李 沙

(華電電力科學(xué)研究院， 杭州 310030)

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ZGM113G型中速磨煤機(jī)煤粉細(xì)度偏粗試驗(yàn)分析

李 沙

(華電電力科學(xué)研究院， 杭州 310030)

結(jié)合一臺(tái)ZGM113G 型中速磨煤機(jī)碾磨煤粉的細(xì)度偏粗問題，從磨輥加載力、分離器擋板開度和風(fēng)煤比等方面開展了相關(guān)試驗(yàn)。結(jié)果表明：磨煤機(jī)分離器擋板磨損嚴(yán)重、回粉擋板脫落和風(fēng)煤比偏高造成煤粉細(xì)度偏粗。建議定期檢查磨煤機(jī)內(nèi)部分離器擋板磨損情況及標(biāo)定入口一次風(fēng)量，確保磨煤機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

中速磨煤機(jī)； 煤粉細(xì)度； 分離器擋板； 回粉擋板； 風(fēng)煤比

磨煤機(jī)是燃煤電廠重要的輔機(jī)設(shè)備，其運(yùn)行狀況直接關(guān)系到鍋爐的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。某電廠4C磨煤機(jī)碾磨的煤粉細(xì)度偏粗，筆者通過試驗(yàn)調(diào)整與分析，查找煤粉細(xì)度粗的原因，從而提高磨煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。

1 ZGM113型中速磨煤機(jī)簡(jiǎn)介

某電廠600 MW機(jī)組鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)П型鍋爐露天布置。采用中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，配備6臺(tái)ZGM113G型中速磨煤機(jī)，其中一臺(tái)備用。

ZGM113G磨煤機(jī)是一種中速輥盤式磨煤機(jī)，其碾磨部分是由轉(zhuǎn)動(dòng)的磨環(huán)和三個(gè)沿磨環(huán)滾動(dòng)的固定且可自轉(zhuǎn)的磨輥組成。原煤從落煤管落到磨環(huán)上，旋轉(zhuǎn)磨環(huán)借助于離心力將原煤運(yùn)動(dòng)至碾磨滾道上，通過磨輥進(jìn)行碾磨。三個(gè)磨輥沿圓周方向均布于磨盤滾道上，碾磨力則由液壓加載系統(tǒng)產(chǎn)生，通過靜定的三點(diǎn)系統(tǒng)，碾磨力均勻作用至三個(gè)磨輥上，這個(gè)力是經(jīng)磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動(dòng)盤、減速機(jī)、液壓缸后通過底板傳至基礎(chǔ)。原煤的碾磨和干燥同時(shí)進(jìn)行，一次風(fēng)通過噴嘴環(huán)均勻進(jìn)入磨環(huán)周圍，將經(jīng)過碾磨從磨環(huán)上切向甩出的煤粉混合物烘干并輸送至磨機(jī)上部的分離器，在分離器中進(jìn)行分離，粗粉被分離出來返回磨環(huán)重磨，合格的細(xì)粉被一次風(fēng)帶出分離器。分離器作用是將從研磨區(qū)送來的氣粉混合物中的粗顆粒分離出來，通過回粉擋板返回研磨區(qū)，符合燃燒要求的煤粉通過出粉口送入鍋爐。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

煤粉細(xì)度試驗(yàn)方法為：在磨煤機(jī)出口4根一次風(fēng)煤粉管道取樣孔上依據(jù)等截面法等速抽取煤粉，然后利用氣流分析篩篩分煤粉，求取4根煤粉管煤粉細(xì)度R90算數(shù)平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)時(shí)煤種相同，磨煤機(jī)分離器擋板開度、風(fēng)煤比、加載力等控制條件基本一致，4C、4D磨煤粉細(xì)度對(duì)比見表1。

