認 證：工商信息已核實
訪問量：368255
湖南礦必興科技有限公司 2015-05-11 點擊2772次
介紹：聊城電廠一期工程600MW"W"火焰鍋爐雙進雙出磨煤機制粉系統(tǒng)的設(shè)計特點及調(diào)試改進結(jié)果。該磨媒機制粉系統(tǒng)在磨制硬度較高的煤種時，主要存在煤粉細度不穩(wěn)定及細度偏粗等問題。通過改變裝球尺寸和比例，改進分離器及回粉閥結(jié)構(gòu)及優(yōu)化調(diào)試等綜合措施后，煤粉細度由原R75=17%左右提高到R75=8%左右，取得了較好的效果?；胤坶y門問題是導(dǎo)致煤粉細度不穩(wěn)定的主要因素，應(yīng)對存在的回粉閥拒動問題引起足夠重視。
關(guān)鍵詞：雙進雙出磨煤機 調(diào)試改進
0前言
磨煤機是鍋爐重要的燃燒設(shè)備，磨煤制粉系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)試是燃煤火力發(fā)電機組調(diào)試的主要組成部分。尤其是磨煤機出力及煤粉細度，將直接影響到鍋爐燃燒的經(jīng)濟性和出力。本文針對聊城電廠一期工程600MW"W"火焰鍋爐配備的metso雙進雙出磨煤機制粉系統(tǒng)存在的煤粉細度不穩(wěn)定及煤粉細度偏粗等問題，進行了優(yōu)化調(diào)試及改進。對所遇到的問題，進行了簡要分析和探討，以供專業(yè)人員參考。
1 設(shè)備概況
山東聊城發(fā)電廠一期工程投產(chǎn)的兩臺600MW發(fā)電機組，配備了英國Mitsui Babcock公司生產(chǎn)的"W"型火焰鍋爐，采用"W"火焰燃燒方式，燃用80%的無煙煤＋20%的貧瘦煤。鍋爐制粉系統(tǒng)配備6臺雙進雙出滾筒式磨煤機（如圖1所示），采用制吹燃燒方式。磨煤機為美國metso公司生產(chǎn)，型號為14′-0″×18′-0″，筒體直徑：4267mm，筒體長度：5510mm，有效長度：5486mm，筒體有效容積：131m3，筒體轉(zhuǎn)速：16.77rpm，離心式粗粉分離器直徑2740mm，最大鋼球裝載量：103.1t。在設(shè)計風煤比下，磨煤機設(shè)計最大出力：51.3 t/h，燃煤的HGI為67±5，煤粉細度為R75=9%（即75um篩子的通過率為91%）。
2 磨煤機系統(tǒng)的冷態(tài)調(diào)試
2.1 風量測量裝置的標定
該磨煤機的負荷及燃燒自動控制均與風量相關(guān)，而一次風量的準確測量直接影響到整個燃燒控制的準確和可靠。磨煤機一次風流量測量采用了機翼測風裝置，分別安裝在各磨煤機入口上游一次風道處。為便于運行中正確控制風煤比，在鍋爐冷態(tài)試驗中對所安裝的機翼測風裝置逐個進行了冷態(tài)風量標定試驗，以便能夠準確控制其風煤配比。按照試驗標定的流量系數(shù)K和風道流通截面積F確定出的計算公式輸入DCS控制系統(tǒng)，計算公式如下：
G=1.414×K×F×(ΔP×ρ) 0.5 kg/s
其中介質(zhì)密度ρ(隨機根據(jù)溫度壓力測量值計算) kg/m3
式中：K-流量系數(shù) （標定值）
F-機翼處風道截面積 m2
ΔP-機翼測量壓差 Pa
2.2 一次風流量均勻性調(diào)試
每臺磨煤機分為2端，每端各配置一臺粗粉分離器。分離器內(nèi)裝可調(diào)擋板以調(diào)節(jié)煤粉細度。不合格的粗煤粉經(jīng)過氣動定時全開全關(guān)式回粉閥門返回磨煤機重新磨制，合格的煤粉通過φ814×10mm煤粉管道分別送至爐拱兩側(cè)的旋風子（至燃燒器），在各主煤粉管道上布置有可調(diào)節(jié)縮孔，用以調(diào)整磨煤機兩端的風量分配。在垂直煤粉管道上游設(shè)置有月牙形孔板，用以調(diào)整煤粉均勻性。每根主煤粉管道后通過分流器又分為2根φ560×10mm的分支煤粉管道，將煤粉氣流送至爐拱上部的旋風子，通過主煤粉噴口和乏氣噴口射入下爐膛燃燒。
