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        中磨煤機(jī)選型及熱平衡計(jì)算研究

        2015-05-30 15:47:35孫峰柏
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年30期
        關(guān)鍵詞:計(jì)算磨煤機(jī)選型

        孫峰柏

        摘 要:中磨煤機(jī)又被稱為中速磨煤機(jī),是目前國內(nèi)許多火力發(fā)電廠等諸多行業(yè)應(yīng)用的重要設(shè)備,主要的功能為——煤粉的加工。中速磨煤機(jī)一般用于磨制硬度中等的材料,如貧煤或煙煤,現(xiàn)階段已經(jīng)被冶金、化工、建材等行業(yè)所廣泛使用。文章便以中磨煤機(jī)的選型標(biāo)準(zhǔn)為研究基點(diǎn),對(duì)中磨煤機(jī)的選型進(jìn)行計(jì)算,并計(jì)算中磨煤機(jī)的熱平衡。

        關(guān)鍵詞:磨煤機(jī);選型;熱平衡;計(jì)算

        前言

        對(duì)于任何一個(gè)項(xiàng)目來說,都需要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況以及實(shí)際需求,選擇與項(xiàng)目相適應(yīng)的中速磨煤機(jī),如果選擇不合適,就會(huì)在很大程度上影響項(xiàng)目的效率與最終效果,因此,對(duì)其選型與熱平衡進(jìn)行計(jì)算是很有必要的。

        1 中磨煤機(jī)的選型標(biāo)準(zhǔn)

        中速磨煤機(jī)有不同類型,需要針對(duì)不同的項(xiàng)目進(jìn)行有針對(duì)性的選擇,只有這樣,才能確保整個(gè)系統(tǒng)的正常高效運(yùn)行[1]。

        在對(duì)磨煤機(jī)型號(hào)進(jìn)行選擇的過程中,需要以煤的燃燒情況、磨損情況、可磨情況以及爆炸性質(zhì)為基礎(chǔ),加之制粉要求與磨粉細(xì)度,進(jìn)行綜合性的考量。與此同時(shí),還需要考慮到鍋爐的實(shí)際情況與燃燒器結(jié)構(gòu)等,所選擇的磨煤機(jī)需要與實(shí)際工作環(huán)境的相關(guān)配套設(shè)備相符[2]。另外,煤料來源以及煤料中所含雜質(zhì)情況也需要細(xì)致考慮,從而使磨煤、制粉以及燃燒等三個(gè)環(huán)節(jié)可以密切配合,確保整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行[3]。

        2 中磨煤機(jī)的選型計(jì)算

        中磨煤機(jī)的選型需要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)最好、標(biāo)準(zhǔn)以及最壞三種煤質(zhì)進(jìn)行計(jì)算,選型計(jì)算的基本原則如表1所示。

        表1 中磨煤機(jī)選型計(jì)算原則表

        Babcock公司是世界性的磨煤機(jī)公司,根據(jù)其所提供的相關(guān)公式,可以科學(xué)準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)中磨煤機(jī)選型的計(jì)算。根據(jù)公式,磨煤機(jī)最大出力可表示為:

        BM=B0×fH×fR×fM×fA

        上式中,BM所表示的是基本出力,單位為t/h,當(dāng)哈氏可磨性系數(shù)為80;B0指的是磨煤機(jī)在一定條件下的出力;fH所表示的是可磨度修正系數(shù),當(dāng)哈氏可磨性系數(shù)為67時(shí),fH的值經(jīng)計(jì)算為0.9023;fR所表示的是細(xì)度修正系數(shù),當(dāng)R90為35%時(shí),fR的值經(jīng)計(jì)算為1.3612;fM所表示的是水分修正系數(shù),如果Mar為33.4%,則fM的值經(jīng)計(jì)算為0.7795;fA所表示的是灰分修正系數(shù),如果Aar為8.66%,則fA的值經(jīng)計(jì)算為1.2。所以,根據(jù)上文所列公式,將以上所得值相乘,便能夠得到BM的值,經(jīng)計(jì)算為86.013t/h。