表1 4C、4D磨煤粉細(xì)度對(duì)比

由表1可知：當(dāng)磨煤機(jī)控制條件基本一致時(shí)，4C、4D磨煤粉細(xì)度R90分別為37.3%、16.2%，4C磨煤粉細(xì)度R90異常偏大，煤粉著火困難，燃盡性降低，灰渣含碳量必然升高。ZGM113G 型中速磨煤機(jī)煤粉細(xì)度的變化與分離器擋板開度、加載力和風(fēng)煤比等因素有關(guān)。

2.1 加載力對(duì)煤粉細(xì)度影響

ZGM113G磨煤機(jī)采用液壓變加載方式，調(diào)節(jié)閥開度根據(jù)給煤量變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)變加載運(yùn)行，增加磨煤機(jī)加載力，可以提高磨煤機(jī)的碾磨能力，使煤粉變細(xì)，但過大的加載力會(huì)加劇磨輥的磨損，同時(shí)磨煤電耗因磨輥負(fù)載增大而增大，當(dāng)碾磨壓力增加到一定程度后， 制粉系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性開始降低[1]。分析表1結(jié)果可知：4C、4D磨煤機(jī)的給煤量、加載力基本一致時(shí)，4D磨煤機(jī)碾磨的煤粉細(xì)度較細(xì)，4C磨煤機(jī)碾磨的煤粉細(xì)度偏粗，可見加載力并不是造成4C磨煤粉細(xì)度偏粗的原因。

2.2 分離器擋板開度對(duì)煤粉細(xì)度影響

4C磨煤機(jī)標(biāo)準(zhǔn)研磨出力為87.7 t/h(當(dāng)R90=16%， 可磨系數(shù)(HGI)=80，應(yīng)用基水分=4%)，煤粉細(xì)度R90=10%～40%，采用的是傳統(tǒng)擋板式的靜態(tài)分離器，從研磨區(qū)送來的氣粉混合物中粗顆粒被分離出來，通過回粉擋板返回研磨區(qū)，符合燃燒要求的煤粉通過出粉口送入鍋爐。煤粉細(xì)度的調(diào)整是通過操作折向門操作器聯(lián)動(dòng)調(diào)整折向門的開度來實(shí)現(xiàn)，折向門的開度一般為25°～80°，正常工作角度約45°。分離器折向擋板開度變大時(shí)，管路阻力降低，當(dāng)一次風(fēng)粉流量不變時(shí)，折向擋板對(duì)氣流的離心力作用減弱，煤粉細(xì)度變粗，反之煤粉細(xì)度變細(xì)。

試驗(yàn)時(shí)保持給煤量為40 t/h、風(fēng)量為80 t/h左右，其他控制條件一致，得出分離器折向門開度特性曲線，見圖1。

圖1 分離器折向門開度特性曲線

從圖1可知：分離器折向門開度由45°降到30°，煤粉細(xì)度R90由40.2%降到34.2%。分離器折向門開度關(guān)小后，煤粉細(xì)度R90有所降低，但變化幅度不大，總體來看，4C磨煤機(jī)碾磨的煤粉細(xì)度還是偏粗。檢查磨煤機(jī)內(nèi)部時(shí)發(fā)現(xiàn)存在分離器擋板磨損較為嚴(yán)重、回粉擋板脫落的情況。

分離器擋板磨損情況見圖2。

圖2 分離器擋板磨損情況

從圖2可以看出：大部分分離器擋板都存在不同程度磨損，部分擋板磨損較為嚴(yán)重，磨煤機(jī)分離器分離效率降低，粗煤粉沒有返回研磨區(qū)，而直接進(jìn)入煤粉管道，導(dǎo)致進(jìn)入爐膛燃燒的煤粉偏粗。

