煤機在鍋爐節(jié)能降耗中的應用價值

楊圣彬 王 爽

北方重工電站設備分公司

煤機在鍋爐節(jié)能降耗中的應用價值

楊圣彬 王 爽

北方重工電站設備分公司

當前，隨著經濟的發(fā)展，對能源的消耗越來越大。在火力發(fā)電機組中磨煤機作為主要的設備之一，具有煤種適應性廣、運行安全可靠的性能。所以，煤機的運行情況關系著煤粉的輸送質量和鍋爐的運行效率，同時對鍋爐的節(jié)能降耗具有十分重要的意義和較高的經濟價值。因此就煤機在鍋爐節(jié)能降耗中的應用價值進行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒，從而更好的促進煤機在能降耗中的應用。

煤機；鍋爐節(jié)能降耗；應用價值

1.當前磨煤機在鍋爐中的應用分析

1.1 低速磨煤機

低速磨煤機的代表類型是球磨機，轉速n=16～20r/min。球磨機的工作原理：鋼球在筒體內隨著襯板轉動，到達某角度后，做拋物線運動擠壓和撞擊煤塊，使其變成粉狀。不合格的過粗煤粉通過粗粉分離器分離出來，由回粉管再次回到磨煤機滾筒內進行碾壓。合格的煤粉通過熱空氣輸送，同時起到干燥的作用，因此制粉系統(tǒng)中的熱空氣也被稱為干燥劑。低速磨煤機主要型號有BBD雙進雙出鋼球磨煤機。

1.2 中速磨煤機

中速磨煤機主要代表型號有HP型、MPS型等，轉速n=50～300r/ min。工作原理：煤在兩個研磨體之間被碾壓成粉狀，同時熱空氣通過研磨區(qū)將煤粉烘干，送入研磨區(qū)上部的分離器，合格的煤粉被送入鍋爐，不合格的粗粉則重新進入研磨區(qū)進行碾壓。該類型磨機的優(yōu)點是：結構緊湊，尺寸小，耗電量較低，占用空間小，產生較少的噪音。但同時有一些缺點：對硬質煤適應性差，維護檢修費用高，設備構造復雜。

1.3 高速磨煤機

高速磨煤機轉速為n=500～1500r/min，如風扇磨煤機、豎井磨煤機，設備結構包括磨殼和高速轉子。該類型磨煤機構造緊湊，初投資小，對于高水分高揮發(fā)分易研磨的煙煤及褐煤有很強的適應性。高速磨煤機最常用的是風扇磨煤機，工作原理為：高溫煙氣首先對原煤進行預熱，原煤沿輪徑分布，在沖擊和摩擦作用下被粉碎。在此過程中大部分水分被排出，干燥煤粉最后進入煤粉分離器和送粉管道。打擊輪具有粉碎和通風的作用。風扇磨煤機磨損大、運行時間短，適合磨制高水分褐煤以及較軟的煙煤。

2. 中速磨煤機在鍋爐節(jié)能降耗中的改造措施

2.1 中速磨煤機遇到的問題舉例

某電廠的磨煤機出力最大值為53.45t/h，通風量最大值為25.14kg/S，原煤顆粒＜30cm。通風量最小值為17.1kg/s，磨輥加載的額定壓力為20MPa，磨煤機軸的功率為512kw，磨輥加載拉桿拉力最大值為471kN，額定功率為512kw，電動機的額定功率為650kw，電動機的電壓為6Vk，電動機的轉速為990r/min，磨煤機磨盤的轉速為24.4r/min。燃煤所設計的煤種有磨煤機5臺，其中備用一臺，53.45t/ h的磨煤機額定出力。產煤的質量較差，且5臺全部投入使用都不能滿足磨煤機的負荷要求，需要運行6臺才能夠達到總煤量的需求，導致磨煤機在運行過程中產生大量的能耗，同時給機組的安全帶來較大的隱患。因此，組要進行科學的改造進而提升磨煤機的整體運行性能。

