中速磨煤机动静环性能优化

李宏岩 王永 滕继俊 王明洋 卢有琦

[摘    要]对四平第一热电厂2×350MW机组配用的MPS212HP-II型磨煤机动静环进行性能优化，对比其改造前后运行工况，从磨煤机单耗、通风阻力及最大出力方面做了分析比较，确定其优化效果。

[关键词]中速磨;动静环;性能优化;节能;降耗

[中图分类号]TM621 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）12–00–03

[Abstract]The performance optimization of mps212hp-ii coal pulverizer motor and static ring for 2×350 MW unit in Siping No.1 Thermal Power Plant was carried out. The operation conditions before and after the transformation were compared， and the unit consumption， ventilation resistance and maximum output of the coal pulverizer were analyzed and compared to determine the optimization effect.

[Keywords]medium speed mill; dynamic and static ring; performance optimization; energy saving; consumption reduction

1 項目背景

磨煤机动静环作为磨煤机关键部件，起到组织一次风干燥煤粉和送粉至锅炉燃烧的作用。一次风流场直接影响风粉比、磨煤出力、煤粉细度、石子煤排放特性等。原厂动静环结构设计相对落后，流场不够合理，具有易磨损、阻力大等明显缺点。

目前中速磨的动静环设计多不合理，运行一段时间后动静间隙逐渐加大，中速磨内部流场紊乱，降低一次风效率。动静间隙要求安装控制在5～10 mm，实际运行过程中和运行一段时间后由于部件摆动和磨损，间隙可达20 mm以上，漏风严重。导致一次风在出口呈发散状，将煤粉带入无效研磨区域，增加煤粉研磨时间，设备吹损情况恶化，降低了磨煤的通风出力。另外，动静环材质耐磨性较差，寿命短。

动静环不能有效地组织一次风流场，失效后会导致一系列问题：磨煤机单耗增加;一次风机电耗增加;磨煤机压差增大;出力不足;磨辊、磨瓦、动静环（及静环）磨损严重，延长大修周期，增加了维护费用。

为改善中速磨煤机性能，降低磨煤机电耗，目前多通过在磨煤机动环出口增加挡板，达到提高出口风速的目的。但是通流面积过小，会导致一次风风速过大使石子煤无法正常排放，重新进入磨盘再次碾磨，降低中速磨的有效出力。封堵动环会增大中速磨煤机本体阻力，磨煤单耗升高，同时为克服增大的阻力，一次风机母管压力也随之升高，使一次风机电耗增加。

2 现阶段主要问题

四平第一热电公司4号锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的HG-1165/17.5-HM3型锅炉采用中速磨煤机直吹式制粉系统。#4炉制粉系统配备5台长春发电设备总厂生产的MPS212HP-II型中速磨煤机，燃用设计煤种时4运1备。

磨煤机主要设计参数如表1所示。

通过对四平第一热电公司MPS212HP-II磨煤机运行情况的调研发现，磨煤机原厂动静环结构设计不合理、材质不耐磨，出口处磨损逐渐严重，通流面积增大，出口风速下降，从而降低了一次风的携粉能力，磨煤机通风阻力逐渐增大，磨煤机电耗上升。同时磨煤机内部主要部件磨损后不能有效组织一次风流场，一次风效率下降，粗煤粉颗粒在磨盘和分离器挡板之间往返行程增多，循环倍率增大，研磨合格的煤粉不能及时排出，增大磨煤机本体阻力，也增加了磨煤机电耗和磨辊衬板等研磨件的磨损。

3 改造内容

2020年8月根据机组检修工期，对4号锅炉A、B磨煤机原厂动静环进行提效改造。

（1）通过优化动环型线，优化流场，提高一次风空气动力效率，优化风粉比，降低磨煤机阻力，从而提高制粉系统出力。通过型线设计可以使动环速度逐渐平稳变化，降低磨煤机通风阻力。

（2）重新设计通流面积，提高送粉速度。调整合理的喷嘴速度，降低通风阻力，减少煤粉在磨煤机内部的无效循环，从而降低送粉和研磨单耗。在磨煤机启停和给煤量较低时期，以合理的煤粉循环倍率保证磨盘上部有一定的煤床厚度，也可一定程度上缓解磨煤机常见的振动问题。

