茍琮琦，陳 平，張宏宇

（酒鋼集團(tuán)宏晟電熱公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

引言

煤粉細(xì)度是指煤粉粒徑的大小，是衡量煤粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。煤粉過粗，在爐膛內(nèi)燃不盡，飛灰可燃物升高，增加了不完全燃燒熱損失；煤粉過細(xì)，制粉系統(tǒng)的電耗增大和磨煤機(jī)損耗增加。當(dāng)前中速磨制粉系統(tǒng)運(yùn)行過程中，不同的劣質(zhì)煤煤種摻燒比例的增加，不同的煤種可磨系數(shù)有差異，磨煤機(jī)不同出力下煤粉細(xì)度有著較大的差別，因此研究中速磨制粉系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)對煤粉細(xì)度的影響有著重要意義。

1 設(shè)備及運(yùn)行參數(shù)簡介

某電廠DG-1200/25.4-II4鍋爐配套制粉系統(tǒng)，采用中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，每爐配5臺ZGM95GII型中速磨煤機(jī)，正常4臺運(yùn)行，1臺備用。5臺磨煤機(jī)采用動態(tài)旋轉(zhuǎn)變頻式分離器，每臺磨煤機(jī)出口配套有4個一次粉管，每個粉管縮孔前加裝有旋風(fēng)分離取樣裝置。設(shè)計煤種煤粉細(xì)度R90≤15%，校核煤種煤粉細(xì)度R90≤17%。

2 磨煤機(jī)運(yùn)行參數(shù)試驗

2.1 試驗要求

(1)試驗?zāi)康?獲得理想的煤粉細(xì)度和較好的煤粉均勻性。

（2）取樣及數(shù)據(jù)處理方法：對試驗?zāi)ッ簷C(jī)4個粉管分別進(jìn)行取樣化驗，每個工況試驗煤粉細(xì)度值均為試驗?zāi)ッ簷C(jī)4個粉管的煤粉細(xì)度平均值（除試驗2.4一次粉管調(diào)平試驗煤粉細(xì)度值為4個粉管的煤粉細(xì)度值）。

2.2 分離器轉(zhuǎn)速試驗

分離器轉(zhuǎn)速試驗針對6E磨煤機(jī)進(jìn)行了試驗，通過固定磨煤機(jī)煤量35 t/h、通風(fēng)量75 t/h、加載力14 MPa不變情況下，進(jìn)行了分離器變頻由40 Hz減到30 Hz變化的試驗，試驗表明，磨煤機(jī)風(fēng)量、煤量不變的情況下，隨著磨煤機(jī)分離器轉(zhuǎn)速的降低，煤粉細(xì)度平均值由15%升高至26.7%，煤粉細(xì)度逐漸增大，磨煤機(jī)差壓由3.5 kPa降至3.3 kPa，磨煤機(jī)差壓緩慢下降。試驗的煤粉細(xì)度與分離器轉(zhuǎn)速變化趨勢如圖1所示。

圖1 煤粉細(xì)度與分離器變頻率關(guān)系圖

根據(jù)磨煤機(jī)分離器轉(zhuǎn)速與煤粉細(xì)度的試驗，得出磨煤機(jī)分離器轉(zhuǎn)速與煤量不匹配對煤粉細(xì)度的影響較大。在磨煤機(jī)通風(fēng)量和加載力不變情況下，分離器轉(zhuǎn)速隨煤量逐漸增大后煤粉細(xì)度相對可控，但磨煤機(jī)差壓逐漸增大有堵磨風(fēng)險，磨出力受到了影響。對此，通過試驗得出分離器變頻35 Hz且磨煤機(jī)設(shè)計煤量38.2 t/h以上時，煤粉細(xì)度均有不合格，磨煤機(jī)差壓升高較快。為了磨煤機(jī)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，將分離器轉(zhuǎn)速與磨煤機(jī)煤量進(jìn)行了相對反向調(diào)整,磨煤機(jī)差壓和煤粉細(xì)度相對能較好的控制，所以得出了磨煤機(jī)煤量與分離器轉(zhuǎn)速成反比線性運(yùn)行關(guān)系，優(yōu)化出了磨煤機(jī)煤量與分離器轉(zhuǎn)速對應(yīng)的曲線見圖2。

圖2 磨煤機(jī)煤量與分離器變頻率對應(yīng)關(guān)系圖

2.3 磨煤機(jī)風(fēng)量試驗

磨煤機(jī)風(fēng)量試驗針對6E磨煤機(jī)進(jìn)行，固定磨煤機(jī)煤量35 t/h、加載力14 MPa，通過下述兩個工況進(jìn)行了試驗。

工況1：分離器變頻35 Hz，磨煤機(jī)風(fēng)量從80 t/h減到65 t/h。試驗表明，隨著磨煤機(jī)風(fēng)量的降低，煤粉細(xì)度從29.8%下降至14.5%又上升至17%，煤粉細(xì)度顯V字變化，磨煤機(jī)差壓緩慢升高。試驗的煤粉細(xì)度與磨煤機(jī)風(fēng)量變化趨勢見圖3。

