蔣蓬勃
(華電國際技術服務中心,濟南 250014)
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鋼球磨煤機最佳通風量簡化計算方法研究
蔣蓬勃
(華電國際技術服務中心,濟南250014)
摘要:目前國內火電廠中儲式制粉系統(tǒng)最佳通風量的計算公式均按照DL/T 5145—2002《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設計計算技術規(guī)定》進行,而實際運行中受排粉機進口通風量測點布置及摻配煤硬度的影響,無法給出準確的運行指導。對上述標準中的計算公式進行簡化,在保證計算精度的基礎上有效地降低了制粉系統(tǒng)損耗,并對簡化公式進行了綜合簡化推導和誤差分析。
關鍵詞:鋼球磨煤機;最佳通風量;哈氏可磨性系數(shù);煤粉細度
1鋼球磨煤機最佳通風量理論計算方法
目前國內火電廠中儲式制粉系統(tǒng)主要配備單進單出筒式鋼球磨煤機,其最佳通風量均按照DL/T 5145—2002《火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設計計算技術規(guī)定》中的計算公式進行設計計算[1]。最佳通風量的定義為磨煤電耗和通風電耗總和為最小時的通風量,其理論計算公式為
(1)
式中:qV,opt為最佳通風量;V為磨煤機筒體容積,m3;n為磨煤機筒體工作轉速,r/min;D為磨煤機筒體內徑,m;R90為煤粉細度,%;Ψ為鋼球裝載系數(shù),kVTI為鋼球磨煤機入爐煤可磨性指數(shù),用于鋼球磨煤機的設計計算,按下式確定
(2)
kVTI=0.014 9HGI+0.32 ,
(3)
式中:mb為鋼球裝載質量,t;ρb為鋼球堆積密度,ρb=4.9 t/m3;HGI為入爐煤哈氏可磨性系數(shù)。
2鋼球磨煤機最佳通風量簡化分析
目前國內火電機組常用單進單出筒式鋼球磨煤機主要分為16個型號,其主要結構特性參數(shù)見表1。
結合上述單進單出筒式鋼球磨煤機結構特性參數(shù),在單一給定條件下對最佳通風量理論計算公式進行分析,初步得出以下結論。
(1)單進單出筒式鋼球磨煤機主要結構特性為常數(shù),不需進行簡化,即
(4)
(2)最佳通風量計算公式對煤粉細度的引用為線性關系,無需簡化。
(3)最佳通風量計算公式對kVTI及Ψ的引用為指數(shù)關系,需進行簡化。
綜上所述,可知對最佳通風量計算公式的簡化實質可等效轉換為對kVTI及Ψ的簡化。
3入爐煤可磨性指數(shù)簡化分析
通過對上述可磨性指數(shù)關系進行關聯(lián)性分析,可初步得出以下結論:在目前國內火電機組主要燃用煤種HGI為40~80范圍內,最佳通風量計算公式中對入爐煤可磨性指數(shù)的引用可分別簡化為
(5)
(6)
4鋼球裝載系數(shù)簡化分析
表1 單進單出筒式鋼球磨煤機主要結構特性參數(shù)
表2 火電機組主要燃用煤種可磨性指數(shù)分類
(7)
5綜合簡化推導及誤差分析
綜合不同類型單進單出筒式鋼球磨煤機結構特性參數(shù)、可磨性指數(shù)及鋼球裝載系數(shù)簡化分析,可得出最佳通風量綜合簡化計算公式為
(8)
式中:a為鋼球磨煤機結構特性修正系數(shù)。
考慮目前國內采用單進單出鋼球磨煤機多為125~300 MW機組,其中占比最高的為MTZ3258型,且此型號機組最大鋼球裝載系數(shù)最高,因此以MTZ3258型單進單出筒式鋼球磨煤機為計算基本型,對各型磨煤機在常規(guī)HGI及煤粉細度R90范圍內的最佳通風量進行綜合簡化計算,并對計算誤差進行分析,詳細數(shù)據見表3。
從表3可以看出,在HGI及R90范圍內,按照簡化公式計算的最佳通風量與理論計算值高度吻合,對各種型號單進單出筒式鋼球磨煤機而言,絕對誤差最大值為247 m3/h,絕對誤差最小值為-369 m3/h,相對誤差最大為0.73%,相對誤差最小為-0.66%。
表3 單進單出筒式鋼球磨煤機最佳通風量簡化計算數(shù)據
續(xù)表
注:HGI取值范圍為50~70,R90取值范圍為12%~27%??紤]到目前火電廠大多燃用摻混煤種,HGI可取60,同時考慮工業(yè)應用現(xiàn)場估算精度,則式(8)可進一步簡化為單參數(shù)估算公式
(9)
(10)
6結論
通過對鋼球磨煤機最佳通風量理論計算方法進行分析,得出一種高度吻合的最佳通風量簡化計算公式,考慮火電廠燃用摻混煤種及工業(yè)應用現(xiàn)場估算精度,得出2種最佳通風量單參數(shù)估算公式。利用上述公式可以準確快捷地對磨煤機現(xiàn)場通風量數(shù)據進行初步判斷,結合運行方式調整,進一步提高制粉系統(tǒng)設備運行經濟性。
參考文獻:
[1]火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設計計算技術規(guī)定:DL/T 5145—2002[S].
(本文責編:弋洋)
收稿日期:2015-08-21;修回日期:2016-02-08
中圖分類號:TM 621.2
文獻標志碼:A
文章編號:1674-1951(2016)03-0021-02
作者簡介:
蔣蓬勃(1976—),男,山東萊陽人,高級工程師,從事電廠節(jié)能技術管理方面的工作(E-mail:opb0028a@vip.sina.com)。