（3）动环材料在硬度和韧性上做双重提升，采用独特配方的硬质合金耐磨材料，经过先进的热处理工艺，保证新设备能够应对磨煤机内部的异物冲击现象，确保设备使用可靠安全性。由于动静环材质不易磨损，每个出口风速基本保持一致，一次风流量和压力分配更加均匀，也保证了整个流场的均匀性。风粉均匀性得到提高，有利于提高煤粉均匀指数。与此同时提高了动静环及相关配件寿命，延长磨煤机检修周期，降低磨煤机设备维护费用。

（3）高效密封型式，降低一次风泄露，保证一次风效率，保证磨煤机运行稳定，长期高效安全运行。由于磨煤机运行过程中本身带有振动问题，不可避免，优化密封设计需要充分考虑动静环与磨盘的连接牢靠性，保证在运行过程中不会因振动或其他外力原因而掉落。

（4）根据磨煤机运行现状，分析其主要问题，根据现场运行数据重新设计磨煤机动静环结构，有效地提高磨煤机一次风效率，降低磨煤机阻力，从而达到提高制粉效率的目的。

4 改造效果

改造磨煤机分别在磨煤机不同出力下，测试磨煤机实时运行参数。为准确对比改造前后效果，需要将改造前后煤种、一次风量和分离器开度保持一致。

4.1 磨煤机改造前后相同出力数据对比

磨煤机改造前后相同出力数据对比见表1、表2。

在相同出力工况下，运行结果如下。

（1）A磨煤机单耗改造后较改造前降低0.25 kW·h/t，即磨煤单耗降低3.4%;B磨煤机单耗改造后较改造前降低0.31 kW·h/t，即磨煤单耗降低4.2%;

（2）A磨煤机差压改造后较改造前降低0.22 kPa，即磨煤差压降低5.1%;B磨煤机差压改造后较改造前降低0.37 kPa，即磨煤差压降低7.6%。

4.2 磨煤机最大出力工况数据

磨煤机最大出力工况数据见表3、表4。

从运行结果来看，A磨煤机改造前最大出力为49.9 t/h，改造后最大出力为52.6 t/h，即最大出力提高5.4%;B磨煤机改造前最大出力为49.7 t/h，改造后最大出力为53.2 t/h，即最大出力提高7%。

5 经济效益

通过本次改造，磨煤机出力平均提高了6%，磨煤机电耗和阻力分别平均下降了3.8%和6.3%。根据本次改造结果，预计整机主力磨改造后磨煤机电耗可下降约10%，风机电耗约下降6%。根据目前厂用电数据，年磨煤机和一次风机电耗节约量约为30万元。

整机改造后动静环寿命提高到至少5a，以及流场优化后风粉以及杂质对磨煤机内部零部件吹损的减少，平均每台磨年维护费用可减少5万元，单个机组每年节约检修费用约20万元。

6 结論

四平第一热电公司2×350 MW机组配备的MPS212HP-II型磨煤机动静环进行提效改造后，磨煤机电流明显下降，即磨煤单耗下降3.4%～4.2%;进出口压差降低，即通风阻力降低5.1%～7.6%;磨煤机最大出力提升明显，即最大出力提高5.4%～7%，磨煤机运行稳定。两台磨煤机石子煤排量相差不大，并且磨煤机没有出现振动现象，运行稳定。动静环运行寿命和耐磨损程度短期内无法评估，需后期追踪观察。综上所述，中速磨煤机动静环的提效优化效果显著，磨煤机出力得到提升，同时在不同煤量下的磨煤机电耗、通风阻力均有所下降，对降低磨煤机用电率以及减少备用磨的使用均有一定好处，具有较为显著的经济效益和应用前景。

参考文献

[1] 孙培征，张珍玉.MPS212型中速磨煤机动态分离器改造分析[J].发电与空调，2012，33（3）：33-35.

[2] 陈岩.MPS中速磨煤机旋转式煤粉分离器的改造及应用[J].中国科技投资，2016（18）：244.

[3] 解其林.MPS中速磨煤机旋转式煤粉分离器的改造及应用[J].中国电力，2005，38（3）：62-66.

[4] 邹磊，岳峻峰，宁新宇，等.HP中速磨煤机分离器改造后运行特性分析及改造效果评估[J].热力发电，2012，41（6）：47-49.

[5] 郭建.中速磨煤机动态分离器应用经验总结[J].科技尚品，2016（11）：128-129，141.