顏佳興， 何 翔， 馬達夫

(1. 云南華電鎮(zhèn)雄發(fā)電有限公司， 云南昭通 657200； 2. 上海發(fā)電設備成套設計研究院， 上海 200240)

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MGS4060A雙進雙出筒式磨煤機煤粉特性和級配優(yōu)化研究

顏佳興1， 何 翔2， 馬達夫2

(1. 云南華電鎮(zhèn)雄發(fā)電有限公司， 云南昭通 657200； 2. 上海發(fā)電設備成套設計研究院， 上海 200240)

以某600MW機組MGS4060A雙進雙出筒式磨煤機為例，通過調整磨煤機運行參數，同時進行煤粉取樣，研究了容量風開度、動態(tài)分離器轉速、分離器出口溫度和給煤量等因素對煤粉特性的影響。研究表明:動態(tài)分離器轉速增加時煤粉變細，隨著給煤量增加，煤粉先粗后細，其他因素對煤粉細度影響不明顯。另外分析了鋼球磨損規(guī)律，通過改變鋼球級配可優(yōu)化煤粉特性，提高煤粉均勻性指數。

雙進雙出磨煤機； 鋼球磨煤機； 煤粉特性； 級配優(yōu)化

雙進雙出磨煤機是在單進單出磨煤機基礎上發(fā)展起來的一種制粉設備，由于其對煤種適應能力強、結構緊湊、出力穩(wěn)定、運行可靠等優(yōu)點[1]，最近幾年在電力行業(yè)中被廣泛應用[2]。雙進雙出磨煤機由磨煤機筒體、螺旋輸送裝置、靜壓主軸承、密封風裝置、混料箱、分離器、大小齒輪主傳動系統(tǒng)、主軸承潤滑系統(tǒng)、大齒輪噴射潤滑系統(tǒng)、壓差和噪聲測料位系統(tǒng)和慢速傳動系統(tǒng)等組成，并與給煤機相連接[3]。由于鋼球磨煤機的鋼球級配、磨損等變化特性類似一種“黑匣子”的研究對象，難以掌握其變化特性，導致大多時候補加鋼球出現(xiàn)偏差，對煤粉特性、制粉單耗和鋼球磨損的影響較大，所以對該類磨煤機的試驗研究顯得較為重要，旨在找出鋼球的補球規(guī)律，提高磨煤機的運行經濟性。

以云南某600MW超臨界鍋爐雙進雙出磨煤機制粉系統(tǒng)的性能試驗[4]及鋼球維護試驗為研究背景，掌握各種因素影響下該類磨煤機制粉系統(tǒng)出口的煤粉和運行特性，結合對鋼球級配的探索給出了磨煤機最優(yōu)運行的條件和鋼球加載建議。

1 設備介紹

該電廠配備的MGS4060A雙進雙出筒式磨煤機部分性能參數見表1。

表1 磨煤機部分性能參數

鍋爐設計燃用無煙煤，設計煤質見表2。

表2 設計煤質

2 煤粉特性

2.1容量風的影響

固定20t/h給煤量及動態(tài)分離器轉速下，調整各磨煤機容量風，在50%、58%、65%、75%分離器轉速下的煤粉細度R90變化均不大，最大只有4%的變化幅度。因為改變容量風開度只能增加煤粉攜帶量，對煤粉細度影響可忽略，見圖1。

2.2動態(tài)分離器轉速的影響

由于容量風開度對煤粉細度影響很小，固定給煤量40t/h并保持容量風開度25%～50%(每臺磨煤機保持一定的容量風開度不變)，在不同動態(tài)分離器轉速下，測試R90、均勻性指數n與估計平均粒徑。通常觀察R90來判斷煤粉粗細具有一定的局限性，故引入估計平均粒徑，算法如下：

(1)

式中：R1、R2、R3、R4、R5、R6分別為粒徑大于200μm、200～125μm、125～90μm、90～75μm、75～61μm，小于65μm的煤粉所占份額。

圖2為動態(tài)分離器轉速對R90的影響，圖3為動態(tài)分離器轉速對估計平均粒徑的影響。

從圖2、圖3中可見煤粉整體較細。在給煤量40t/h、容量風開度保持在25%～50%、動態(tài)分離器相對轉速從50%變化到75%時，R90從5.5%左右降低到3.5%左右。D磨煤機在動態(tài)分離器相對轉速75%時上升，這是由于煤粉試驗數據誤差引起。從估計平均粒徑也可知煤粉整體的粒徑變小了。

