MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)磨制褐煤與LCC煤粉的混煤的可行性研究

張明昌 車長發(fā)

（長春發(fā)電設(shè)備總廠，長春 130000）

MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)磨制褐煤與LCC煤粉的混煤的可行性研究

張明昌 車長發(fā)

（長春發(fā)電設(shè)備總廠，長春 130000）

通過對準(zhǔn)哈和烏拉蓋褐煤及其提質(zhì)后的LCC煤粉各自特點的分析，確定磨煤機(jī)的出力計算原則和方法。通過分析磨煤機(jī)的碾磨出力計算及熱平衡計算，從而解決磨煤機(jī)振動問題。根據(jù)相關(guān)計算原則進(jìn)行選和設(shè)計，發(fā)現(xiàn)MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)完全能滿足磨制褐煤與LCC煤粉的混煤要求。

LCC煤粉 原煤 振動 MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)

1 工程概況及煤質(zhì)資料

1.1 工程概況

某工程配置四臺BMCR為190t/h高溫高壓的煤粉爐。鍋爐配套制粉系統(tǒng)擬采用中速磨直吹式系統(tǒng)，燃料為LCC煤粉和原煤（褐煤）。正常運行工況時，單臺爐的LCC煤粉量為20.6t/h，原煤量約為9t/h。開車運行工況下，無LCC煤粉，全部為原料煤36.5t/h。以上數(shù)據(jù)均為設(shè)計煤種數(shù)據(jù)。隨著工藝裝置的開車，LCC煤粉量逐漸增多，原煤量則相應(yīng)逐漸減少。單爐磨煤機(jī)配置為3臺磨煤機(jī)，運行方式二運一備。

表1 設(shè)計煤種與校核煤種元素表

1.2 煤質(zhì)資料

1.2.1 原煤（褐煤）煤質(zhì)資料

煤種（本項目設(shè)計煤種為準(zhǔn)哈褐煤，校核煤種為烏拉蓋褐煤）的元素分析如表1所示。

1.2.2 LCC煤粉資料

LCC干燥煤粉流量：61.9t/h（總流量），分到三臺爐，每臺爐流量為20.6t/h，LCC煤粉工業(yè)分析表如表2所示。

表2 LCC煤粉工業(yè)分析表

LCC煤粉元素分析表如表3所示。

表3 LCC煤粉元素分析表

LCC煤粉粒度分布數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 LCC煤粉粒度分布數(shù)據(jù)表

表5 碾磨出力計算表

2 分析煤質(zhì)資料，確定選型原則

整個系統(tǒng)啟動初期，無LCC煤粉，磨煤機(jī)磨制準(zhǔn)哈或烏拉蓋褐煤（原煤）。磨煤機(jī)需按照褐煤系列選擇。

經(jīng)過系統(tǒng)提質(zhì)處理后的LCC煤粉，收到基水分和粒度變化如下：

（1）收到基水分由34.47%降至18.2%；（2）粒度分布情況為：直徑大于75μm以上的煤粉占17.92%。

本工程要求煤粉細(xì)度為：直徑大于90μm以上的煤粉不超過25%。因此，LCC煤粉完全符合煤粉細(xì)度要求，無需進(jìn)行碾磨。

通過上述分析，磨煤機(jī)的選型必須遵循如下原則：（1）磨煤機(jī)啟動初期，全部為原煤（褐煤），單臺爐出力為36.5t/h，則單臺磨為18.25t/h，磨煤機(jī)按照褐煤系列正常選型；（2）LCC煤粉已符合煤粉細(xì)度要求，無需考慮碾磨出力，正常運行工況時，單臺磨LCC煤粉為10.3t/h，磨煤機(jī)實際碾磨原煤為4.5t/h，負(fù)荷相當(dāng)于25%以下。因此，磨煤機(jī)必須解決低負(fù)荷的振動問題。

3 磨煤機(jī)的選型計算

3.1 碾磨出力計算

由表5計算可知，MPS125HP-II型中速磨煤機(jī)磨損后期出力為18.88t/h（準(zhǔn)哈煤）、18.29t/h（烏拉蓋煤）均大于18.25t/h的出力要求，因此，選擇MPS125HP-II型中速磨煤機(jī)的碾磨出力完全能滿足要求。

3.2 熱平衡計算

DL/T5145-2012《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)定》規(guī)定，磨煤機(jī)的熱平衡計算主要根據(jù)能量平衡原理，即輸入的總熱量qin=帶出和消耗的總熱量qout。