2.2 中速磨煤機磨輥和磨盤的曲率改造

磨煤機運行期間，動力相似與幾何相似是其谷底與氣體兩相流充分發(fā)揮功能的重要準則。方案改造的主要理論在于基于磨輥一次研磨合格煤粉產量和磨輥中所通過的相關物料厚度與磨輥壓入物料實際速度成正相關性。磨煤機在轉速一定的情況下，煤層較為穩(wěn)定時，磨煤機的出力與研磨的面積成正比。如果磨煤機的轉速無任何的變化，那么磨盤和磨輥兩者的寬度與相應面積也會不斷增加，由此就會在很大程度上提升磨煤機本身的研磨面積。

2.3 改造旋轉噴嘴環(huán)

旋轉噴嘴技術是磨煤機所選主要技術，對磨煤機通風電耗與阻力予以有效降低。旋轉噴嘴可以向上推移磨盤邊緣渦流區(qū)，將同時調整最佳噴嘴流動速度，在很大程度上降低研磨阻力，磨煤機改造前通風阻力最大值是6.41kPa。而改造后對旋轉噴嘴環(huán)的噴口流速進行重新的校對和更改，使得磨煤機的最大通風阻力達到6.54kPa，保持通風阻力的穩(wěn)定。

3 低速磨煤機在鍋爐節(jié)能降耗中的改造措施

3.1 更換磨煤機襯板

原磨煤機襯板材料采用耐磨合金，磨煤機筒體襯板應采用高強螺栓連接，襯板螺栓材料，襯板安裝結構應為組合自固定方式，筒體襯板連接螺栓的連接處采用特殊的密封墊圈。在運行中，磨煤機電流維持在125—135A。為了通過襯板改造，降低磨煤機電耗。在磨煤機襯板選型中，認為組合自固定式雙面弧梯波紋型襯板設計技術創(chuàng)新，能夠起到降低磨煤機電耗的效果。因為組合自固定式雙面弧梯波紋型襯板設計有如下幾點創(chuàng)新理念。

(1)從球磨機的磨擦幅的運動力學狀態(tài)對襯板拋球曲線面的計進行創(chuàng)新，進而完成了襯板的設計創(chuàng)新。

(2)研究闡述了襯板、鋼球磨損的相互作用和影響，以磨損理論原則設計了弧梯形襯板的基本參數(shù)。

(3)創(chuàng)新了國內BBD雙進雙出球磨機襯板領域的產品形式，提出了襯板有效磨損厚度的設計方案，提高了襯板金屬材料的利用率。

(4)設計技術首次提出了火電廠鋼球磨煤機中的鋼球裝載量對襯板設計、運行、維護的影響參數(shù)，避免鋼球與襯板形成惡性循環(huán)磨損的現(xiàn)象。

(5)設計技術首次提出襯板設計中主、輔抗磨損面的概念，在設計中根據球磨機的運動方向，確定主輔磨損面的設計原則。有效的利用了制粉系統(tǒng)動能。

3.2 適當?shù)匿撉蜓b載量

磨煤機鋼球裝載量在確保磨煤機出力的前提下，適當裝載鋼球，可以起到降低磨煤機電耗的作用。

在運行中，增加一噸鋼球載量，磨煤機電流增加1A。當前電網負荷富裕量較大，發(fā)電企業(yè)機組負荷率一般維持在60%，磨煤機不能滿負荷運行。若仍裝載額定鋼球量，勢必導致磨煤機出力過余。公司根據機組負荷率、磨煤機制粉耗球量，每月進行合理調配裝載鋼球量，可以有效降低磨煤機電耗的作用。

結束語

磨煤機在鍋爐的節(jié)能降耗具有十分重要的意義和價值，在鍋爐的節(jié)能降耗中磨煤機作為重要的環(huán)節(jié)，其運行的效率關系著整個鍋爐的運行效率和出煤的質量。因此，要采取有效的節(jié)能措施，從而降低能源的消耗，提高運行效率。

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