MPS-HP-II型中速磨煤机磨制褐煤与LCC煤粉的混煤的可行性研究

张明昌 车长发

（长春发电设备总厂，长春 130000）

MPS-HP-II型中速磨煤机磨制褐煤与LCC煤粉的混煤的可行性研究

张明昌 车长发

（长春发电设备总厂，长春 130000）

通过对准哈和乌拉盖褐煤及其提质后的LCC煤粉各自特点的分析，确定磨煤机的出力计算原则和方法。通过分析磨煤机的碾磨出力计算及热平衡计算，从而解决磨煤机振动问题。根据相关计算原则进行选和设计，发现MPS-HP-II型中速磨煤机完全能满足磨制褐煤与LCC煤粉的混煤要求。

LCC煤粉 原煤 振动 MPS-HP-II型中速磨煤机

1 工程概况及煤质资料

1.1 工程概况

某工程配置四台BMCR为190t/h高温高压的煤粉炉。锅炉配套制粉系统拟采用中速磨直吹式系统，燃料为LCC煤粉和原煤（褐煤）。正常运行工况时，单台炉的LCC煤粉量为20.6t/h，原煤量约为9t/h。开车运行工况下，无LCC煤粉，全部为原料煤36.5t/h。以上数据均为设计煤种数据。随着工艺装置的开车，LCC煤粉量逐渐增多，原煤量则相应逐渐减少。单炉磨煤机配置为3台磨煤机，运行方式二运一备。

表1 设计煤种与校核煤种元素表

1.2 煤质资料

1.2.1 原煤（褐煤）煤质资料

煤种（本项目设计煤种为准哈褐煤，校核煤种为乌拉盖褐煤）的元素分析如表1所示。

1.2.2 LCC煤粉资料

LCC干燥煤粉流量：61.9t/h（总流量），分到三台炉，每台炉流量为20.6t/h，LCC煤粉工业分析表如表2所示。

表2 LCC煤粉工业分析表

LCC煤粉元素分析表如表3所示。

表3 LCC煤粉元素分析表

LCC煤粉粒度分布数据如表4所示。

表4 LCC煤粉粒度分布数据表

表5 碾磨出力计算表

2 分析煤质资料，确定选型原则

整个系统启动初期，无LCC煤粉，磨煤机磨制准哈或乌拉盖褐煤（原煤）。磨煤机需按照褐煤系列选择。

经过系统提质处理后的LCC煤粉，收到基水分和粒度变化如下：

（1）收到基水分由34.47%降至18.2%；（2）粒度分布情况为：直径大于75μm以上的煤粉占17.92%。

本工程要求煤粉细度为：直径大于90μm以上的煤粉不超过25%。因此，LCC煤粉完全符合煤粉细度要求，无需进行碾磨。

通过上述分析，磨煤机的选型必须遵循如下原则：（1）磨煤机启动初期，全部为原煤（褐煤），单台炉出力为36.5t/h，则单台磨为18.25t/h，磨煤机按照褐煤系列正常选型；（2）LCC煤粉已符合煤粉细度要求，无需考虑碾磨出力，正常运行工况时，单台磨LCC煤粉为10.3t/h，磨煤机实际碾磨原煤为4.5t/h，负荷相当于25%以下。因此，磨煤机必须解决低负荷的振动问题。

3 磨煤机的选型计算

3.1 碾磨出力计算

由表5计算可知，MPS125HP-II型中速磨煤机磨损后期出力为18.88t/h（准哈煤）、18.29t/h（乌拉盖煤）均大于18.25t/h的出力要求，因此，选择MPS125HP-II型中速磨煤机的碾磨出力完全能满足要求。

3.2 热平衡计算

DL/T5145-2012《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》规定，磨煤机的热平衡计算主要根据能量平衡原理，即输入的总热量qin=带出和消耗的总热量qout。

