中速磨煤機磨制高水分褐煤的可行性

楊川

摘 要：介紹了遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司自備電站采用中速磨煤機磨制高水分褐煤的可行性，并結合實際運行情況，對磨煤機的干燥出力、防爆特性、煤粉指標控制、液壓變加載系統進行分析。

關鍵詞：中速磨煤機；褐煤；可行性

遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司自備電站位于遼寧省阜新市境內，是煤制天然氣工程的配套電站設施，制粉系統采用中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式制粉系統，每臺鍋爐配置4臺MPS170HP-II型中速磨煤機，本文主要介紹MPS170HP-II型磨煤機在阜新煤制天然氣公司自備電站1號機組的應用情況。

1.設備及煤種情況簡介

1.1鍋爐

鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計制造的高壓、單鍋筒、單爐膛、無中間再熱、平衡通風、四角切圓燃燒方式、固態排渣、緊身封閉、自然循環、全鋼構件的HG-470/10.3-HM22汽包型褐煤鍋爐。設置2臺RJ40-DW2850F型引風機，2臺SFG17.5F-C4A型送風機和2臺RJ40-SW2080F型一次風機。鍋爐燃燒器A層與B層裝設等離子發生器作為點火助燃裝置。

1.2磨煤機

MPS170HP-II型磨煤機采用動態分離器和旋轉噴嘴環，碾磨壓力由液壓缸提供，加載力通過加載架作用到三個磨輥裝配和磨盤上，最終作用到基礎上。2.鍋爐及制粉系統運行情況

2.1磨煤機干燥出力的滿足

磨煤機可靠制粉的首要條件是必須滿足磨煤處理、通風出力、干燥出力的要求，對于中速磨煤機磨制高水分褐煤來說，干燥出力能否達到要求尤為關鍵。制約磨煤機干燥出力的因素包括給煤量、原煤特性、干燥介質溫度和干燥介質流量。阜新煤制天然氣公司自備電站鍋爐采用回轉式空預器的一次風加熱裝置，在BMCR工況下，空預器一次風出口風溫能達到385～392℃，如果按照磨煤機入口風溫354℃，磨煤機煤量為33.6t/h時，磨煤機的出口溫度為62℃，高于設計煤種干燥劑的露點溫度53℃，不會造成煤粉在爐膛內，飛揚不良，著火延遲，燃燒不完全以及制粉系統堵塞的情況。

在磨煤機低負荷運行時，磨煤機入口風溫為320～345℃，為保證磨煤機出力，需采取以下措施：

（1）控制磨煤機出口溫度在60～65℃，不得低于60℃，努力提高熱一次風的溫度。

（2）保證一次風機的暖風器正常投入。在冬季，一、二次風機人口的溫度是室外的氣溫，都比較低，通過空氣預熱器加熱后，熱風的溫度也必然降低。如果暖風器能正常投入，可以有效提高熱一次風的溫度，從而提高制粉系統的出力。在給煤量和原煤特性一定、干燥介質溫度偏低的情況下，冷風門全關，熱風門全開，只能提高干燥介質流量。

（3）由于褐煤水分大、揮發分高，極易造成制粉系統和煤粉輸送管路內積粉或堵塞，同時發生積粉自燃和制粉系統爆炸事故。適當增加一次風量，提高一次風干燥效果，保持磨煤機出口溫度不低于60 ℃，保持適當的一次風速，不低于30 m/s，提高一次風攜帶煤粉的能力。

2.2防爆特性

干燥系統的滿足勢必與制粉系統的防爆相矛盾，我們采取的措施：一是控制磨煤機出口風粉混合物溫度≤80℃，并安裝蒸汽惰化系統，定期進行試驗，確保其可靠。二是設置一氧化碳和溫度變化梯度檢測裝置，當一氧化碳濃度和溫度變 化梯度超過設定值時，報警裝置發出信號，切斷磨煤機的運行進行防爆。三是在一次風熱風道上加裝釋壓裝置，其設計壓力為0.15MPa，運行最高溫度為350 ℃，保證磨煤機安全運行。

2.3煤粉指標控制

阜新煤制天然氣項目自備電站燃用褐煤的揮發分達44%～46%，同時又采用中速磨冷一次風正壓直吹式制粉系統，綜合考慮煤種極易著火及中速磨的煤粉較細，煤粉顆粒在爐內與熱風有較大的接觸面積，可以較好的組織爐內燃燒的特性，選擇了較大的煤粉細度，實際煤粉細度控制在R90=35%，降低了煤粉在磨煤機內的循環次數，既有利于制粉系統防爆，有利于制粉的經濟性。同時磨煤機采用動態分離器，可以降低系統阻力，保證制粉系統處于最佳運行工況，可以提高煤粉的均勻性指數，降低灰渣碳量，有利于降低NOx的排放水平，有利于環保。

2.4液壓變加載系統靈活

MPS170HP-II型磨煤機采用液壓變加載系統，作用力調整范圍為0～11MPa，反作用力調整范圍為0～5MPa，在不同工況下均可調節到相應的最佳碾磨力。當煤質發生變化或負荷快速變化時，碾磨力可以快速調節，液壓變加載使磨煤機有更好的運行條件，并且隨著煤質改變能夠進行快速調整。在磨煤機運行過程中，由于煤中的大塊物料導致系統超壓，多余壓力儲存在蓄能器中，系統壓力低時進行壓力釋放返回系統中，靠蓄能器來減小由于意外負荷造成的沖擊。

3.結論

綜上所述，中速磨煤機磨制高水分褐煤，并且合理組織爐內燃燒是可行的，同時，由于采用了液壓變加載系統和動態分離器，增加了磨煤機的出力，提高了煤粉的均勻性指標，保證機組的安全運行。受到熱風溫度的影響，要控制好一次風溫及磨煤機出口風溫，保證磨煤機的干燥出力。

參考文獻：

[1]《磨煤機選型研究》北京國電華北電力工程有限公司，2002年

[2]《MPS170HP-II型中速磨煤機說明書》長春發電設備總廠，2011年

[3]《熱電廠操作規程》遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司，2013年