圖3 工況1煤粉細(xì)度與磨煤機(jī)風(fēng)量變化趨勢

工況2：分離器變頻30 Hz，磨煤機(jī)風(fēng)量從80 t/h減到65 t/h。試驗表明，隨著磨煤機(jī)風(fēng)量的降低，煤粉細(xì)度從32.9%下降至10%又上升至26.5%，煤粉細(xì)度顯V字變化，磨煤機(jī)差壓緩慢升高。試驗的煤粉細(xì)度與磨煤機(jī)風(fēng)量變化趨勢見圖4。

圖4 工況2煤粉細(xì)度與磨煤機(jī)風(fēng)量變化趨勢圖

根據(jù)磨煤機(jī)風(fēng)量與煤粉細(xì)度的試驗，在煤量不變情況下，受動態(tài)分離器通風(fēng)量設(shè)計值的影響，得出磨煤機(jī)風(fēng)量與煤量不匹配對煤粉細(xì)度的影響較大，所以磨煤機(jī)煤量與風(fēng)量配比的對應(yīng)關(guān)系特別重要，經(jīng)過試驗,優(yōu)化出磨煤機(jī)煤量與風(fēng)量的對應(yīng)曲線見圖5。

圖5 優(yōu)化后磨煤機(jī)煤量與風(fēng)量的對應(yīng)曲線圖

2.4 一次粉管調(diào)平試驗

磨煤機(jī)一次風(fēng)速調(diào)平試驗針對6A磨煤機(jī)進(jìn)行，通過固定3個組試驗：（1）固定磨煤機(jī)煤量0 t/h、風(fēng)量60 t/h、分離器變頻45 Hz，（2）固定磨煤機(jī)煤量30 t/h、風(fēng)量75 t/h、分離器變頻35 Hz，（3）固定磨煤機(jī)煤量35 t/h、風(fēng)量75 t/h、分離器變頻35 Hz進(jìn)行調(diào)平試驗，通過調(diào)整磨煤機(jī)出口粉管縮孔來調(diào)節(jié)粉管風(fēng)速，對比粉管就地背靠管差壓和DCS遠(yuǎn)方風(fēng)速進(jìn)行了調(diào)平工作。

試驗（2）固定磨煤機(jī)煤量30 t/h工況1、2、3 h，風(fēng)量75 t/h、分離器變頻35 Hz的煤粉細(xì)度與粉管風(fēng)速試驗數(shù)據(jù)如表1。

試驗（3）固定磨煤機(jī)煤量35 t/h工況4、5、6、7，風(fēng)量75 t/h、分離器變頻35 Hz的煤粉細(xì)度與粉管風(fēng)速試驗數(shù)據(jù)如表2。

表1 試驗（2）煤粉細(xì)度與粉管風(fēng)速試驗數(shù)據(jù)表

表2 試驗（3）煤粉細(xì)度與粉管風(fēng)速試驗數(shù)據(jù)表

通過試驗得出：

試驗（1）固定磨煤機(jī)煤量0 t/h的A磨一次粉管風(fēng)速基本調(diào)平，因無給煤量，煤粉無法取樣，無煤粉細(xì)度，不作詳細(xì)分析。

試驗（2）固定磨煤機(jī)煤量30 t/h,工況3的A磨一次粉管風(fēng)速偏差減小后，風(fēng)速分別為24 m/s、25 m/s、25 m/s、26 m/s，對應(yīng)煤粉細(xì)度為20.4%、9.4%、7.0%、19.2%。從試驗數(shù)據(jù)來分析煤粉細(xì)度基本合格，煤粉均勻性也基本滿足。

試驗（3）固定磨煤機(jī)煤量35 t/h,工況6的A磨一次粉管風(fēng)速偏差減小后，風(fēng)速分別為25 m/s、27 m/s、27 m/s、27 m/s，對應(yīng)煤粉細(xì)度為20.0%、15.5%、6.6%、20.6%。從試驗數(shù)據(jù)來分析煤粉細(xì)度基本合格，煤粉均勻性也基本滿足。

從上述試驗得出一次風(fēng)管風(fēng)速調(diào)平對各粉管煤粉細(xì)度大小影響較大。從一次粉管風(fēng)速調(diào)平試驗，得出不同工況下各粉管風(fēng)速控制范圍20 m/s到27 m/s，風(fēng)速偏差不大于5%。

2.5 磨煤機(jī)加載力試驗

磨煤機(jī)加載力試驗針對6E磨煤機(jī)進(jìn)行，通過固定磨煤機(jī)煤量38 t/h，風(fēng)量70 t/h，分離器變頻35 Hz,開始將磨煤機(jī)加載力調(diào)整至14 MPa、13 MPa、12 MPa、11 MPa、10 MPa遞減試驗，隨磨煤機(jī)加載力降低，磨煤機(jī)出力減少，但加載力對煤粉細(xì)度影響程度較小，煤粉細(xì)度由6.4%升高至10.4%，煤粉細(xì)度呈輕微變粗趨勢，磨煤機(jī)差壓2.5%升高至2.8%，趨勢緩慢升高。試驗的加載力與煤粉細(xì)度及磨煤機(jī)差壓變化趨勢見圖6。