每臺磨煤機至燃燒器處有4根一次風粉管道，由于各一次風粉管道的長度及彎頭數(shù)量不相同，其管道的阻力有所差別。根據(jù)燃燒優(yōu)化的需要，為使磨煤機兩端風粉管道中的流量均勻，通過調(diào)整水平管道上的調(diào)節(jié)縮孔，均勻分配磨煤機兩端的的一次風流量。在鍋爐首次
圖1 磨煤機制粉系統(tǒng)簡圖 圖2 磨煤機分離器簡圖
啟動前，對各一次粉風管道流量均勻性進行測量和調(diào)整。熱態(tài)運行中，分別控制磨煤機一次風量在21kg/s、17kg/s、14kg/s工況下，測量磨煤機兩端一次風量，測試檢查各煤粉管道內(nèi)的風量偏差并調(diào)整均衡。經(jīng)調(diào)試后，同一臺磨煤機兩端一次風量分布基本均勻，最大流量偏差為3.4%。磨煤機的4根一次風粉管道中的風速基本均勻，其最大偏差不超過5%。
2.3 磨煤機裝球調(diào)試
在磨煤機裝載鋼球試驗時，為避免磨煤機無煤空運轉(zhuǎn)造成波浪瓦和鋼球的損傷，改進了磨煤機的調(diào)試方法。即在試轉(zhuǎn)每次加裝鋼球前，先加入約3 t爐渣填料。按照規(guī)定的直徑及比例分三次裝球，初裝球量占最大裝載量的70%。實測數(shù)據(jù)表明，各臺磨煤機的裝球量與電流特性基本一致。根據(jù)試驗得到的鋼球裝載量G與電流I之間的關(guān)系定期加鋼球。
3 煤粉細度優(yōu)化調(diào)試
3.1 影響煤粉細度的因素
單從燃燒的角度講，煤粉愈細，加熱到著火溫度就愈快；燃煤磨得細，反應(yīng)的表面積增大，煤粉著火及燃盡的品質(zhì)得到提高；要獲得穩(wěn)定的煤粉燃盡效果，必須維持合格的煤粉細度，對燃燒無煙煤鍋爐而言，煤粉細度要求更高。鍋爐設(shè)計634MW負荷（設(shè)計煤種）下，6臺磨煤機運行工況的鍋爐熱效率為92.5%，設(shè)計未燃燼碳熱損失2.0%，設(shè)計煤種下的磨煤機煤粉細度為R75=9%。而在實際運行中，煤粉偏粗較多且不穩(wěn)定，從而影響了鍋爐的燃燒效率，飛灰含碳量高達20%，使未燃盡碳熱損失超過5.0%，嚴重影響了鍋爐機組的燃燒經(jīng)濟性。為此，需要對磨煤機進行優(yōu)化調(diào)試，以達到正常出力下的合格煤粉細度。
影響煤粉細度及磨煤機出力的因素較多，當磨煤機型式及結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，分析影響煤粉細度的因素主要有：1、運行參數(shù)的影響。如；裝球量、比例及其充填度，磨煤機料位、風煤比及大罐通風量等； 2、磨制燃料的特性。如：磨制燃料的顆粒度、燃料的可磨度、水分等；3、分離器的分離效率。如：分離器結(jié)構(gòu)特性尺寸，分離器擋板調(diào)整位置，回粉閥門是否正常等均會對分離效率產(chǎn)生影響。
3.2 磨煤機運行參數(shù)的調(diào)試
⑴鋼球比例及數(shù)量調(diào)試
