MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)碾磨新疆準(zhǔn)東煤的應(yīng)用

車(chē)長(zhǎng)發(fā) 郭宏亮

（中國(guó)電建集團(tuán)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

一、新疆準(zhǔn)東煤的特點(diǎn)

“準(zhǔn)東”地區(qū)是指準(zhǔn)噶爾盆地東部從阜康市到木壘哈薩克自治縣的一條狹長(zhǎng)地帶，東西長(zhǎng)約220公里。準(zhǔn)東地區(qū)作為新疆四大煤田之首，煤炭預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約為7300億噸，占新疆煤炭?jī)?chǔ)量的三分之一，煤質(zhì)介于褐煤和長(zhǎng)焰煤之間，是優(yōu)質(zhì)的工業(yè)動(dòng)力用煤、氣化煤和民用煤。準(zhǔn)東煤主要特點(diǎn)是中高水分、中等發(fā)熱值、哈氏可磨度、煤質(zhì)堆積密度小、易著火、易燃盡、強(qiáng)結(jié)焦、高堿金屬含量和強(qiáng)沾污性。

東方希望動(dòng)力站2×350MW工程燃用的煤質(zhì)是典型的準(zhǔn)東煤，工程煤質(zhì)資料如表1。

二、中速磨煤機(jī)碾磨準(zhǔn)東煤的技術(shù)分析

為保證MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)能夠滿足應(yīng)用于高水分煤種的制粉系統(tǒng)，長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠與德國(guó)Babcock公司對(duì)MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)在高水分煤種制粉和干燥能力方面進(jìn)行了聯(lián)合開(kāi)發(fā)、研制工作。

表1

2004年和2005年，長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠與德國(guó)Babcock公司在日本BHK公司的新型MPS61HP-II磨煤機(jī)上針對(duì)需要大通風(fēng)量且高水分的霍林河、白音華煤種分別進(jìn)行了試磨試驗(yàn)及技術(shù)驗(yàn)證工作。試驗(yàn)結(jié)果表明，技術(shù)的提升使MPS-HP-II型磨煤機(jī)的性能發(fā)生了突破性的進(jìn)步；解決了老式MPS磨煤機(jī)在磨制高水分煤種時(shí)無(wú)法解決的幾個(gè)難題，特別是干燥出力和振動(dòng)問(wèn)題。第三代磨煤機(jī)MPS-HPII在磨制高水分大通風(fēng)量煤種制粉系統(tǒng)中的應(yīng)用取得成功。[1]

MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)之所以能夠成功地應(yīng)用于大通風(fēng)量的高水分煤制粉系統(tǒng)中（市場(chǎng)占有率90%以上），是由于該技術(shù)打破了人們對(duì)原有老式MPS型磨煤機(jī)的傳統(tǒng)觀念，將碾磨制粉、輸送和干燥煤粉三者有機(jī)結(jié)合，即在保證磨煤機(jī)碾磨出力基礎(chǔ)上，將磨煤機(jī)本體內(nèi)部相關(guān)幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的干燥劑流速限定在一定的允許范圍內(nèi)，從而保證磨煤機(jī)的輸送和干燥煤粉的能力，同時(shí)由于配有阻尼減振系統(tǒng)（老式MPS包括ZGM磨煤機(jī)無(wú)此結(jié)構(gòu)），消除了磨煤機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)問(wèn)題。

新疆準(zhǔn)東煤普遍存在水分大、HGI（哈氏可磨度）較高等特點(diǎn)，對(duì)磨煤機(jī)干燥和碾磨出力要求很高。由于HGI值高，煤容易碾磨，在大風(fēng)量運(yùn)時(shí)極易產(chǎn)生振動(dòng)，解決振動(dòng)問(wèn)題成為碾磨準(zhǔn)東煤的關(guān)鍵技術(shù)。長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)配有液壓阻尼減振控制系統(tǒng)，能夠有效地吸收磨煤機(jī)在運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，為碾磨準(zhǔn)東煤提供了技術(shù)保障。

三、東方希望動(dòng)力站2×350MW工程磨煤機(jī)選型方案

依據(jù)長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠和德巴多年來(lái)對(duì)高水分煤種的試磨、設(shè)計(jì)及實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，總結(jié)出以下針對(duì)高水分煤種的選型依據(jù)，但僅適用于MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)。

根據(jù)制粉系統(tǒng)要求，確定磨煤機(jī)的型號(hào)，即確定了磨煤機(jī)碾磨單元的參數(shù)。

根據(jù)對(duì)原煤的干燥出力要求，選用高水分系列磨煤機(jī)通風(fēng)量（高水分與低水分煤質(zhì)通風(fēng)量各成系列），計(jì)算分離器出口體積流量，選用相應(yīng)的分離器型號(hào)（通常比低水分煙煤大1～2個(gè)型號(hào)）。

