李建路（華電萊州發(fā)電有限公司,山東　萊州　261400）

關(guān)于中速輥式磨煤機如何節(jié)能運行

李建路
（華電萊州發(fā)電有限公司,山東萊州261400）

摘要：制粉系統(tǒng)是電廠重要設(shè)備之一，其耗電量占全廠的廠用電的10%以上，制粉系統(tǒng)運行是否正常，將直接影響鍋爐運行的可靠性和經(jīng)濟性。實現(xiàn)制粉系統(tǒng)能最大限度地有效利用，是制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整及安全運行的重要工作。

關(guān)鍵詞：節(jié)能;磨煤機;電量

0　前言

當(dāng)前我們國家主要以火力發(fā)電為主，它不僅消耗了大量的煤炭資源，而且還給環(huán)境造成了較大的污染。能源的利用效率低、浪費非常嚴重，節(jié)能降耗不僅可以滿足日益增長的能源需求，而且還能積極有效的配合節(jié)能環(huán)保工作的進行。所以，節(jié)能降耗也是為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興夢想的重要工作之一。

1　制粉系統(tǒng)介紹

制粉系統(tǒng)在現(xiàn)代煤粉鍋爐燃燒系統(tǒng)中已成為與鍋爐燃燒設(shè)備不可分割的重要部分。制粉系統(tǒng)是電廠重要設(shè)備之一，其耗電量占全廠的廠用電的10%以上，制粉系統(tǒng)運行是否正常，將直接影響鍋爐運行的可靠性和經(jīng)濟性。所以，提高制粉系統(tǒng)出力、降低磨煤機的電耗，改善煤粉細度，在保證燃燒系統(tǒng)優(yōu)化運行的前提下，實現(xiàn)制粉系統(tǒng)能最大限度地有效利用，并且能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)最大的出力，是制粉系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整及安全運行的重要工作。

（1）華電萊州發(fā)電有限公司一期工程2×1050MW機組為火力發(fā)電機組，鍋爐是東方鍋爐（集團）股份有限公司生產(chǎn)的DG3000/26.15-Ⅱ1型高效超超臨界參數(shù)變壓直流爐，采用單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、運轉(zhuǎn)層以上露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐。設(shè)計煤種為活雞兔礦、補連塔煤礦煤，制粉系統(tǒng)采用的是冷一次風(fēng)正壓直吹式，并設(shè)有兩臺50%容量的動葉可調(diào)軸流式一次風(fēng)機，提供一次熱、冷風(fēng)輸送煤粉。采用了兩臺動葉可調(diào)式吸風(fēng)機和兩臺動葉可調(diào)式送風(fēng)機。每臺爐配有6臺中速輥式磨煤機，燃用設(shè)計煤種時，5臺磨煤機運行，1臺磨煤機備用。

萊州發(fā)電有限公司一期2×1050MW機組已正式轉(zhuǎn)入商業(yè)運行。機組節(jié)能降耗、保證機組的最佳效率，是提高經(jīng)濟效益的重要工作。在保證機組安全運行的前提下，竭盡全力降低機組制粉單耗是每個運行人員的重要任務(wù)之一，也是為建設(shè)國際大型濱海一流發(fā)電公司目標提供的有力保障。

下面結(jié)合我們?nèi)R州發(fā)電有限公司制粉系統(tǒng)，就如何提高制粉系統(tǒng)出力、降低制粉系統(tǒng)單耗，進行逐一的介紹以及我個人的一些心得總結(jié)。

制粉單耗包括磨煤機電耗及一次風(fēng)機電耗。制粉單耗指標主要反映煤的可磨性和制粉系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，同時也可從側(cè)面反映入爐煤計量的準確性。提高制粉系統(tǒng)出力是降低制粉單耗的最有效途徑。

萊州發(fā)電有限公司的磨煤機，采用的是北京電力設(shè)備總廠的ZGM 133G型磨煤機，ZGM型磨煤機是在繼承和發(fā)揚了德國Babcock公司技術(shù)的基礎(chǔ)上，并吸取了美國Babcock公司的技術(shù)，開發(fā)了K、N、G型磨煤機，即對于磨盤尺寸相同的同一型號的MPS磨，設(shè)計了三種磨輥規(guī)格、風(fēng)環(huán)面積和分離器，可以根據(jù)鍋爐一次風(fēng)率和燃煤量及煤粉細度的要求選擇合適的磨煤機。我們公司選用的是G型（大型磨煤機）。同時，磨本體抗爆能力從0.1MPa提高到0.35MPa，有利于磨煤機的安全穩(wěn)定運行。其旋流擴散式煤粉分配器也獲得了國家專利，這一改進大大提高了磨煤機的制粉特性。