回粉擋板脫落情況見圖3。

圖3 回粉擋板脫落情況

從圖3看出：共有3片擋板脫落，使得碾磨的煤粉不通過分離器分離，粗煤粉直接通過回粉管路進(jìn)入煤粉管道。

2.3 風(fēng)煤比對(duì)煤粉細(xì)度影響

合理的風(fēng)煤比為鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。在一定給煤量下，過大的風(fēng)煤比會(huì)使得煤粉變粗，同時(shí)煤粉著火推遲，燃燒火焰不穩(wěn)定，影響鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)煤比偏低則可能造成堵磨、石子煤量大和一次風(fēng)煤粉管道內(nèi)煤粉沉淀[2]。

一次風(fēng)風(fēng)量測(cè)試方法為：在磨煤機(jī)出口一次風(fēng)煤粉管測(cè)孔上，利用靠背管進(jìn)行插入和抽出兩次的測(cè)量，兩次測(cè)量的動(dòng)壓進(jìn)行算術(shù)平均后作為該點(diǎn)動(dòng)壓，再計(jì)算根據(jù)測(cè)得的氣流平均動(dòng)壓計(jì)算氣流流量。從現(xiàn)場(chǎng)觀察各噴口著火情況看，4C磨煤機(jī)各角噴口著火距離較遠(yuǎn)，可能是風(fēng)量偏大導(dǎo)致。DCS顯示風(fēng)量與實(shí)測(cè)風(fēng)量試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見表2。

表2 DCS顯示風(fēng)量與實(shí)測(cè)風(fēng)量對(duì)比 t/h

由表2可知：就地實(shí)測(cè)風(fēng)量比DCS顯示風(fēng)量偏大，兩個(gè)工況下風(fēng)量都偏高20 t/h以上。本廠磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)風(fēng)煤比一般控制在2.0左右，實(shí)際風(fēng)煤比在2.5左右，較大的風(fēng)煤比，必然造成煤粉細(xì)度偏粗。

3 結(jié)語

磨煤機(jī)分離器擋板磨損嚴(yán)重、回粉擋板脫落和風(fēng)煤比偏高是造成煤粉細(xì)度偏粗的原因。磨煤機(jī)運(yùn)行過程中，如果分離器擋板磨損嚴(yán)重、回粉擋板脫落或關(guān)閉不嚴(yán)，不可避免地造成磨煤機(jī)性能降低，碾磨的煤粉細(xì)度達(dá)不到燃燒需求，鍋爐經(jīng)濟(jì)性降低。日常運(yùn)行及檢修時(shí)，有必要定期檢查磨煤機(jī)分離器擋板磨損情況、回粉擋板是否有脫落，標(biāo)定磨煤機(jī)入口一次風(fēng)風(fēng)量，提高磨煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。

[1] 陳華桂, 黃磊, 岳峻峰, 等. 正壓直吹式制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)分析[J]. 江蘇電機(jī)工程, 2004, 23(6): 51-53.

[2] 王培萍, 趙世偉, 岳希明, 等. ZGM113G型中速磨煤機(jī)運(yùn)行問題分析[J]. 熱力電力, 2010, 39(1): 56-57, 60.

Test Analysis on Coarse Coal Particles in a ZGM113G Medium-speed Coal Mill

Li Sha

(Huadian Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China)

To solve the problem of coarse coal particles pulverized by a ZGM113G medium-speed coal mill, a series of tests were conducted from the aspects of roller loading force, separator baffle opening, and air-coal ratio, etc. Results show that the problem of coarse coal particles is caused by the worn separator baffle, loosened reverse-flow baffle, too high air-coal ratio and so on. It is suggested that the erosion conditions of internal separator baffles should be inspected periodically, while the inlet primary air flow be calibrated regularly, so as to guarantee a stable operation of the coal mill.

medium-speed coal mill; coal fineness; separator baffle; reverse-flow baffle; air-coal ratio

2016-09-12；

2016-09-28

李 沙(1987—)，男，助理工程師，主要從事電站鍋爐節(jié)能、環(huán)保試驗(yàn)及優(yōu)化的工作。E-mail: 1021245457@qq.com

TK223.25

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1671-086X(2017)03-0159-03