煤機(jī)在鍋爐節(jié)能降耗中的應(yīng)用價值

楊圣彬 王 爽

北方重工電站設(shè)備分公司

煤機(jī)在鍋爐節(jié)能降耗中的應(yīng)用價值

楊圣彬 王 爽

北方重工電站設(shè)備分公司

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對能源的消耗越來越大。在火力發(fā)電機(jī)組中磨煤機(jī)作為主要的設(shè)備之一，具有煤種適應(yīng)性廣、運(yùn)行安全可靠的性能。所以，煤機(jī)的運(yùn)行情況關(guān)系著煤粉的輸送質(zhì)量和鍋爐的運(yùn)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(jīng)濟(jì)價值。因此就煤機(jī)在鍋爐節(jié)能降耗中的應(yīng)用價值進(jìn)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(jìn)煤機(jī)在能降耗中的應(yīng)用。

煤機(jī)；鍋爐節(jié)能降耗；應(yīng)用價值

1.當(dāng)前磨煤機(jī)在鍋爐中的應(yīng)用分析

1.1 低速磨煤機(jī)

低速磨煤機(jī)的代表類型是球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速n=16～20r/min。球磨機(jī)的工作原理：鋼球在筒體內(nèi)隨著襯板轉(zhuǎn)動，到達(dá)某角度后，做拋物線運(yùn)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(jī)滾筒內(nèi)進(jìn)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(jī)主要型號有BBD雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。

1.2 中速磨煤機(jī)

中速磨煤機(jī)主要代表型號有HP型、MPS型等，轉(zhuǎn)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(jìn)入研磨區(qū)進(jìn)行碾壓。該類型磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，耗電量較低，占用空間小，產(chǎn)生較少的噪音。但同時有一些缺點(diǎn)：對硬質(zhì)煤適應(yīng)性差，維護(hù)檢修費(fèi)用高，設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜。

1.3 高速磨煤機(jī)

高速磨煤機(jī)轉(zhuǎn)速為n=500～1500r/min，如風(fēng)扇磨煤機(jī)、豎井磨煤機(jī)，設(shè)備結(jié)構(gòu)包括磨殼和高速轉(zhuǎn)子。該類型磨煤機(jī)構(gòu)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(qiáng)的適應(yīng)性。高速磨煤機(jī)最常用的是風(fēng)扇磨煤機(jī)，工作原理為：高溫?zé)煔馐紫葘υ哼M(jìn)行預(yù)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(jìn)入煤粉分離器和送粉管道。打擊輪具有粉碎和通風(fēng)的作用。風(fēng)扇磨煤機(jī)磨損大、運(yùn)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(jī)在鍋爐節(jié)能降耗中的改造措施

2.1 中速磨煤機(jī)遇到的問題舉例

某電廠的磨煤機(jī)出力最大值為53.45t/h，通風(fēng)量最大值為25.14kg/S，原煤顆粒＜30cm。通風(fēng)量最小值為17.1kg/s，磨輥加載的額定壓力為20MPa，磨煤機(jī)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(jī)的額定功率為650kw，電動機(jī)的電壓為6Vk，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為990r/min，磨煤機(jī)磨盤的轉(zhuǎn)速為24.4r/min。燃煤所設(shè)計(jì)的煤種有磨煤機(jī)5臺，其中備用一臺，53.45t/ h的磨煤機(jī)額定出力。產(chǎn)煤的質(zhì)量較差，且5臺全部投入使用都不能滿足磨煤機(jī)的負(fù)荷要求，需要運(yùn)行6臺才能夠達(dá)到總煤量的需求，導(dǎo)致磨煤機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的能耗，同時給機(jī)組的安全帶來較大的隱患。因此，組要進(jìn)行科學(xué)的改造進(jìn)而提升磨煤機(jī)的整體運(yùn)行性能。

2.2 中速磨煤機(jī)磨輥和磨盤的曲率改造

磨煤機(jī)運(yùn)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(zhǔn)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(chǎn)量和磨輥中所通過的相關(guān)物料厚度與磨輥壓入物料實(shí)際速度成正相關(guān)性。磨煤機(jī)在轉(zhuǎn)速一定的情況下，煤層較為穩(wěn)定時，磨煤機(jī)的出力與研磨的面積成正比。如果磨煤機(jī)的轉(zhuǎn)速無任何的變化，那么磨盤和磨輥兩者的寬度與相應(yīng)面積也會不斷增加，由此就會在很大程度上提升磨煤機(jī)本身的研磨面積。

2.3 改造旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)

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

3 低速磨煤機(jī)在鍋爐節(jié)能降耗中的改造措施

3.1 更換磨煤機(jī)襯板

原磨煤機(jī)襯板材料采用耐磨合金，磨煤機(jī)筒體襯板應(yīng)采用高強(qiáng)螺栓連接，襯板螺栓材料，襯板安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)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(yùn)行中，磨煤機(jī)電流維持在125—135A。為了通過襯板改造，降低磨煤機(jī)電耗。在磨煤機(jī)襯板選型中，認(rèn)為組合自固定式雙面弧梯波紋型襯板設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新，能夠起到降低磨煤機(jī)電耗的效果。因?yàn)榻M合自固定式雙面弧梯波紋型襯板設(shè)計(jì)有如下幾點(diǎn)創(chuàng)新理念。

(1)從球磨機(jī)的磨擦幅的運(yùn)動力學(xué)狀態(tài)對襯板拋球曲線面的計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)而完成了襯板的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)了弧梯形襯板的基本參數(shù)。

(3)創(chuàng)新了國內(nèi)BBD雙進(jìn)雙出球磨機(jī)襯板領(lǐng)域的產(chǎn)品形式，提出了襯板有效磨損厚度的設(shè)計(jì)方案，提高了襯板金屬材料的利用率。

(4)設(shè)計(jì)技術(shù)首次提出了火電廠鋼球磨煤機(jī)中的鋼球裝載量對襯板設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)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(shè)計(jì)技術(shù)首次提出襯板設(shè)計(jì)中主、輔抗磨損面的概念，在設(shè)計(jì)中根據(jù)球磨機(jī)的運(yùn)動方向，確定主輔磨損面的設(shè)計(jì)原則。有效的利用了制粉系統(tǒng)動能。

3.2 適當(dāng)?shù)匿撉蜓b載量

磨煤機(jī)鋼球裝載量在確保磨煤機(jī)出力的前提下，適當(dāng)裝載鋼球，可以起到降低磨煤機(jī)電耗的作用。

在運(yùn)行中，增加一噸鋼球載量，磨煤機(jī)電流增加1A。當(dāng)前電網(wǎng)負(fù)荷富裕量較大，發(fā)電企業(yè)機(jī)組負(fù)荷率一般維持在60%，磨煤機(jī)不能滿負(fù)荷運(yùn)行。若仍裝載額定鋼球量，勢必導(dǎo)致磨煤機(jī)出力過余。公司根據(jù)機(jī)組負(fù)荷率、磨煤機(jī)制粉耗球量，每月進(jìn)行合理調(diào)配裝載鋼球量，可以有效降低磨煤機(jī)電耗的作用。

結(jié)束語

磨煤機(jī)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(jī)作為重要的環(huán)節(jié)，其運(yùn)行的效率關(guān)系著整個鍋爐的運(yùn)行效率和出煤的質(zhì)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(yùn)行效率。

[1]孫德利，羅洪新，陳軍，楊秉琳.雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2015，01：22-25.

[2]賀光宇，陳祥.鍋爐磨煤機(jī)啟停不投油的試驗(yàn)分析[J].寧夏電力，2015，01：62-67.