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電廠等諸多行業應用的重要設備，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，現階段已經被冶金、化工、建材等行業所廣泛使用。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節可以密切配合，確保整個系統的安全運行[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，根據其所提供的相關公式，可以科學準確的實現對中磨煤機選型的計算。根據公式，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，當哈氏可磨性系數為67時，fH的值經計算為0.9023；fR所表示的是細度修正系數，當R90為35%時，fR的值經計算為1.3612；fM所表示的是水分修正系數，如果Mar為33.4%，則fM的值經計算為0.7795；fA所表示的是灰分修正系數，如果Aar為8.66%，則fA的值經計算為1.2。所以，根據上文所列公式，將以上所得值相乘，便能夠得到BM的值，經計算為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的計算，在理想情況下，制粉系統的輸入總熱量（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；整個鍋爐系統的總風量為2410.36t/h；風率為36.28%。

qev所表示的是原煤蒸發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生的比熱容，t2所表示的是干燥劑溫度，數值為65℃；trc所表示的是原煤溫度，數值為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，數值為0.5；e表示的是磨煤機的單位電耗，數值為6.75kW.h/t。

qs所表示的是密封風所產生的物理熱量，可表示為：

上式中，ts表示的是密封風的溫度，數值為20℃；Crc表示的是密封風的比熱容，數值為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。中速磨煤機現階段已經被很多行業所運用，絕大多數設備在運行過程中比較平穩，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生產過程中的運行要求，在未來的發展潛力與發展前景仍然非常巨大。

參考文獻

[1]李戰國，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.工業煤粉鍋爐煤粉制備中磨煤機的選型及發展[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.