3.2.1 輸出系統(tǒng)總熱量的組成

輸出系統(tǒng)總熱量組成如式（1）所示：

式（1）中，qev表示蒸發(fā)原煤中水分消耗的熱量，kJ/kg；qag2表示乏氣干燥劑帶出的熱量，kJ/kg；qf表示加熱燃料消耗的熱量，kJ/kg；q5表示設(shè)備散熱損失，kJ/kg。

3.2.2 輸入系統(tǒng)總熱量組成

輸入系統(tǒng)總熱量組成如式（2）所示：

式（2）中，qag1表示干燥劑的物理熱，kJ/kg；qle表示漏入冷風(fēng)的物理熱，kJ/kg（對于正壓系，qle=0）；qs表示密封風(fēng)的物理熱，kJ/kg；qmac表示磨煤機(jī)工作時碾磨機(jī)械產(chǎn)生的熱量，kJ/kg。

3.2.3 熱平衡計算后的數(shù)據(jù)

3.2.3.1 準(zhǔn)哈煤

3.2.3.2 烏拉蓋煤

從表6和表7熱平衡計算結(jié)果可以看出：燃用準(zhǔn)哈煤原煤時，通風(fēng)量39.11t/h，鍋爐一次風(fēng)率36.86%，磨入口一次風(fēng)溫324℃；燃用烏拉蓋煤原煤時，通風(fēng)量44.38t/h，鍋爐一次風(fēng)率43.5%，磨入口一次風(fēng)溫度為334.24℃。

4 磨煤機(jī)振動問題的解決

正常運行工況下，單臺磨LCC煤粉為10.3t/h，無需考慮碾磨。磨煤機(jī)實際需要碾磨原煤出力為4.5t/h，負(fù)荷相當(dāng)于25%以下。水分高風(fēng)量大、需碾磨的出力小，磨內(nèi)不易形成煤層厚度。因此，磨煤機(jī)容易產(chǎn)生振動。

MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)配有世界最先進(jìn)的液壓阻尼減振系統(tǒng)（國家發(fā)明專利技術(shù)）。

如圖1所示，液壓阻尼減振系統(tǒng)使在碾磨過程中的碾磨力（作用力-反作用力）減到最小值，如果需要的話，甚至也能抵消磨輥的靜重，在磨輥和磨盤之間保持一個穩(wěn)定的碾磨空間，因此，無論磨煤機(jī)的負(fù)荷多大，煤層多薄，在碾磨過程中產(chǎn)生的振動都可以被有效吸收。

因此，燃用LCC煤粉的磨煤機(jī)必須配備液壓阻尼減振系統(tǒng)，將磨煤機(jī)振動徹底解決，設(shè)備才能長期、安全、穩(wěn)定運行。

圖1 作用力 - 反作用力變化圖

5 MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)磨制褐煤和LCC煤粉可行性分析

（1）磨制褐煤原煤時，磨煤機(jī)的碾磨出力和熱平衡計算均滿足設(shè)計要求，因此，選擇MPS125HP-II型磨煤機(jī)符合要求。（2）燃用LCC煤粉給磨煤機(jī)帶來的振動問題。MPS-HP-II型中速磨煤機(jī)配有液壓阻尼減振系統(tǒng)，可有效吸收振動。從已投入1 000余臺設(shè)備的運行經(jīng)驗看，MPS-HPII磨煤機(jī)負(fù)荷在低達(dá)15%的煤層薄，仍能長期安全、無振動運行，有效解決了因燃用LCC煤粉后帶來的振動問題，符合設(shè)計要求。

6 結(jié)論

按上述原則進(jìn)行選型和設(shè)計，MPS125HP-II型磨煤機(jī)完全滿足燃用褐煤與LCC煤粉混煤的要求；MPS-HP-II型磨煤機(jī)配有液壓阻尼減振系統(tǒng)，能有效解決煤層薄帶來的振動問題。

表7 校核煤熱平衡計算書

[1]張安國，梁輝.電站鍋爐煤粉制備與計算[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]趙仲琥，張安國，王文元，等.火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)定[M].北京：中國電力出版社，2002.

The Feasibility Study of Coal Mixed Grinding of Lignite and LCC Pulverized Coal Mill MPS-HP-II Medium

ZHANG Mingchang,CHE Changfa

(Changchun Power Plant, Changchun 130000)

Through analysis of the respective characteristics of alignment HA and Ulgai lignite and upgrading the LCC pulverized coal to determine coal mill output calculation principle and method. Through the analysis of the gri nding mill output cal culation and heat balance calculation, so as to solve the problem of vibration of coal mill. According to the principle of calculation of selection and design, and found MPS-HP-II type medium speed grinding coal machine can fully meet the grinding lignite and LCC of pulverized coal mixed coal.

LCC pulverized coal, coal, vibration, MPS-HP-I medium speed coal pulverizer