一般裝球量會影響磨煤出力，鋼球配比會影響煤粉細度。試運初期先按最初裝球量加裝鋼球，鋼球配比為F60、 F50、F40、F25分別為36.5%、27%、24%、12%，總加球量為最大裝球量的70%。按照ISO 9311規(guī)定，用旋轉(zhuǎn)式煤粉取樣裝置在設(shè)計風煤比下取樣分析，煤粉細度偏粗，一般煤粉細度R75=16%～19%左右。后增加2t小鋼珠進行測試，煤粉細度改善并不明顯。在采取上述措施見效不大的情況下，徹底改變裝球比例，剔除F60的大鋼球，增加小鋼球的比例，將原裝球尺寸調(diào)整到F50、F40、F25，裝球比例調(diào)整為15%、40%、45%，共加球到81t，占最大裝球量的80%。經(jīng)取樣分析后，煤粉細度大約能夠提高2～3個百分點，但效果有限，仍達不到燃燒所要求的煤粉細度。
⑵風煤比的調(diào)整
磨煤機出力及煤粉細度受風煤比的影響較大，同時也受到磨煤機料位的影響。一般風煤比大、通風量大時煤粉偏粗，其攜帶出的煤粉量和顆粒也大。運行中通常受到煤質(zhì)的變化，尤其是一次風量受被磨制煤發(fā)熱量的變化，影響較大。發(fā)熱量高時（達到26000kJ/kg），一次風量低；發(fā)熱量低時(20000 kJ/kg)，相應(yīng)的一次風量也高；由于發(fā)熱量的不穩(wěn)定，造成磨煤機通風量的變化，進而影響到煤粉細度。按照磨煤機預(yù)設(shè)的風煤比控制曲線運行，顯然不適合煤質(zhì)大幅度波動的運行情況。因此，需根據(jù)煤質(zhì)及實際運行情況，及時調(diào)整控制風煤比，避免煤粉細度的波動。
⑶燃料的可磨度測試
磨制燃料的可磨度也是影響煤粉細度的因素之一。一般可磨度HGI大的煤較容易磨制。為排查磨制煤種的難磨因素，對所燃煤種的HGI可磨度等特性進行了測試。根據(jù)測試結(jié)果，河北無煙混煤的HGI為48，山西陽泉無煙煤的HGI為64.2，山東王村貧煤的HGI為82.2，魯能煤炭集散中心的混煤的HGI為79.2，除河北無煙混煤的可磨度較低比較難磨外，其余均在校核煤質(zhì)的范圍內(nèi)（HGI為59～81）。由于煤質(zhì)不夠穩(wěn)定，可磨度的變化可能也是影響煤粉細度波動的因素之一。如：菏澤鍋爐采用的磨煤機與聊城磨煤機型號相同，結(jié)構(gòu)相同，但菏澤入爐燃料的HGI為90～93，菏澤磨制的煤粉細度能夠達到R75=8%左右，而聊城磨煤機磨制的煤粉細度較菏澤差距甚大。被磨制燃料的硬度高低，也是造成煤粉偏粗的重要因素。
3.3 磨煤機分離器的調(diào)試改進
⑴分離器擋板角度的調(diào)試
對離心式分離器來說，擋板調(diào)節(jié)特性除受結(jié)構(gòu)形狀的影響外，一般還與其上下的間隙有關(guān)，其間隙越小，分離效果越好。但由于制造、安裝等方面的原因，往往存在較大的間隙，
圖3 EB分離器擋板調(diào)節(jié)特性
圖5改進前分離器擋板安裝結(jié)構(gòu) 圖6改進后分離器擋板安裝結(jié)構(gòu)
導(dǎo)致部分風粉氣流短路，使得分離器擋板特性發(fā)生變化，擋板關(guān)到最小，煤粉細度未必最高。因而，需要通過調(diào)試確定其最佳的擋板開度，并通過調(diào)換分離器擋板轉(zhuǎn)軸與擋板的相對位置，改善其擋板分離特性。在分離器改進前，通過測試不同擋板開度下的煤粉細度，得出分離器擋板的調(diào)節(jié)特性。圖3為磨煤機改進前的分離器擋板調(diào)節(jié)特性，其擋板開度在"M+2"位置時的煤粉細度最佳。
⑵回粉閥門調(diào)試與改進
