鋼球磨煤機(jī)最佳通風(fēng)量簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究

蔣蓬勃

(華電國(guó)際技術(shù)服務(wù)中心，濟(jì)南　250014)

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鋼球磨煤機(jī)最佳通風(fēng)量簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究

蔣蓬勃

(華電國(guó)際技術(shù)服務(wù)中心，濟(jì)南250014)

摘要：目前國(guó)內(nèi)火電廠中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)最佳通風(fēng)量的計(jì)算公式均按照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》進(jìn)行，而實(shí)際運(yùn)行中受排粉機(jī)進(jìn)口通風(fēng)量測(cè)點(diǎn)布置及摻配煤硬度的影響，無(wú)法給出準(zhǔn)確的運(yùn)行指導(dǎo)。對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式進(jìn)行簡(jiǎn)化，在保證計(jì)算精度的基礎(chǔ)上有效地降低了制粉系統(tǒng)損耗，并對(duì)簡(jiǎn)化公式進(jìn)行了綜合簡(jiǎn)化推導(dǎo)和誤差分析。

關(guān)鍵詞：鋼球磨煤機(jī)；最佳通風(fēng)量；哈氏可磨性系數(shù)；煤粉細(xì)度

1鋼球磨煤機(jī)最佳通風(fēng)量理論計(jì)算方法

目前國(guó)內(nèi)火電廠中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)主要配備單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)，其最佳通風(fēng)量均按照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》中的計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算[1]。最佳通風(fēng)量的定義為磨煤電耗和通風(fēng)電耗總和為最小時(shí)的通風(fēng)量，其理論計(jì)算公式為

(1)

式中：qV,opt為最佳通風(fēng)量；V為磨煤機(jī)筒體容積，m3；n為磨煤機(jī)筒體工作轉(zhuǎn)速，r/min；D為磨煤機(jī)筒體內(nèi)徑，m；R90為煤粉細(xì)度，%；Ψ為鋼球裝載系數(shù)，kVTI為鋼球磨煤機(jī)入爐煤可磨性指數(shù)，用于鋼球磨煤機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，按下式確定

(2)

kVTI=0.014 9HGI+0.32 ，

(3)

式中：mb為鋼球裝載質(zhì)量，t；ρb為鋼球堆積密度，ρb=4.9 t/m3；HGI為入爐煤哈氏可磨性系數(shù)。

2鋼球磨煤機(jī)最佳通風(fēng)量簡(jiǎn)化分析

目前國(guó)內(nèi)火電機(jī)組常用單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)主要分為16個(gè)型號(hào)，其主要結(jié)構(gòu)特性參數(shù)見(jiàn)表1。

結(jié)合上述單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)特性參數(shù)，在單一給定條件下對(duì)最佳通風(fēng)量理論計(jì)算公式進(jìn)行分析，初步得出以下結(jié)論。

(1)單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)主要結(jié)構(gòu)特性為常數(shù)，不需進(jìn)行簡(jiǎn)化，即

(4)

(2)最佳通風(fēng)量計(jì)算公式對(duì)煤粉細(xì)度的引用為線性關(guān)系，無(wú)需簡(jiǎn)化。

(3)最佳通風(fēng)量計(jì)算公式對(duì)kVTI及Ψ的引用為指數(shù)關(guān)系，需進(jìn)行簡(jiǎn)化。

綜上所述，可知對(duì)最佳通風(fēng)量計(jì)算公式的簡(jiǎn)化實(shí)質(zhì)可等效轉(zhuǎn)換為對(duì)kVTI及Ψ的簡(jiǎn)化。

3入爐煤可磨性指數(shù)簡(jiǎn)化分析

通過(guò)對(duì)上述可磨性指數(shù)關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，可初步得出以下結(jié)論：在目前國(guó)內(nèi)火電機(jī)組主要燃用煤種HGI為40～80范圍內(nèi)，最佳通風(fēng)量計(jì)算公式中對(duì)入爐煤可磨性指數(shù)的引用可分別簡(jiǎn)化為

(5)

(6)

4鋼球裝載系數(shù)簡(jiǎn)化分析

表1　單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)主要結(jié)構(gòu)特性參數(shù)

表2　火電機(jī)組主要燃用煤種可磨性指數(shù)分類

(7)

5綜合簡(jiǎn)化推導(dǎo)及誤差分析

綜合不同類型單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)特性參數(shù)、可磨性指數(shù)及鋼球裝載系數(shù)簡(jiǎn)化分析，可得出最佳通風(fēng)量綜合簡(jiǎn)化計(jì)算公式為

(8)

式中：a為鋼球磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)特性修正系數(shù)。

考慮目前國(guó)內(nèi)采用單進(jìn)單出鋼球磨煤機(jī)多為125～300 MW機(jī)組，其中占比最高的為MTZ3258型，且此型號(hào)機(jī)組最大鋼球裝載系數(shù)最高，因此以MTZ3258型單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)為計(jì)算基本型，對(duì)各型磨煤機(jī)在常規(guī)HGI及煤粉細(xì)度R90范圍內(nèi)的最佳通風(fēng)量進(jìn)行綜合簡(jiǎn)化計(jì)算，并對(duì)計(jì)算誤差進(jìn)行分析，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

從表3可以看出，在HGI及R90范圍內(nèi)，按照簡(jiǎn)化公式計(jì)算的最佳通風(fēng)量與理論計(jì)算值高度吻合，對(duì)各種型號(hào)單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)而言，絕對(duì)誤差最大值為247 m3/h，絕對(duì)誤差最小值為-369 m3/h，相對(duì)誤差最大為0.73%，相對(duì)誤差最小為-0.66%。

表3　單進(jìn)單出筒式鋼球磨煤機(jī)最佳通風(fēng)量簡(jiǎn)化計(jì)算數(shù)據(jù)

續(xù)表

注：HGI取值范圍為50～70，R90取值范圍為12%～27%?？紤]到目前火電廠大多燃用摻混煤種，HGI可取60，同時(shí)考慮工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)估算精度，則式(8)可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為單參數(shù)估算公式

(9)

(10)

6結(jié)論

通過(guò)對(duì)鋼球磨煤機(jī)最佳通風(fēng)量理論計(jì)算方法進(jìn)行分析，得出一種高度吻合的最佳通風(fēng)量簡(jiǎn)化計(jì)算公式，考慮火電廠燃用摻混煤種及工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)估算精度，得出2種最佳通風(fēng)量單參數(shù)估算公式。利用上述公式可以準(zhǔn)確快捷地對(duì)磨煤機(jī)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)量數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判斷，結(jié)合運(yùn)行方式調(diào)整，進(jìn)一步提高制粉系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

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

(本文責(zé)編：弋洋)

收稿日期:2015-08-21；修回日期:2016-02-08

中圖分類號(hào)：TM 621.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-1951(2016)03-0021-02

作者簡(jiǎn)介：

蔣蓬勃(1976—)，男，山東萊陽(yáng)人，高級(jí)工程師，從事電廠節(jié)能技術(shù)管理方面的工作(E-mail:opb0028a@vip.sina.com)。