摘 要：鋼球磨煤機(jī)在我國火力發(fā)電廠中得到廣泛的應(yīng)用，但是鋼球磨煤機(jī)金屬損耗大，制粉電耗較高。通過建立鋼球磨損穩(wěn)態(tài)模型和工程試驗可以計算出最佳鋼球裝載量和鋼球最佳級配。同時采用高鉻鋼球，可以減少鋼球磨損，穩(wěn)定鋼球的最佳級配，減少鋼球的用量，達(dá)到減少電耗和鋼耗的目的。

關(guān)鍵詞：磨煤機(jī)；鋼球；級配

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.033

0 概述

鋼球磨煤機(jī)已在國內(nèi)外火力發(fā)電廠中廣泛的應(yīng)用，但是鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)能耗較高，其用電量高達(dá)廠用電的20%左右。據(jù)統(tǒng)計，磨煤機(jī)一般每磨制1t煤鋼球磨損為120～300g，個別磨煤機(jī)甚至更高。通過調(diào)節(jié)鋼球最佳裝配量、球徑的配比、鋼球以及襯瓦的材料特性及補球參數(shù)，可以起到防磨降耗的作用。目前我國火力發(fā)電廠鋼球磨煤機(jī)鋼球直徑的選擇一直沿用前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)鋼球磨煤機(jī)的鋼球規(guī)格尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在補球方面，因認(rèn)為大球會磨成小球，絕大多數(shù)火力發(fā)電廠根據(jù)經(jīng)驗單純的補加大球，造成磨煤機(jī)內(nèi)球荷平均粒度的增大，使磨煤機(jī)不能工作在最佳鋼球級配。

1 改造項目

某電廠330MW機(jī)組鍋爐配備有4臺350/600型鋼球磨，均為沈陽重型機(jī)械廠生產(chǎn)的單進(jìn)單出磨煤機(jī)。設(shè)計出力為45.88t/h，額定電流為105A。近年來，受到國內(nèi)煤炭市場變化等因素的影響，使得入爐煤質(zhì)偏離設(shè)計值。目前該廠使用的鋼球規(guī)格為Φ40、Φ50、Φ60三種，配比方式為1：1：1，磨煤機(jī)加裝鋼球主要以磨煤機(jī)電流為參照依據(jù)，采取定期加裝大直徑鋼球方式，使磨煤機(jī)筒體內(nèi)部不同直徑鋼球比例不合理。

以前使用的鋼球為普通高鉻鋼球，平均磨耗為133.6g/噸煤，現(xiàn)在在普通高鉻鋼球化學(xué)成分的基礎(chǔ)上添加適量鎢、鉻、錳、釩等合金元素，進(jìn)一步降低鋼球的磨耗，提高鋼球的耐磨性。

同時對磨煤機(jī)襯板的波形和材質(zhì)進(jìn)行了改造，通過對波形板的波谷高度差進(jìn)行調(diào)整，提高波形板帶球能力，從而增加鋼球在磨煤機(jī)筒體內(nèi)的粉碎和研磨行程，提高鋼球的粉碎和研磨能力。目前使用的襯板均為低合金材質(zhì)，將襯板材質(zhì)升級改造為高鉻鑄鐵耐磨襯板，升級后的高鉻鑄鐵耐磨襯板較低合金襯板耐磨性能提高20%，從而降低襯板的磨損。

2 計算鋼球最佳級配系數(shù)

鋼球磨損的結(jié)果是其直徑隨磨損時間的增長而減少，就單個鋼球來說，直徑的減少是一個隨機(jī)過程。然而在特定的磨煤機(jī)中，鋼球群體直徑的減少則表現(xiàn)出很強(qiáng)的統(tǒng)計特征。對于 1 臺其他各種參數(shù)都固定，而只有鋼球直徑變化的磨煤機(jī)，其出力與鋼球直徑的平方根成反比，磨煤機(jī)電流基本不變，則取用小直徑鋼球有利于降低磨煤電耗。而直徑小的鋼球磨損量大，所以應(yīng)根據(jù)各鋼球級配下磨煤電耗成本和鋼球磨損成本綜合考慮確定鋼球的最佳級配[3]。

合理的鋼球裝載量和鋼球級配使磨煤機(jī)出力增大，降低制粉電耗及鋼耗[4]。磨煤機(jī)的規(guī)格（直徑、總長）不同、轉(zhuǎn)速不同、襯板形狀不同、所磨燃料不同、煤粉細(xì)度要求不同鋼球級配也就不同。首先根據(jù)燃煤的可磨系數(shù)、燃煤粒度、磨煤機(jī)直徑確定最大鋼球直徑，確保最大粒度的燃煤被迅速破碎；其次根據(jù)煤粉細(xì)度要求、燃煤的可磨系數(shù)確定最小鋼球的直徑，確保燃煤微粒被迅速碾碎。在此鋼球級配下的制粉出力可根據(jù)式（1）計算出相應(yīng)可計算磨每噸煤的磨煤電耗。根據(jù)發(fā)電成本可計算磨煤電耗成本，算出磨煤電耗成本和鋼球磨損成本之和，確定出鋼球的最佳級配[5]。

3 試驗前后運行參數(shù)分析

（1）磨煤機(jī)鋼球級配前。通過對數(shù)據(jù)計算、分析得出：

1）#6爐D磨煤機(jī)鋼球級配前磨煤機(jī)運行單耗：EM=NM/BM=磨煤機(jī)電機(jī)用電總量（KWh）/給煤量總計（T）=21.2 kWh/t煤。

2）磨煤機(jī)電流值平均109.3A。

3）磨煤機(jī)平均出力保持在45.3T/h左右。

4）煤粉細(xì)度：R90=25.6%，R200=5.3%。

（2）磨煤機(jī)鋼球級配后。

（3）磨煤機(jī)鋼球級配前、后比較分析。通過對#6爐D磨煤機(jī)鋼球級配試驗前后采集的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析得出：

1）#6爐D磨煤機(jī)鋼球級配后運行單耗比級配前平均降低6.6kWh/t煤。

2）磨煤機(jī)電流值平均降低27.2A。

3）磨煤機(jī)出力平均升高1.7T/h左右，變化不大。

4）煤粉細(xì)度（取二次加球后連續(xù)5日平均值）：R90=21.7%，稍高于設(shè)計值；R200=3.1%，低于設(shè)計值。（注：#6爐設(shè)計煤粉細(xì)度：R90≤20%；R200≤5%）

4 結(jié)論

通過磨煤機(jī)級配前后各數(shù)據(jù)的對比可以清晰的看出，磨煤機(jī)級配后磨煤機(jī)單耗由原來的21.2kwh/t降低至14.6kwh/t。磨煤機(jī)電耗成本由原來的8.904元/t降低至6.132元/t，磨制每一噸煤可以節(jié)約成本2.772元，按照一臺330MW機(jī)組一年用煤量70萬噸計算，可以實現(xiàn)節(jié)約發(fā)電成本1940400元。

參考文獻(xiàn)：

[1]330MW機(jī)組集控運行規(guī)程[S].華電國際十里泉發(fā)電廠，2013.

[2]余濤，張翠珍，劉亮.鋼球磨煤機(jī)鋼球的最佳級配與補球參數(shù)[J]. 長沙理工大學(xué)學(xué)報，2007，4（01）：68-83.

作者簡介：賈海冰（1988-），男，山東嘉祥人，本科，助理工程師。