雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)靈活性安全經(jīng)濟運行

柴宗福

摘要：電廠生產(chǎn)過程中，雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)，屬于電廠中電能消耗量最大的構(gòu)成部分。但目前此系統(tǒng)在運行期間仍存在較多的安全性問題，同時在運行期間的系統(tǒng)生產(chǎn)效益也具有較大的提升空間，導致系統(tǒng)運行經(jīng)濟性下降。基于此，本文進行了雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)分析，旨在通過本次研究內(nèi)容的展開，為雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)運行效益增長、安全性提升起到促進作用。

關(guān)鍵詞：雙進雙出;鋼球磨煤機;制粉系統(tǒng);安全運行

引言

雙進雙出鋼球磨煤機采用直吹式制粉系統(tǒng)，雙進雙出鋼球磨煤機無備用。具有工作可靠，性能穩(wěn)定，適應研磨高硬度的煤種和細度要求高而低揮發(fā)份的煤種，具有出力可調(diào)范圍寬并響應迅速的特點，雙進雙出鋼球磨煤機低負荷運行時，煤粉細度增加，一次風煤粉濃度不下降，甚至濃度有所提高，使鍋爐最低穩(wěn)燃負荷大大下降，滿足機組低負荷調(diào)峰的要求，可以節(jié)約大量燃油。

1雙進雙出鋼球磨煤機

1.1制粉研磨原理

雙進雙出鋼球磨煤機由兩個完全對稱的回路組成，原煤通過變頻稱重式給煤機送入落煤管中，再由螺旋輸送裝置的旋轉(zhuǎn)運動將煤送入至磨煤機內(nèi)。待原煤被磨煤機磨粉干燥后，由風、粉氣流按原煤落入磨煤機的反方向?qū)⒚悍蹘С銮蚰C進入煤粉分離器進行分離，煤粉經(jīng)過分離后，顆粒符合標準的通過分離器出口經(jīng)煤粉管道送至燃燒器，而顆粒較大的則落入中口軸重新進入研磨機再次研磨。

1.2磨煤機鋼球最佳裝載量

在雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)構(gòu)成中，磨煤機的鋼球裝載量變化對于鋼球磨筒之內(nèi)的空間變化具有很大影響，同時其也會影響到鋼球磨制煤粉的作業(yè)效率。相關(guān)理論研究顯示，磨煤機與鋼球量之間出力比率呈0.6次方正比關(guān)系，功率比率呈0.9次方正比關(guān)系，在此理論基礎(chǔ)之上，一旦鋼球裝載量數(shù)值高于最適宜參數(shù)值，那么設備的出力增力會低于設備功率所消耗的增加數(shù)值，但此時設備的實際制粉單耗卻會出現(xiàn)增加的狀況。此時為進一步降低制粉系統(tǒng)的單耗量，同時提升磨煤機出力效果，就必須做好磨煤機設備上鋼球裝載量時刻處于最佳參數(shù)值處理工作。通常情況下，磨煤機設備上的鋼球最佳裝載量數(shù)值會受到不同指標變化的影響，各類指標分別包括臨界轉(zhuǎn)速、充球系數(shù)、滾筒容積以及設備本身的轉(zhuǎn)速等，目前大部分電廠在生產(chǎn)期間，在進行最佳狀態(tài)量的調(diào)整時均會借助試驗的方式進行更適宜本廠生產(chǎn)所用的裝載量。

圖1中M主要視作最佳鋼球裝載量的磨煤機運行功率計算曲線，其中P1所指代的是磨煤機的“峰值”點，當設備內(nèi)鋼球的磨損量過高時、且充球工作開展不及時，磨煤機的運行功率就會呈現(xiàn)下降趨勢降為N曲線，此時“峰值”也會隨之降到P2，并伴隨設備出力不足問題產(chǎn)生。對于此類狀況，在進行磨煤機鋼球最佳裝載量處理時發(fā)現(xiàn)當設備“峰值”參數(shù)為1400kW之時為最佳裝載量，最終初步實現(xiàn)了雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)運行的靈活性及經(jīng)濟性提升管理目標。