        設(shè)計(jì)出力:對(duì)于煤種的設(shè)計(jì)來說,設(shè)計(jì)出力中所設(shè)計(jì)的值為74.20t/h,而計(jì)算所得的值為86.013t/h。由此可見,理論計(jì)算出來的最大出力要大于設(shè)計(jì)中的最大出力,所以,磨煤機(jī)可以滿足鍋爐的負(fù)荷需求。

        3 中磨煤機(jī)熱平衡計(jì)算

        在計(jì)算中磨煤機(jī)熱平衡的過程中,最主要的便是制粉系統(tǒng)的計(jì)算,在理想情況下,制粉系統(tǒng)的輸入總熱量(表示為qin)與消耗總熱量(表示為qout)兩者應(yīng)該是相等的,用公式表示為qin=qout,溫度則用t1表示。上述兩個(gè)值可以表示如下:

        本節(jié)主要以BMCR工況為例,進(jìn)行熱平衡計(jì)算。假設(shè)磨煤機(jī)的出力為60.5t/h;磨煤機(jī)的通風(fēng)量為136.9t/h;整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的總風(fēng)量為2410.36t/h;風(fēng)率為36.28%。

        qev所表示的是原煤蒸發(fā)過程中所消耗的熱量,可以表示為:

        上式中,CH20表示的是水在平均定壓下所產(chǎn)生的比熱容,t2所表示的是干燥劑溫度,數(shù)值為65℃;trc所表示的是原煤溫度,數(shù)值為0℃。

        qf所表示的是燃料加熱過程中所消耗的熱量,可以表示為:

        上式中,Cdc所表示的是干燥煤比熱容,數(shù)值為1.623kJ/kg;qunf所表示的是原煤在解凍過程中所消耗的熱量,數(shù)值為5.541kJ/kg。

        q5所表示的是設(shè)備散熱所消耗的熱量,可表示為:q5=0.02qout。

        qmac表示的是磨煤機(jī)在工作過程中所生成的熱量,可表示為:

        上式中,Kmac所表示的是機(jī)械熱轉(zhuǎn)化系數(shù),數(shù)值為0.5;e表示的是磨煤機(jī)的單位電耗,數(shù)值為6.75kW.h/t。

        qs所表示的是密封風(fēng)所產(chǎn)生的物理熱量,可表示為:

        上式中,ts表示的是密封風(fēng)的溫度,數(shù)值為20℃;Crc表示的是密封風(fēng)的比熱容,數(shù)值為1.0251kJ/(kg.℃)。

        t1表示的是干燥劑的最初溫度,可表示為:

        上式中,cag1所表示的是干燥劑的比熱容,數(shù)值為1.0.29kJ/(kg.℃)。

        d2所表示的是干燥劑的濕度,可表示為:

        上式中,KS表示的是密封份額,數(shù)值為0.041。

        如果熱風(fēng)溫度為380℃,則計(jì)算出來熱風(fēng)與冷風(fēng)的份額分別為90.39%和9.61%。由此可見,BMCR工況下的熱平衡能夠滿足設(shè)計(jì)需求。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,文章從中磨煤機(jī)的選型標(biāo)準(zhǔn)入手,分別對(duì)中速磨煤機(jī)的選型與熱平衡進(jìn)行了計(jì)算。中速磨煤機(jī)現(xiàn)階段已經(jīng)被很多行業(yè)所運(yùn)用,絕大多數(shù)設(shè)備在運(yùn)行過程中比較平穩(wěn),在研磨與干燥等方面的出力都能夠在很大程度上滿足企業(yè)生產(chǎn)過程中的運(yùn)行要求,在未來的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展前景仍然非常巨大。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李戰(zhàn)國,袁鴻飛,李彥龍,等.MPS-HP-Ⅱ型磨煤機(jī)磨制高水分褐煤出力計(jì)算及應(yīng)用研究[J].東北電力技術(shù),2014,10:41-43.

        [2]于清航.工業(yè)煤粉鍋爐煤粉制備中磨煤機(jī)的選型及發(fā)展[J].潔凈煤技術(shù),2015,1:99-102.

        [3]王學(xué)根,范海東,孟德彪,等.600MW超臨界機(jī)組提高中速輥式磨煤機(jī)出口溫度的研究[J].能源工程,2012,5:60-64.

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