磨煤机性能实验

磨煤机性能实验

火力发电厂都普遍存在着锅炉制粉单耗偏高的问题，但综合考虑中间储仓式制粉系统单耗过高的原因基本相同：制粉系统的运行参数(磨煤机出入口风温、进出口差压、钢球装载量、系统通风量等)偏离最佳值运行，导致系统通风量过大、磨煤机出力不足、运行时间延长，同时制粉系统的运行方式不能即时根据负荷变化进行调整，最终都使得制粉单耗增加。

本文对聊城热电＃7、8炉制粉单耗偏高的原因进行了全面分析，并通过热力试验和计算，重新确定了各控制参数，为运行提供最佳运行操作卡片，改变原来不合理的习惯运行方式，从而达到降低制粉单耗的目的。

磨煤机钢球装载量G直接影响磨煤出力和电能消耗：G偏大，并不意味磨煤机出力增大、电耗降低。从磨煤机内部工作情况来分析，磨煤机出力并不随钢球量G正比增加，而是与G0.6成正比，而磨煤机所耗的电功率则与G0.9成正比，基本上呈直线关系。所以钢球装载量超过最佳值后其磨煤机出力的增加要小于磨煤机功率消耗的增加，磨煤机电耗反而升高。因此，运行中当磨煤出力能满足需要时，维持钢球装载量在最佳值附近可以提高磨煤机的经济性。

在＃7机组“168”试运期间时，实际测量当时的钢球装载量达到70t，钢球平面已经几乎与磨煤机进出口管的下部持平，达到甚至超过了本磨煤机的最大钢球装载量，磨煤机运行电流达105A～110A，磨煤机钢球装载量过大。

经试验计算得出制粉系统的磨煤机最佳钢球装载量为51.3t，磨煤机运行电流应在88～95A时运行经济性较好，磨煤单耗约为28kWh/t。

最佳通风量相应于制粉系统的最经济工况，磨煤机应在最佳通风量下运行。经试验计算制粉系统的系统通风量为28～32T/h时，粗粉分离器性能较好，循环倍率约为2.2，分离器综合效率达65～69%，制粉系统出力为44～45t/h，制粉单耗约为28kWh/t，此时排粉机的电流在44～46A左右。

在＃7、8机组“168”试运期间时习惯运行方式下，电流一般都在43A以下，最小达39A，风量只有23T/h，其入口挡板开度不到40％，风速过小导致系统循环倍率过低，制粉系统效率低。因此制粉系统通风量偏小是制粉单耗高的另一主要因素。

最佳通风量相应于制粉系统的最经济工况，磨煤机应在最佳通风量下运行。经试验计算制粉系统的系统通风量为28～32T/h时，粗粉分离器性能较好，循环倍率约为2.2，分离器综合效率达65～69%，制粉系统出力为44～45t/h，制粉单耗约为28kWh/t，此时排粉机的电流在44～46A左右。

在＃7、8机组“168”试运期间时习惯运行方式下，电流一般都在43A以下，最小达39A，风量只有23T/h，其入口挡板开度不到40％，风速过小导致系统循环倍率过低，制粉系统效率低。因此制粉系统通风量偏小是制粉单耗高的另一主要因素。

磨煤机进出口差压反映了磨煤机内存煤量的多少。在钢球磨煤机中减少给煤量时将减少磨煤机出力，但是制粉电耗并不按比例减少，从而增加了电耗。增加给煤量可以增加磨煤机中的存煤量，这时磨煤机出力也相应增加，当达到一定极限时，如果继续增加磨煤机中的存煤量，就会出现减少磨煤机出力的现象。其中必然有一个最佳存煤量，最佳存煤量的差压就是当制粉系统电耗最小时的差压。确定磨煤机进出口差压还需遵循下列原则：

①保证磨煤机出口温度不变(下降)；

②排粉机出口风压不变(下降)；

③磨经试验计算磨煤机进出口差压应维持在1.8～2.2KPa之间，磨煤机出力可达45t/h，磨煤单耗较小。而实际运行差压在1.5kpa以下，磨煤机出力严重不足，制粉系统的运行台数及运行时间大大增加，必然导致制粉单耗升高。