1.3載煤量調(diào)整

當最佳鋼球裝載量確認基礎(chǔ)上，磨煤機的內(nèi)存煤量變化會與耗用功率間呈現(xiàn)如圖3所示的關(guān)系，其中 L 點為未將煤添加至最佳鋼球裝載量之內(nèi)的設備功率數(shù)值，隨著煤量的添加設備的功率也隨之產(chǎn)生變化，L 向右不斷移動接近峰值時，此過程鋼球與煤開始混合，其研磨介質(zhì)重心也開始發(fā)生變化，即與磨煤機旋轉(zhuǎn)軸相接近，隨后磨煤機功率逐步降低，降低至 B 點后得到了鋼球與煤最佳混合比，磨煤機設備的出力也更具穩(wěn)定性和安全性。此時需注意絕不能繼續(xù)增加填煤量，否則鋼球會直接“浮”于煤中，降低研磨成效的同時影響系統(tǒng)運行的靈活性，甚至誘發(fā)磨煤機設備隨之形成“堵煤”問題。通過上述分析后，在進行載煤量調(diào)整時發(fā)現(xiàn)，當在設定 B 點為最佳載煤量時該點處于磨煤機的“峰值”右側(cè)50kW 范圍內(nèi)，此時的磨煤機出力處于最佳穩(wěn)定狀態(tài)且系統(tǒng)運行的靈活性也比較突出，最終實現(xiàn)了生產(chǎn)的經(jīng)濟效益最大化目標。

1.4制粉系統(tǒng)啟停問題

在生產(chǎn)過程中，雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)運行時發(fā)現(xiàn)設備制粉系統(tǒng)的啟停次數(shù)日益增長。對于此種現(xiàn)象，首先進行了理論層次的分析，根據(jù)雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)運行原理，當制粉系統(tǒng)的啟停次數(shù)及頻率越來越高時，系統(tǒng)內(nèi)的鋼球磨空載的時間必然會隨之開始增加，后續(xù)則會造成制粉系統(tǒng)的單耗開始隨之增長。對于此類問題，在解決時先行開展了以系統(tǒng)運行為核心的專項設備治理工作，從而提升系統(tǒng)運行的靈活性;其次針對現(xiàn)有的系統(tǒng)運行邏輯進行了優(yōu)化，為后續(xù)磨煤機的運行安全性進行了調(diào)整，實現(xiàn)合理安排。一系列技術(shù)處理后雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)的啟停次數(shù)開始降低，節(jié)省磨煤機空載電能消耗量的同時為生產(chǎn)效益提升起到了重要的促進作用。

2風量和風溫控制

當雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)正常運行時，煤粉的磨制以及干燥度變化主要受到風溫及風量兩項因素的影響。一般而言，系統(tǒng)中燃料沿著筒體長度方向的分布狀態(tài)以及磨煤出力情況，在很大程度上會受到磨煤機筒體內(nèi)實際通風變化情況所影響。例如，當筒體內(nèi)風量極小時會導致燃料均停留于筒內(nèi)進口位置，導致筒體出口位置的鋼球無法得到充分利用，進一步造成筒內(nèi)能量被浪費于金屬磨損及發(fā)熱現(xiàn)象上，導致生產(chǎn)經(jīng)濟效益受影響。

與此同時，由于受到磨煤機筒內(nèi)的風速并不高因素影響，筒出口位置已合格的一部分煤粉卻無法被氣流帶出，真正從筒內(nèi)被帶出的僅為少量細煤粉，從而影響了磨煤機出力成效下降。某電廠在此時進行風量的控制時，通過一次運載風風量的逐步增加，顯著就沿著筒體長度方向上燃料對于鋼球的利用現(xiàn)狀實現(xiàn)了改善，不僅優(yōu)化了磨煤機的出力情況，同時在電能消耗量的節(jié)省方面也發(fā)揮了明顯的促進效果，最終確認了磨煤機運行時的最佳風量為10～18kg。

進行煤粉干燥風處理時，當風溫越高時更利于提升煤粉著火率，但此過程中需注意，風溫的高度需受到雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)防爆條件的限制，且磨煤機軸承工作本身也具備極高的可靠性，從而促使系統(tǒng)運行期間安全性更高。在調(diào)查分析本廠煤質(zhì)特性及磨煤機工作實況后，充分將調(diào)查結(jié)果與制粉系統(tǒng)試驗結(jié)果相結(jié)合，得出本廠中磨煤機設備出口位置的風粉氣流風溫應控制在60～95℃之間，盡量降低冷風使用，保證鍋爐空預器使用系數(shù)，提高機組效率。

結(jié)語

綜上所述，在雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)運行期間，對其在運行期間的經(jīng)濟性、安全性及靈活性產(chǎn)生影響的因素十分繁雜。此時想要進一步保障系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、安全性及靈活性，就須充分結(jié)合所在電廠的實際生產(chǎn)現(xiàn)狀，同時還需積極采取各項技術(shù)處理手段，控制運煤數(shù)量及鋼球裝載量，提升系統(tǒng)運行靈活性的同時對于生產(chǎn)安全質(zhì)量提升也能起到助推效果，最終為整個電廠的經(jīng)濟效益增長奠定堅實的基礎(chǔ)。

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