圖6 試驗的加載力與煤粉細(xì)度及磨煤機(jī)差壓變化趨勢圖

2.6 磨煤機(jī)出力調(diào)整試驗

磨煤機(jī)出力試驗針對6E磨煤機(jī)進(jìn)行，通過固定磨煤機(jī)加載力13 MPa，磨煤機(jī)風(fēng)量70 t/h，分離器變頻35 Hz。磨煤機(jī)給煤量由20 t/h逐漸升高至40 t/h，隨煤量的增加，煤粉細(xì)度由2.4%升高至24.4%，煤粉細(xì)度顯逐漸升高趨勢，磨煤機(jī)差壓由2.3 kPa升高至4.2 kPa，磨煤機(jī)差壓逐漸升高，粉管風(fēng)速下降，有堵粉管跡象。通過試驗得出磨煤機(jī)給煤量大于35 t/h時煤粉細(xì)度均有不合格，因此控制磨煤機(jī)煤量不大于35 t/h運(yùn)行，試驗的煤粉細(xì)度和磨煤機(jī)差壓與煤量變化趨勢見圖7。

圖7 試驗的煤粉細(xì)度和磨煤機(jī)差壓與煤量變化趨勢圖

3.結(jié)語

1)分離器轉(zhuǎn)速與磨煤機(jī)煤量不匹配對煤粉細(xì)度的影響較大，分離器轉(zhuǎn)速逐漸增大后煤粉細(xì)度的越細(xì)，但磨煤機(jī)差壓升高，磨煤機(jī)出力受限，所以在保證磨煤機(jī)正常出力不堵磨的前提下，分離器轉(zhuǎn)速隨著磨煤機(jī)煤量增大逐漸減少，成反比例線性運(yùn)行，總結(jié)出了磨煤機(jī)小煤量分離器大轉(zhuǎn)速，磨煤機(jī)大煤量分離器相對小轉(zhuǎn)速，這樣的運(yùn)行方法既保證了煤粉細(xì)度的合格，又能保證磨煤機(jī)出力達(dá)到鍋爐負(fù)荷變化的要求。

2)配有動態(tài)分離器的中速磨煤機(jī)，磨煤機(jī)風(fēng)量與煤量不匹配對煤粉細(xì)度的影響較大，在磨煤機(jī)煤量不變情況下，受動態(tài)分離器通風(fēng)量設(shè)計值的影響，磨煤機(jī)風(fēng)量偏大偏小運(yùn)行時煤粉細(xì)度均偏大不合格，所以磨煤機(jī)煤量與風(fēng)量配比的對應(yīng)關(guān)系特別重要，通過不同通風(fēng)量試驗找到磨煤機(jī)出力及煤粉細(xì)度合格的風(fēng)量值。

3)中速磨煤機(jī)風(fēng)速調(diào)平對煤粉細(xì)度均勻性偏差和煤粉濃度影響較大，由于粉管煤粉臨界沉積速度與粒徑關(guān)系，風(fēng)速調(diào)平主要是通過煤量變化必須對應(yīng)風(fēng)量和分離器轉(zhuǎn)速變化而進(jìn)行的，所以風(fēng)速調(diào)平工作在整個試驗過程中比較繁瑣，在不同煤量不同通風(fēng)量不同分離器轉(zhuǎn)速下，要長時間做風(fēng)速調(diào)平工作，克服粉管沉積臨界點，盡量保證磨煤機(jī)出口各粉管風(fēng)速偏差保證在5%以內(nèi)，風(fēng)速不平主要影響對鍋爐燃燒的不穩(wěn)定和爐內(nèi)熱負(fù)荷不均勻。

4)試驗得出磨煤機(jī)加載力對煤粉細(xì)度影響較小，所以在保證磨煤機(jī)電流波動正常和就地磨煤機(jī)無振動情況下，盡量高加載力運(yùn)行保證磨煤機(jī)出力，滿足鍋爐負(fù)荷要求，如果磨煤機(jī)振動加劇，適當(dāng)?shù)亟档湍ッ簷C(jī)加載力運(yùn)行。

5)磨煤機(jī)出力試驗影響較大，隨著磨煤機(jī)煤量逐漸增大，煤粉細(xì)度逐漸升高，磨煤機(jī)差壓逐漸升高，磨煤機(jī)粉管風(fēng)速下降，磨煤機(jī)出粉能力下降，磨煤機(jī)出力受阻，試驗得出了給煤量大于35 t/h時煤粉細(xì)度均有不合格的情況，規(guī)定了磨煤機(jī)出力不大于35 t/h的要求。