新疆東方希望工程MPS180HP-II型中速磨煤機(jī)的選型，是依據(jù)碾磨單元參數(shù)（即確定磨煤機(jī)型號(hào)）來(lái)確定的。

根據(jù)MPS型中速磨煤機(jī)碾磨出力按下列公式計(jì)算：

BM=BM0×fH×fR×fM×fA×fg×fe×fsi

查得各修正系數(shù)，計(jì)算MPS180HP-II型中速磨煤機(jī)出力見(jiàn)下表。

序號(hào) 1 2 3 4項(xiàng)目計(jì)算出力最大出力保證出力磨煤機(jī)負(fù)荷率單位t/h t/h t/h%設(shè)計(jì)煤種46.4 57.7 51.04 80.4校核煤種1 38.96 56.4 42.86 69校核煤種2 43.45 56.1 47.795 77.4

因此，選擇MPS180-HP-II型中速磨煤機(jī)，其碾磨出力完全能滿足本工程要求。

根據(jù)熱平衡計(jì)算通風(fēng)量，確定分離器出口體積流量，選擇分離器型號(hào)，MPS180HP-II磨制高水分煤質(zhì)系列通風(fēng)量，一次風(fēng)量為28.79kg/s，在磨煤機(jī)出口溫度均為65℃下，通過(guò)計(jì)算，其BMCR工況風(fēng)量如下表。

單位 設(shè)計(jì)煤種校核煤種1校核煤種2序號(hào) 1 2 3 4項(xiàng)目磨煤機(jī)入口最大風(fēng)量磨煤機(jī)入口風(fēng)量磨煤機(jī)入口風(fēng)溫分離器出口體積流量kg/s 26.7326.7326.73 kg/s 24.7224.7124.71℃340339300 m3/s 30.83828.86428.994

查詢(xún)分離器流量表，SLK355型號(hào)靜態(tài)分離器出口體積流量為32.4m3/s，流量大于本工程各種煤質(zhì)要求。因此，選用SLK355型號(hào)靜態(tài)分離器能滿足要求。

綜上，新疆東方希望工程采用MPS1800HP-II型磨煤機(jī)并配套大型號(hào)的SLK355型靜態(tài)分離器（正常配套SLK310型分離器，相差2個(gè)型號(hào)）完全能滿足工程碾磨出力和通風(fēng)出力要求。

四、碾磨準(zhǔn)東煤的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

2013年6月，西安熱工研究院有限公司對(duì)東方希望動(dòng)力站2×350MW工程磨煤機(jī)進(jìn)行了新能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：

項(xiàng)目分離器擋板開(kāi)度磨煤機(jī)出力煤粉細(xì)度磨煤機(jī)電流磨煤機(jī)功率磨煤?jiǎn)魏膯挝?-t/h R90 R200%%Ak W kW·h/t B磨煤機(jī)30/30 51.55 16.6 2.9 30.5 228.6 4.43 C磨煤機(jī)32/32 51.52 17.8 3.2 29.7 222.1 4.31

從各項(xiàng)指標(biāo)可得出，磨煤機(jī)的運(yùn)行各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值。磨煤機(jī)的理論計(jì)算與實(shí)際運(yùn)行相吻合。

通過(guò)實(shí)際運(yùn)行總結(jié)了中速磨煤機(jī)碾磨新疆準(zhǔn)東需要注意的問(wèn)題如下。

（一）磨煤機(jī)運(yùn)行加載力的調(diào)節(jié)

因新疆準(zhǔn)東煤哈氏可磨度（HGI）均在110～140之間，煤質(zhì)很軟，同時(shí)準(zhǔn)東煤木質(zhì)纖維很多，煤很輕，導(dǎo)致磨煤機(jī)磨盤(pán)上煤層很薄，如果此時(shí)加載力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致磨煤運(yùn)行振動(dòng)。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，磨煤機(jī)采用特殊加載力曲線，即加載力在BMCR工況下為5～7Mpa，阻尼力為2～3Mpa。

（二）磨煤機(jī)的防磨措施

因準(zhǔn)東煤外水很高，需要的熱風(fēng)溫度高、風(fēng)量大，在磨煤機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)易磨損部位采取有針對(duì)性的防磨措施，如磨煤機(jī)中架體襯板、輥支架襯板，加載架護(hù)板時(shí)要采用特殊的防磨處理。

（三）磨煤機(jī)煤粉細(xì)度和均勻性的調(diào)節(jié)

因準(zhǔn)東煤有很強(qiáng)的粘結(jié)性，鍋爐容易結(jié)焦，而鍋爐燃燒時(shí)對(duì)煤粉細(xì)度和均勻性要求很高，故在燃用準(zhǔn)東煤項(xiàng)目上建議采用動(dòng)態(tài)分離器。