中磨煤機選型及熱平衡計算研究

孫峰柏

摘 要：中磨煤機又被稱為中速磨煤機，是目前國內許多火力發(fā)電廠等諸多行業(yè)應用的重要設備，主要的功能為——煤粉的加工。中速磨煤機一般用于磨制硬度中等的材料，如貧煤或煙煤，現(xiàn)階段已經(jīng)被冶金、化工、建材等行業(yè)所廣泛使用。文章便以中磨煤機的選型標準為研究基點，對中磨煤機的選型進行計算，并計算中磨煤機的熱平衡。

關鍵詞：磨煤機；選型；熱平衡；計算

前言

對于任何一個項目來說，都需要根據(jù)項目的具體情況以及實際需求，選擇與項目相適應的中速磨煤機，如果選擇不合適，就會在很大程度上影響項目的效率與最終效果，因此，對其選型與熱平衡進行計算是很有必要的。

1 中磨煤機的選型標準

中速磨煤機有不同類型，需要針對不同的項目進行有針對性的選擇，只有這樣，才能確保整個系統(tǒng)的正常高效運行[1]。

在對磨煤機型號進行選擇的過程中，需要以煤的燃燒情況、磨損情況、可磨情況以及爆炸性質為基礎，加之制粉要求與磨粉細度，進行綜合性的考量。與此同時，還需要考慮到鍋爐的實際情況與燃燒器結構等，所選擇的磨煤機需要與實際工作環(huán)境的相關配套設備相符[2]。另外，煤料來源以及煤料中所含雜質情況也需要細致考慮，從而使磨煤、制粉以及燃燒等三個環(huán)節(jié)可以密切配合，確保整個系統(tǒng)的安全運行[3]。

2 中磨煤機的選型計算

中磨煤機的選型需要遵循一定的標準，根據(jù)最好、標準以及最壞三種煤質進行計算，選型計算的基本原則如表1所示。

表1 中磨煤機選型計算原則表

Babcock公司是世界性的磨煤機公司，根據(jù)其所提供的相關公式，可以科學準確的實現(xiàn)對中磨煤機選型的計算。根據(jù)公式，磨煤機最大出力可表示為：

BM=B0×fH×fR×fM×fA

上式中，BM所表示的是基本出力，單位為t/h，當哈氏可磨性系數(shù)為80；B0指的是磨煤機在一定條件下的出力；fH所表示的是可磨度修正系數(shù)，當哈氏可磨性系數(shù)為67時，fH的值經(jīng)計算為0.9023；fR所表示的是細度修正系數(shù)，當R90為35%時，fR的值經(jīng)計算為1.3612；fM所表示的是水分修正系數(shù)，如果Mar為33.4%，則fM的值經(jīng)計算為0.7795；fA所表示的是灰分修正系數(shù)，如果Aar為8.66%，則fA的值經(jīng)計算為1.2。所以，根據(jù)上文所列公式，將以上所得值相乘，便能夠得到BM的值，經(jīng)計算為86.013t/h。

設計出力：對于煤種的設計來說，設計出力中所設計的值為74.20t/h，而計算所得的值為86.013t/h。由此可見，理論計算出來的最大出力要大于設計中的最大出力，所以，磨煤機可以滿足鍋爐的負荷需求。

3 中磨煤機熱平衡計算

在計算中磨煤機熱平衡的過程中，最主要的便是制粉系統(tǒng)的計算，在理想情況下，制粉系統(tǒng)的輸入總熱量（表示為qin）與消耗總熱量（表示為qout）兩者應該是相等的，用公式表示為qin=qout，溫度則用t1表示。上述兩個值可以表示如下：

本節(jié)主要以BMCR工況為例，進行熱平衡計算。假設磨煤機的出力為60.5t/h；磨煤機的通風量為136.9t/h；整個鍋爐系統(tǒng)的總風量為2410.36t/h；風率為36.28%。

qev所表示的是原煤蒸發(fā)過程中所消耗的熱量，可以表示為：

上式中，CH20表示的是水在平均定壓下所產(chǎn)生的比熱容，t2所表示的是干燥劑溫度，數(shù)值為65℃；trc所表示的是原煤溫度，數(shù)值為0℃。

qf所表示的是燃料加熱過程中所消耗的熱量，可以表示為：

上式中，Cdc所表示的是干燥煤比熱容，數(shù)值為1.623kJ/kg；qunf所表示的是原煤在解凍過程中所消耗的熱量，數(shù)值為5.541kJ/kg。

q5所表示的是設備散熱所消耗的熱量，可表示為：q5=0.02qout。

qmac表示的是磨煤機在工作過程中所生成的熱量，可表示為：

上式中，Kmac所表示的是機械熱轉化系數(shù)，數(shù)值為0.5；e表示的是磨煤機的單位電耗，數(shù)值為6.75kW.h/t。

qs所表示的是密封風所產(chǎn)生的物理熱量，可表示為：

上式中，ts表示的是密封風的溫度，數(shù)值為20℃；Crc表示的是密封風的比熱容，數(shù)值為1.0251kJ/（kg.℃）。

t1表示的是干燥劑的最初溫度，可表示為：

上式中，cag1所表示的是干燥劑的比熱容，數(shù)值為1.0.29kJ/（kg.℃）。

d2所表示的是干燥劑的濕度，可表示為：

上式中，KS表示的是密封份額，數(shù)值為0.041。

如果熱風溫度為380℃，則計算出來熱風與冷風的份額分別為90.39%和9.61%。由此可見，BMCR工況下的熱平衡能夠滿足設計需求。

4 結束語

綜上所述，文章從中磨煤機的選型標準入手，分別對中速磨煤機的選型與熱平衡進行了計算。中速磨煤機現(xiàn)階段已經(jīng)被很多行業(yè)所運用，絕大多數(shù)設備在運行過程中比較平穩(wěn)，在研磨與干燥等方面的出力都能夠在很大程度上滿足企業(yè)生產(chǎn)過程中的運行要求，在未來的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展前景仍然非常巨大。

參考文獻

[1]李戰(zhàn)國，袁鴻飛，李彥龍，等.MPS-HP-Ⅱ型磨煤機磨制高水分褐煤出力計算及應用研究[J].東北電力技術，2014，10：41-43.

[2]于清航.工業(yè)煤粉鍋爐煤粉制備中磨煤機的選型及發(fā)展[J].潔凈煤技術，2015，1：99-102.

[3]王學根，范海東，孟德彪，等.600MW超臨界機組提高中速輥式磨煤機出口溫度的研究[J].能源工程，2012，5：60-64.