煤机在锅炉节能降耗中的应用价值

2016-03-16杨圣彬

环球市场 2016年34期

关键词：煤机衬板球磨机

杨圣彬王爽

北方重工电站设备分公司

煤机在锅炉节能降耗中的应用价值

杨圣彬王爽

北方重工电站设备分公司

当前，随着经济的发展，对能源的消耗越来越大。在火力发电机组中磨煤机作为主要的设备之一，具有煤种适应性广、运行安全可靠的性能。所以，煤机的运行情况关系着煤粉的输送质量和锅炉的运行效率，同时对锅炉的节能降耗具有十分重要的意义和较高的经济价值。因此就煤机在锅炉节能降耗中的应用价值进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴，从而更好的促进煤机在能降耗中的应用。

煤机；锅炉节能降耗；应用价值

1.当前磨煤机在锅炉中的应用分析

1.1 低速磨煤机

低速磨煤机的代表类型是球磨机，转速n=16～20r/min。球磨机的工作原理：钢球在筒体内随着衬板转动，到达某角度后，做抛物线运动挤压和撞击煤块，使其变成粉状。不合格的过粗煤粉通过粗粉分离器分离出来，由回粉管再次回到磨煤机滚筒内进行碾压。合格的煤粉通过热空气输送，同时起到干燥的作用，因此制粉系统中的热空气也被称为干燥剂。低速磨煤机主要型号有BBD双进双出钢球磨煤机。

1.2 中速磨煤机

中速磨煤机主要代表型号有HP型、MPS型等，转速n=50～300r/ min。工作原理：煤在两个研磨体之间被碾压成粉状，同时热空气通过研磨区将煤粉烘干，送入研磨区上部的分离器，合格的煤粉被送入锅炉，不合格的粗粉则重新进入研磨区进行碾压。该类型磨机的优点是：结构紧凑，尺寸小，耗电量较低，占用空间小，产生较少的噪音。但同时有一些缺点：对硬质煤适应性差，维护检修费用高，设备构造复杂。

1.3 高速磨煤机

高速磨煤机转速为n=500～1500r/min，如风扇磨煤机、竖井磨煤机，设备结构包括磨壳和高速转子。该类型磨煤机构造紧凑，初投资小，对于高水分高挥发分易研磨的烟煤及褐煤有很强的适应性。高速磨煤机最常用的是风扇磨煤机，工作原理为：高温烟气首先对原煤进行预热，原煤沿轮径分布，在冲击和摩擦作用下被粉碎。在此过程中大部分水分被排出，干燥煤粉最后进入煤粉分离器和送粉管道。打击轮具有粉碎和通风的作用。风扇磨煤机磨损大、运行时间短，适合磨制高水分褐煤以及较软的烟煤。

2. 中速磨煤机在锅炉节能降耗中的改造措施

2.1 中速磨煤机遇到的问题举例

某电厂的磨煤机出力最大值为53.45t/h，通风量最大值为25.14kg/S，原煤颗粒＜30cm。通风量最小值为17.1kg/s，磨辊加载的额定压力为20MPa，磨煤机轴的功率为512kw，磨辊加载拉杆拉力最大值为471kN，额定功率为512kw，电动机的额定功率为650kw，电动机的电压为6Vk，电动机的转速为990r/min，磨煤机磨盘的转速为24.4r/min。燃煤所设计的煤种有磨煤机5台，其中备用一台，53.45t/ h的磨煤机额定出力。产煤的质量较差，且5台全部投入使用都不能满足磨煤机的负荷要求，需要运行6台才能够达到总煤量的需求，导致磨煤机在运行过程中产生大量的能耗，同时给机组的安全带来较大的隐患。因此，组要进行科学的改造进而提升磨煤机的整体运行性能。

2.2 中速磨煤机磨辊和磨盘的曲率改造

磨煤机运行期间，动力相似与几何相似是其谷底与气体两相流充分发挥功能的重要准则。方案改造的主要理论在于基于磨辊一次研磨合格煤粉产量和磨辊中所通过的相关物料厚度与磨辊压入物料实际速度成正相关性。磨煤机在转速一定的情况下，煤层较为稳定时，磨煤机的出力与研磨的面积成正比。如果磨煤机的转速无任何的变化，那么磨盘和磨辊两者的宽度与相应面积也会不断增加，由此就会在很大程度上提升磨煤机本身的研磨面积。

2.3 改造旋转喷嘴环

旋转喷嘴技术是磨煤机所选主要技术，对磨煤机通风电耗与阻力予以有效降低。旋转喷嘴可以向上推移磨盘边缘涡流区，将同时调整最佳喷嘴流动速度，在很大程度上降低研磨阻力，磨煤机改造前通风阻力最大值是6.41kPa。而改造后对旋转喷嘴环的喷口流速进行重新的校对和更改，使得磨煤机的最大通风阻力达到6.54kPa，保持通风阻力的稳定。

3 低速磨煤机在锅炉节能降耗中的改造措施

3.1 更换磨煤机衬板

原磨煤机衬板材料采用耐磨合金，磨煤机筒体衬板应采用高强螺栓连接，衬板螺栓材料，衬板安装结构应为组合自固定方式，筒体衬板连接螺栓的连接处采用特殊的密封垫圈。在运行中，磨煤机电流维持在125—135A。为了通过衬板改造，降低磨煤机电耗。在磨煤机衬板选型中，认为组合自固定式双面弧梯波纹型衬板设计技术创新，能够起到降低磨煤机电耗的效果。因为组合自固定式双面弧梯波纹型衬板设计有如下几点创新理念。

(1)从球磨机的磨擦幅的运动力学状态对衬板抛球曲线面的计进行创新，进而完成了衬板的设计创新。

(2)研究阐述了衬板、钢球磨损的相互作用和影响，以磨损理论原则设计了弧梯形衬板的基本参数。

(3)创新了国内BBD双进双出球磨机衬板领域的产品形式，提出了衬板有效磨损厚度的设计方案，提高了衬板金属材料的利用率。

(4)设计技术首次提出了火电厂钢球磨煤机中的钢球装载量对衬板设计、运行、维护的影响参数，避免钢球与衬板形成恶性循环磨损的现象。

(5)设计技术首次提出衬板设计中主、辅抗磨损面的概念，在设计中根据球磨机的运动方向，确定主辅磨损面的设计原则。有效的利用了制粉系统动能。

3.2 适当的钢球装载量

磨煤机钢球装载量在确保磨煤机出力的前提下，适当装载钢球，可以起到降低磨煤机电耗的作用。

在运行中，增加一吨钢球载量，磨煤机电流增加1A。当前电网负荷富裕量较大，发电企业机组负荷率一般维持在60%，磨煤机不能满负荷运行。若仍装载额定钢球量，势必导致磨煤机出力过余。公司根据机组负荷率、磨煤机制粉耗球量，每月进行合理调配装载钢球量，可以有效降低磨煤机电耗的作用。