（2）磨煤機代號和技術(shù)數(shù)據(jù)：

代號:ZGM133（G）

Z----中速

G----輥式

M----磨煤機

133----磨環(huán)滾道平均半徑（cm）

G----分K、N、G三個型號,K小型，N中型，G大型。

煤種范圍

煤種煙煤，部分貧煤和部分褐煤

發(fā)熱量16～31MJ/kg

表面水份≤10%

可磨性系數(shù)HGI=50～55（哈氏）

可燃質(zhì)揮發(fā)份18～34%

原煤顆粒0～50mm

煤粉細度R90=14～40%

磨煤機技術(shù)數(shù)據(jù)

“管道＋調(diào)控中心”模式保持了主流思路統(tǒng)一調(diào)控運行、實現(xiàn)對外公平開放、減少輸配環(huán)節(jié)、實現(xiàn)互聯(lián)互通、便于統(tǒng)籌監(jiān)管等諸多優(yōu)點，也能有效回避現(xiàn)有資產(chǎn)剝離、劃轉(zhuǎn)，以及建銷分離加劇等諸多難點，揚長補短?！肮艿溃{(diào)控中心”模式的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下方面。

標準研磨出力95.8t/h（當(dāng)R90=16%，HGI=80，WY=4%）

銘牌出力60t/h

額定功率770kW

電動機額定功率900kW

電動機電壓10KV

電動機轉(zhuǎn)速992r/min

通風(fēng)阻力≤7150Pa

磨機額定空氣流量41.50kg/s

磨煤機磨煤電耗量≤10kW?h/t（100%磨煤機出力）

原煤由原煤倉經(jīng)給煤機進入磨煤機內(nèi)與熱風(fēng)混合并干燥，在轉(zhuǎn)動的磨碗和磨輥之間的間隙中被碾碎，煤粉由熱空氣攜帶至磨煤機頂部的分離器，經(jīng)分離合格的煤粉連同干燥介質(zhì)形成風(fēng)粉混合物(一次風(fēng)煤粉)，經(jīng)煤粉管道送至燃燒器進入爐膛內(nèi)進行燃燒，不合格的煤粉返回到磨碗上再次碾磨.難以粉碎且一次風(fēng)吹不起的較重石子煤、鐵礦、鐵塊等通過噴嘴環(huán)落到一次風(fēng)室，被刮板刮進排渣箱，由人工定期清理，清除渣料的過程在磨運行期間也能進行。

（3）旋轉(zhuǎn)分離器的工作原理：

旋轉(zhuǎn)分離器為動靜組合式：主要包括分離器殼體、靜止百葉窗、轉(zhuǎn)子、落煤管、驅(qū)動部、回粉錐、密封風(fēng)管等部件，從研磨區(qū)送來的氣粉混合物進入分離器，首先通過靜止百葉窗，產(chǎn)生一定的切向速度，大的顆粒由于質(zhì)量較大，直接回到回粉錐返回研磨區(qū)，其余煤粉氣流在曳引力帶動下，進入轉(zhuǎn)子部分，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，使合格煤粉顆粒的離心力和氣流的曳引力平衡，而不合格的顆粒在離心力的作用下返回研磨區(qū)重磨，旋轉(zhuǎn)分離器葉輪轉(zhuǎn)速設(shè)計保證在50～80r/min時，我們在正常運行中控制轉(zhuǎn)速在60～65r/min。煤粉細度R90正常控制18%左右。

組合式旋轉(zhuǎn)分離器有以下的特點：

1）可以根據(jù)鍋爐要求不同的煤種細度進行自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)調(diào)節(jié)自動化。煤粉細度達R90=3～35%。從而使煤種的選用范圍得以增多。