磨煤机出力不足是制粉单耗高的另一个重要原因。煤机出入口不向外跑粉

由于磨煤机出口控制温度一般是按有关规程的“磨煤机出口气粉混合物温度”为依据制定的，而这—规定的实质是为了制粉系统安全(防爆)，按技术管理规程要求粉仓温度低于该温度即可。另一方面，磨煤机出口控制温度还应依据在任何情况下，制粉系统中都应避免水汽结露。由于制粉系统末端含湿量最大，而温度又最低，所以结露的可能性最大。因此只要保证系统末端不结露，整个系统就不会结露。同时还要综合考虑到在实际控制过程中，煤的干湿等各种参数均不断变化，以及系统保温、漏风等多种因素影响，为保证制粉系统的安全，同时避免粉仓煤粉结块，保证磨煤机的干燥出力，经试验计算，控制磨煤机出口温度在90℃～110℃范围内。

实际运行中常常出现磨煤机出口温度在90℃以下运行，磨煤机的干燥出力不足，必然导致磨煤单耗增加。同时，还会使粉仓温度偏低，粉仓煤粉结块，导致给粉机下粉不畅，影响锅炉的燃烧。

磨煤机入口温度直接影响干燥出力。实际上为防止磨煤机爆燃应控制磨煤机出口温度，与磨煤机入口温度并没有直接关系，因此提高入口温度、控制出口温度是提高磨煤机运行安全性、经济性的关键。

对磨煤机的运行进行分析知，球磨机按照最佳转速设计，钢球的最佳分离角为54.44°，钢球的抛落点大部分直接打到了衬板上，而没有真正砸到煤上。但钢球抛落的动能是球磨机工作的主要能量，由于直接打到衬板上，故能量中相当一部分表现为钢球损耗、衬板损耗、衬板泄漏(衬板脱落、螺丝松动、端盖损坏及巨大的振动和噪声)。

随着给煤机给煤量增加到一定程度，抛落的钢球打到煤粉上，将钢球的动能最大程度地利用，但并不造成磨煤机堵煤，这一方面要求运行人员精心操作，另一方面有必要引进较高精度的料位监控系统，以实现给煤自动控制，最大给煤量即为最佳给煤量。

挡板角度的调整目标是使系统生产经济细度的煤粉。循环倍率是反映粗粉分离器工作特性的重要指标，挡板角度开度越大，系统节流损失减小；但循环倍率相应越大，磨损加剧，附加阻力和通风电耗也越大，因此在保证出粉细度的前提下，应该有最小的循环倍率排粉机容量过大，而实际要求系统最佳通风量较小，导致入口挡板开度过小、阻力大、风速高、设备磨损严重，排粉机运行效率低，排粉机电耗相对增加

制粉系统细粉分离器性能试验结果表明，典型工况下细粉分离器效率分别为80.8%和81.8%，对应的乏气带粉率分别为19.2%和18.2%。细粉分离器效率较设计值低约10％，乏气带粉率相对较高，制粉系统启、停时对炉内燃烧工况影响较大，甚至会影响锅炉机组运行的安全性。由于三次风布置在火嘴上部，当制粉系统运行时，三次风携带的煤粉在炉内停留时间较短，易造成锅炉排烟温度升高，飞灰可燃物增加；另外，三次风带粉严重，也加剧了排粉机叶轮的磨损

磨煤该型粗粉分离器的体积为104.79m2，而根据试验计算机的最佳通风量为28～32T/h，这样粗粉分离器的容积强度就在973.4～1002.0范围内，这样的容积强度一般来说是偏小的。根据粗粉分离器容积强度与煤粉细度的关系曲线，当煤粉细度R90＝10％时，容积强度应为1200。因此，可以得出该型粗粉分离器相对于MTZ3560型磨煤机选型过大的结论。其结果导致分离器阻力过小，挡板开度对煤粉细度的调节裕度不大，煤粉均匀性指数偏小，分离器综合效率偏低。

由于制粉系统磨损较为严重，且制粉系统室外布置设备较多，极易腐蚀，但其外部保温较好，泄漏点较为隐蔽。给煤机盖板等部位也容易漏风。大量冷风漏入系统，降低了制粉系统的干燥出力。

由于目前制粉系统没有投自动，全靠手动调整操作，参数的好坏与运行人员调整控制密切相关。在运行人员的习惯运行方式下，磨煤机出口温度达不到要求值运行，磨煤机差压偏