒褐煤（全水分為32%）和多倫褐煤（全水分為34%）時(shí)的出力比計(jì)算出力低約72%。MPS型中速磨煤機(jī)在褐煤電廠中應(yīng)用的運(yùn)行實(shí)例較少，所以目前只能規(guī)定其在磨制褐煤時(shí)的出力應(yīng)通過試磨來確定。在初步選型時(shí)可以按熱平衡計(jì)算所需要的通風(fēng)量來選擇磨煤機(jī)，因?yàn)楹置核指?，需要通風(fēng)量大，選擇磨煤機(jī)是往往要大2～3擋，磨煤機(jī)出力也可以提高20%～30%，基本就可以滿足研磨出力提高的需要。

②采用動(dòng)態(tài)分離器時(shí)磨煤機(jī)出力的變化。由于動(dòng)態(tài)分離器效率高，合格粉回去少，磨煤機(jī)內(nèi)循環(huán)倍率降低，磨煤機(jī)研磨出力則提高，磨煤機(jī)耗電率則降低。但是循環(huán)倍率降低時(shí)磨煤機(jī)阻力降低的同時(shí)，由于分離器本身阻力的增加，磨煤機(jī)總阻力變化不大。因此，在磨煤機(jī)設(shè)計(jì)阻力不變時(shí)，磨煤機(jī)出力不可能有大的增加。

3 中速磨煤機(jī)臺(tái)數(shù)的確定

①機(jī)組容量為200 MW以下時(shí)，每臺(tái)鍋爐裝設(shè)的中速磨煤機(jī)宜不少于3臺(tái)，其中1臺(tái)備用。

②機(jī)組容量為200 MW時(shí)，每臺(tái)鍋爐裝設(shè)的中速磨煤機(jī)宜不多于4臺(tái)，高速磨煤機(jī)不宜多于6臺(tái)，其中1臺(tái)備用。

③機(jī)組容量為300～600時(shí)，每臺(tái)鍋爐裝設(shè)的中速磨煤機(jī)宜不多于6臺(tái)，其中1臺(tái)為備用；裝設(shè)的高速磨煤機(jī)宜不多于8臺(tái)，其中可設(shè)2臺(tái)備用（檢修備用和運(yùn)行備用）。

④磨煤機(jī)的計(jì)算出力應(yīng)有備用余量，對(duì)中速磨煤機(jī)，在磨制設(shè)計(jì)煤種時(shí)，除備用外的磨煤機(jī)總出力應(yīng)不小于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)燃煤消耗量的110%～120%，當(dāng)煤質(zhì)條件不好時(shí)選上限，但要注意對(duì)鍋爐的影響；在磨制校核煤種時(shí)，全部磨煤機(jī)在檢修前的總出力應(yīng)小于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的燃料消耗量。

⑤磨煤機(jī)的計(jì)算出力，對(duì)中速磨煤機(jī)按磨損中后期出力考慮。

當(dāng)一臺(tái)磨煤機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，其余磨煤機(jī)按設(shè)計(jì)煤種的計(jì)算出力應(yīng)滿足鍋爐不投油情況下安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

4 結(jié) 語(yǔ)

總之，中速磨煤機(jī)性能參數(shù)的計(jì)算以及臺(tái)數(shù)選擇對(duì)電廠鍋爐的正常運(yùn)行起著至關(guān)正要的作用，一定要重視。我廠生產(chǎn)的中速磨煤機(jī)在這方面做的非常的好，在許多電廠運(yùn)行良好，碾磨出力、干燥出力均滿足用戶技術(shù)協(xié)議要求，用戶非常滿意。

參考文獻(xiàn)：

[1] DL/T 5145-2002，火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)定[S].

[2] DL/T 466-2003，電站磨煤機(jī)及制粉系統(tǒng)選型導(dǎo)則[S].

[3] 張安國(guó)，梁輝.電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2011.

[4] 趙仲琥.火力發(fā)電廠煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法[M].北京：中國(guó)電力出版社，1998.