對metso雙進雙出磨煤機而言，盡管通過調(diào)節(jié)磨煤機的粗粉分離器擋板能夠改變煤粉細度。試驗發(fā)現(xiàn)原磨煤機設(shè)計狀況下，煤粉細度并不穩(wěn)定，隨著磨煤機負荷的波動而變化。造成煤粉細度波動的原因之一是回粉閥門氣動全開全關(guān)設(shè)計不合理。原設(shè)計回粉門由氣缸帶動，并通過預(yù)先設(shè)置的開關(guān)時間，周期性動作，定時全開或者全關(guān)，帶動閥門開啟使粗粉返回磨煤機再磨制。該種結(jié)構(gòu)與國內(nèi)常用的重力式錐形鎖氣器不同，其回粉量不能夠隨著負荷的改變而自動平衡調(diào)節(jié)，導(dǎo)致了煤粉細度不穩(wěn)定。當回粉門開啟時間過長時，會造成回粉管及內(nèi)錐斗抽空，氣流短路，煤粉變粗；當回粉門關(guān)閉時間過長時，會使內(nèi)錐斗滿粉，造成粗煤粉攜帶。如：回粉閥門關(guān)閉55S，開啟5S時，煤粉細度為R75=16.45%；當改為關(guān)閉180S，開啟2S后的煤粉細度減小為R75=25.42%，說明回粉閥門的開關(guān)時間及動作周期對煤粉細度影響極大。之后改進了磨煤機回粉閥門（見示意圖4），將原全開全關(guān)的氣動裝置拆除，改換為重錘結(jié)構(gòu)，并將拐臂由下斜式改為水平式。經(jīng)改進后，煤粉細度有所提高，煤粉細度在短時間內(nèi)較穩(wěn)定，但長時間運行后，回粉閥門轉(zhuǎn)軸卡澀，時常拒動。在回粉門正常動作時，煤粉細度能夠達到R75=8%左右，當回粉門完全拒動時，其煤粉細度下降，有時能達到R75=25%?；胤坶y門拒動成為煤粉細度大幅波動的主要影響因素。為此，又利用了原有的氣缸裝置作為重錘式回粉閥門的助推裝置（如圖4），定時助推回粉閥門，以免閥門卡澀拒動導(dǎo)致煤粉細度不穩(wěn)定。
⑶分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整及改進
分離器的分離效率將直接影響到磨煤機最終產(chǎn)品-煤粉的質(zhì)量。分離器的分離效率又取決于相關(guān)特性尺寸a、b、c、d（圖2所示）等。如：分離器擋板間隙（a、b）過大時，則會造成部分氣流短路，當關(guān)小分離器擋板時，其擋板間的阻力增大，短路部位的通流量增加，分離效果降低。實測原分離器內(nèi)部平均尺寸為A=25.1、B=35.1、C=62.3、D=36.6，經(jīng)測量分析認為：其檔板短路間隙過大是造成煤粉細度偏粗的主要原因。經(jīng)調(diào)整分離器內(nèi)部尺寸、增加導(dǎo)流板（如圖2）、消除短路間隙等綜合改進措施后，煤粉細度大大提高，改前測得的煤粉細度R75一般在15%左右，改進后煤粉細度R75在6%～9%之間，煤粉細度比分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整改進前可提高6～9個百分點，效果相當明顯。
4 調(diào)試結(jié)果簡析
歸納改磨煤機煤粉偏粗及細度不夠穩(wěn)定的原因有以下幾個方面：⑴山西陽泉煤的可磨度HGI較低，煤質(zhì)硬比較難磨，磨煤機特性不適應(yīng)；⑵分離器回粉閥門設(shè)計全開全關(guān)方式不合理，改為重錘式后，因轉(zhuǎn)軸卡澀，回粉門時常拒動，影響了煤粉細度的穩(wěn)定性；⑶磨煤機分離器葉片與殼體間的間隙過大，造成粗煤粉氣流短路，改變了分離器擋板調(diào)節(jié)特性；⑷分離器擋板與轉(zhuǎn)軸安裝位置欠佳（圖5），造成煤粉經(jīng)遇轉(zhuǎn)軸時因反彈而改變方向，影響分離效果；⑸設(shè)計磨煤機鋼球配比欠佳，大球所占比例偏多；⑹提供的磨煤機風煤比運行控制曲線不盡合理，不能根據(jù)煤質(zhì)的變化跟蹤調(diào)整；另外磨煤機料位測控裝置，反應(yīng)不夠靈敏，回粉閥門拒動等因素均是造成煤粉細度不夠穩(wěn)定的原因，其中回粉閥門拒動是主要原因，影響程度最大，應(yīng)引起足夠重視。在磨煤機制粉系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)下，僅靠有限的調(diào)整手段，很難達到設(shè)計要求的煤粉細度。通過優(yōu)化調(diào)試及改進等綜合措施后，煤粉細度由原來的R75=17%左右提高到R75=7%～9%左右，效果明顯。由于煤粉細度的提高，鍋爐燃燒效率大幅度提高。