3.2.1 输出系统总热量的组成

输出系统总热量组成如式（1）所示：

式（1）中，qev表示蒸发原煤中水分消耗的热量，kJ/kg；qag2表示乏气干燥剂带出的热量，kJ/kg；qf表示加热燃料消耗的热量，kJ/kg；q5表示设备散热损失，kJ/kg。

3.2.2 输入系统总热量组成

输入系统总热量组成如式（2）所示：

式（2）中，qag1表示干燥剂的物理热，kJ/kg；qle表示漏入冷风的物理热，kJ/kg（对于正压系，qle=0）；qs表示密封风的物理热，kJ/kg；qmac表示磨煤机工作时碾磨机械产生的热量，kJ/kg。

3.2.3 热平衡计算后的数据

3.2.3.1 准哈煤

3.2.3.2 乌拉盖煤

从表6和表7热平衡计算结果可以看出：燃用准哈煤原煤时，通风量39.11t/h，锅炉一次风率36.86%，磨入口一次风温324℃；燃用乌拉盖煤原煤时，通风量44.38t/h，锅炉一次风率43.5%，磨入口一次风温度为334.24℃。

4 磨煤机振动问题的解决

正常运行工况下，单台磨LCC煤粉为10.3t/h，无需考虑碾磨。磨煤机实际需要碾磨原煤出力为4.5t/h，负荷相当于25%以下。水分高风量大、需碾磨的出力小，磨内不易形成煤层厚度。因此，磨煤机容易产生振动。

MPS-HP-II型中速磨煤机配有世界最先进的液压阻尼减振系统（国家发明专利技术）。

如图1所示，液压阻尼减振系统使在碾磨过程中的碾磨力（作用力-反作用力）减到最小值，如果需要的话，甚至也能抵消磨辊的静重，在磨辊和磨盘之间保持一个稳定的碾磨空间，因此，无论磨煤机的负荷多大，煤层多薄，在碾磨过程中产生的振动都可以被有效吸收。

因此，燃用LCC煤粉的磨煤机必须配备液压阻尼减振系统，将磨煤机振动彻底解决，设备才能长期、安全、稳定运行。

图1 作用力 - 反作用力变化图

5 MPS-HP-II型中速磨煤机磨制褐煤和LCC煤粉可行性分析

（1）磨制褐煤原煤时，磨煤机的碾磨出力和热平衡计算均满足设计要求，因此，选择MPS125HP-II型磨煤机符合要求。（2）燃用LCC煤粉给磨煤机带来的振动问题。MPS-HP-II型中速磨煤机配有液压阻尼减振系统，可有效吸收振动。从已投入1 000余台设备的运行经验看，MPS-HPII磨煤机负荷在低达15%的煤层薄，仍能长期安全、无振动运行，有效解决了因燃用LCC煤粉后带来的振动问题，符合设计要求。

6 结论

按上述原则进行选型和设计，MPS125HP-II型磨煤机完全满足燃用褐煤与LCC煤粉混煤的要求；MPS-HP-II型磨煤机配有液压阻尼减振系统，能有效解决煤层薄带来的振动问题。

表7 校核煤热平衡计算书

[1]张安国，梁辉.电站锅炉煤粉制备与计算[M].北京：中国电力出版社，2011.

[2]赵仲琥，张安国，王文元，等.火力发电厂制粉系统设计计算技术规定[M].北京：中国电力出版社，2002.

The Feasibility Study of Coal Mixed Grinding of Lignite and LCC Pulverized Coal Mill MPS-HP-II Medium

ZHANG Mingchang,CHE Changfa

(Changchun Power Plant, Changchun 130000)

Through analysis of the respective characteristics of alignment HA and Ulgai lignite and upgrading the LCC pulverized coal to determine coal mill output calculation principle and method. Through the analysis of the gri nding mill output cal culation and heat balance calculation, so as to solve the problem of vibration of coal mill. According to the principle of calculation of selection and design, and found MPS-HP-II type medium speed grinding coal machine can fully meet the grinding lignite and LCC of pulverized coal mixed coal.

LCC pulverized coal, coal, vibration, MPS-HP-I medium speed coal pulverizer