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        鋼球磨煤機最佳通風量簡化計算方法研究

        2016-06-16 01:01:25蔣蓬勃
        綜合智慧能源 2016年3期

        蔣蓬勃

        (華電國際技術(shù)服務(wù)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(shù)服務(wù)中心,濟南250014)

        摘要:目前國內(nèi)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(shè)計計算技術(shù)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(chǔ)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(guān)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(nèi)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(shè)計計算技術(shù)規(guī)定》中的計算公式進行設(shè)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(zhuǎn)速,r/min;D為磨煤機筒體內(nèi)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(shè)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(zhì)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(nèi)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(jié)構(gòu)特性參數(shù)見表1。

        結(jié)合上述單進單出筒式鋼球磨煤機結(jié)構(gòu)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(jié)論。

        (1)單進單出筒式鋼球磨煤機主要結(jié)構(gòu)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(guān)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(guān)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(zhì)可等效轉(zhuǎn)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(guān)系進行關(guān)聯(lián)性分析,可初步得出以下結(jié)論:在目前國內(nèi)火電機組主要燃用煤種HGI為40~80范圍內(nèi),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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特性修正系數(shù)。

        考慮目前國內(nèi)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(nèi)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(jù)見表3。

        從表3可以看出,在HGI及R90范圍內(nèi),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(jù)

        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(yīng)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(jié)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(yīng)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(jù)進行初步判斷,結(jié)合運行方式調(diào)整,進一步提高制粉系統(tǒng)設(shè)備運行經(jīng)濟性。

        參考文獻:

        [1]火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)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(shù)管理方面的工作(E-mail:opb0028a@vip.sina.com)。

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