2）可以減少小于75μm的過碾磨顆粒，從而提高制粉系統(tǒng)的出力和降低運行電耗，提高10%的出力。

3）采用低NOx燃燒器，可以滿足其燃燒所需要的煤粉細度。達到環(huán)境保護的要求。

設(shè)計的入爐煤低位發(fā)熱量為24110kj/kg，目前實際運行在19000 kj/kg左右。

2　在正常運行中，我們主要從以下幾方面進行調(diào)整

（1）在保證煤粉細度的前提下讓磨煤機在最大出力工況下運行。

（2）根據(jù)工況的變化，合理的調(diào)整磨輥的加載力，保證磨煤機在最佳出力。

（3）及時清理石子煤。

（4）減少系統(tǒng)漏風(fēng)。

（5）盡量少開冷風(fēng)門，在正常運行中，各磨煤機的冷風(fēng)門保持全關(guān)。出口溫度高時適當(dāng)開啟，調(diào)整正常后再關(guān)閉。保證分離器出口溫度≯80℃

（6）系統(tǒng)各處保溫完好。

（7）及時檢查磨煤機及給煤機運行正常，保證來煤。

風(fēng)煤比控制要求：

磨煤機的給煤量和一次風(fēng)量可根據(jù)一次風(fēng)與煤粉出力變化曲線操作（見下圖）。ZGM型中速輥式磨煤機的風(fēng)量可以在標準風(fēng)量上下適當(dāng)變動，制定了“標準空氣曲線”，以確保磨煤機一次風(fēng)量與系統(tǒng)要求相匹配。磨煤機正常運行時出口溫度控制80℃以下，各磨煤機的冷卻風(fēng)插板門保持全關(guān)。在滿足分離器出口溫度要求的同時，盡量維持較低的一次風(fēng)壓力以降低廠用電率。下面是一次風(fēng)壓在各個負荷階段時的對應(yīng)數(shù)值參考表：

表1

建立正確的給煤量和一次風(fēng)量比率是很重要的，如果標定的一次風(fēng)量、給煤量不準，不但影響負荷調(diào)節(jié)，而且影響磨煤機運行,出力下降，電耗增加。

磨煤機加載力控制在合適范圍內(nèi)，為了降低磨煤機單耗及降低磨煤機設(shè)備磨損，我們根據(jù)進入磨煤機的煤質(zhì)情況，調(diào)整磨煤機加載力，以控制磨煤機磨輥位置在上、下限范圍內(nèi)，控制磨煤機各部正常。下面是對應(yīng)磨煤機差壓控制加載力在各個負荷階段的對應(yīng)數(shù)值參考表：

表2

運行中根據(jù)磨輥的高度，來判斷磨煤機內(nèi)煤層的厚度，并及時的調(diào)整磨輥的加載力。低負荷時，磨煤機差壓維持在3.5Kpa左右，此時注意磨煤機應(yīng)不振動，高負荷時磨煤機差壓維持在5.0Kpa左右，此時應(yīng)注意磨煤機不滿磨?？刂颇ッ簷C風(fēng)量在100-110t/h。風(fēng)速控制在21-25m/s。這樣實際運行中，在同樣出力的情況下，加載力每降低1MPa,磨煤機電流大約降低2A，根據(jù)三相有功功率公式：P=1.732UICosΦ、按月30天計算，一個月可節(jié)約電量24940.8KWh。

3　效果檢查

（1）經(jīng)過我們#2機組人員的共同努力和精心的調(diào)整，按照既定方法進行操作后，節(jié)能降耗工作取得了很大的成績。

2014年8～12月#2爐平均制粉單耗為19.96kWh/t，比調(diào)查期的平均單耗22.05kWh/t下降了2.13kWh/t，如下表：

表3

所取得的效益：

#2爐制粉單耗降至19.96kWh/t，每臺爐一年按運行320天，每天按磨制原煤2000t計算，一年則節(jié)約廠用電2.13kWh/t×2000×320＝ 1363200kWh。

每度電按成本電價0.14/kWh計算，則年可節(jié)約人民幣0.14/ kWh×1363200kWh＝19.0848萬元。

（2）今后工作中需加以改進的方面。

工作中不斷的與同事交流工作心得，共同學(xué)習(xí)、不斷進步；加強節(jié)能意識，進一步節(jié)能降耗。

4　后記

關(guān)于中速輥式磨煤機如何能最充分利用及最經(jīng)濟運行，是我和我的同事們今后繼續(xù)努力的方向。本論文在編寫過程中得到公司領(lǐng)導(dǎo)宋吉虎、劉芝亮及各位同事的大力幫助，在這里一并表示非常的感謝！以上是大致向各位做的介紹，還請大家多多指教。