5 結(jié)論
聊城metso磨煤機煤在原設(shè)計參數(shù)及結(jié)構(gòu)下運行，主要存在煤粉細度不穩(wěn)定及細度偏粗等問題。由于提供的裝球尺寸及比例欠佳，分離器效率偏低，回粉閥門設(shè)計缺陷等問題，在磨制硬度較高的煤種時，煤粉細度偏粗，僅靠有限的調(diào)整手段，很難達到設(shè)計要求的煤粉細度。通過改變裝球尺寸和比例，改進分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改回粉閥門為重錘自平衡式，結(jié)合優(yōu)化調(diào)試等綜合措施后，煤粉細度由原來的R75=17%左右提高到目前R75=8%左右，取得了較好的效果，達到了調(diào)試及改進目的。
由于分離器回粉閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計欠合理，轉(zhuǎn)軸很容易卡澀，時常造成回粉門拒動，目前仍是導(dǎo)致煤粉細度不穩(wěn)定的主要因素?；胤坶T問題目前尚未根除，拒動現(xiàn)象仍偶有發(fā)生，應(yīng)對此引起足夠重視，運行中需要定期巡視檢查和維護，并采取有效措施予以消除。
湖南礦必興科技有限公司
地址：湖南省長沙市天心區(qū)暮云工業(yè)園牛角塘 郵編：410119
電話：0731-86904986 86900172 傳真：0731-8600172
E-mail:kuangbixing@126.com Http://www.kuangbixing.com 聯(lián)系人：陳總 張總
手機：13974970048(陳) 13507499683(張)
QQ號碼：1666026411
網(wǎng)址：http://www.kuangbixing.com/
郵箱：1666026411@qq.com
磨機丨粉磨機丨立磨丨立式磨丨立式磨機丨立式磨煤機丨中速磨丨中速磨煤機丨粉磨設(shè)備
磨機，粉磨機，立磨，立式磨，立式磨機，立式磨煤機，中速磨，中速磨煤機，粉磨設(shè)備
湖南礦必興科技有限公司（http://www.kuangbixing.com/）是一家專門從事粉磨設(shè)備及配套設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)、銷售的高科技型企業(yè)。公司有著一支多年從事粉磨設(shè)備開發(fā)經(jīng)驗豐富、技術(shù)熟練的骨工隊伍。經(jīng)過不斷創(chuàng)新、改進，生產(chǎn)出了新型、高效、節(jié)能、環(huán)保的高科技系品牌——礦興磨系列產(chǎn)品，包括礦興中輥磨、礦興立式磨、礦興多輥磨、礦興旋錘磨等。主要應(yīng)用于建材、冶金、化工、礦山、能源、耐火材料等行業(yè)中莫氏硬度8級以下，成品細度要求不高于-400目的各種物料的粉磨。如水泥（生熟料）、石灰石、石灰、雙飛粉、高嶺土、凹凸棒土、鐵合金（硅鐵、錳鐵、鉻鐵）、鋇鹽、氧化鐵紅、明礬、鉀鹽、重晶石、燒結(jié)礦、鋁礬土、磷礦石、鈣鎂磷肥、磷銨、尿素、偏硅酸鈉、石膏、玻璃、砂巖、煤、焦炭、頁巖、煤矸石、蛇紋石、礦渣、高爐渣、滑石、銅礦、錳礦、鎂礦、金屬錳、硫磺、長石、方解石、白云石、大理石、螢石、花崗石、硅灰石、天青石、葉臘石、莫來石、麥飯石、鐵礦、石英、電石、磷石膏、脫硫石膏等各種物料。