由于煤粉比較細，所以建議動態(tài)分離器轉速調低比較好，以免著火過快產生燃燒器結焦。

2.3分離器出口溫度的影響

動態(tài)分離器相對轉速為50%、58%、65%、75%及給煤量40t/h的情況下，進行分離器出口溫度的調節(jié)，測量煤粉細度。

圖4為分離器出口溫度對R90的影響。

不同分離器轉速下，隨磨煤機出口溫度逐漸提高時，R90逐漸變小，但是不明顯。這是因為溫度提高，顆粒的干燥得到增強，大顆粒破碎成更小的顆粒；除此以外，溫度提高，煤中水分更多的變成水蒸氣，煤粉氣流體積流量增大，離心分離作用增強，所以煤粉逐漸變細。

2.4給煤量的影響

固定動態(tài)分離器轉速為65%、保持容量風開度25%～50%,調節(jié)磨煤機給煤量，測量煤粉細度特性(見圖5)。

由圖5可知：觀察到各臺磨煤機給煤量在35～40t/h時煤粉較粗，這是因為給煤量30t/h時少量的煤容易得到更多的研磨機會，而給煤量大于40t/h時煤粉變細。

3 鋼球級配的影響

利用檢修期間以B磨煤機為研究對象，機組啟爐前第一次裝載的鋼球量為75t(初始級配為33.3∶33.3∶33.3)，第二次為80t(加入d=40mm鋼球2.5t，d=50mm鋼球2.5t)，第三次達到額定裝載量86t(加入d=40mm鋼球3t，d=50mm鋼球3t)。

3.1鋼球級配變化

為了得到B磨煤機磨損與補球后各級鋼球的比例及個數分布情況，磨煤機運行一段時間后將B磨煤機中鋼球全部倒出，采用焊制的鋼球篩將20～30mm、30～40mm、40～50mm的鋼球分別歸入不同的鋼球袋，之后過秤即得到鋼球級配，見表3。

表3 級配變化

從表3中可知：中間級配鋼球明顯過大，而且整個篩分過程并未發(fā)現(xiàn)小于20mm的廢球。

表4為B磨煤機的補球記錄。

表4 補球記錄

初始總鋼球量86t，余下鋼球67.7t，其中50mm大球損失5.67t，40mm中球損失10.79t，30mm小球損失13.84t，參考表2得知40mm球一直在補給，所以造成40mm球總量偏多。級配已經從最初的變化至22∶44∶34，中間尺寸的球過多，造成級配失調，補球多次補加40mm的鋼球是主要原因。

倒球篩分時觀察到小于20mm的球幾乎沒有，因為從啟爐時是新加的鋼球，經過一年多的磨損，30mm的小球并沒有變成小于20mm的廢球。經過2014年的6次補球，小球的級配已經降至0.18t，若本次再加40mm鋼球3t，會進一步加劇級配失調，故本次加大球1t、小球2t。先穩(wěn)住大球級配，適當提高小球級配。

3.2優(yōu)化補球前后對比

在優(yōu)化補球前進行一次B磨煤機最大出力試驗，記錄運行數據，同時進行4根管的煤粉取樣；在優(yōu)化補球后再進行一次相同工況試驗和煤粉取樣，對比前后運行數據和煤粉特性。圖6是補球后的煤粉粒度分布特性。

由圖6顯示：均勻性指數n得到了大幅提升，說明補球優(yōu)化方案是正確的。

4 結語

(1) 隨著動態(tài)分離器轉速的提高，煤粉細度變細，煤粉均勻性變差。建議將動態(tài)分離器轉速控制在50%左右。

(2) 隨著容量風開度從45%到65%增加，各臺磨煤機的煤粉細度沒有明顯變細或者變粗，可知容量風對煤粉細度影響不大。

(3) 提高動態(tài)分離器出口溫度，煤粉細度變化不大，即溫度對煤粉細度影響較小。

(4) 由于鋼球磨煤機運行過程中保持一定的消耗比例，若只補大球則會影響鋼球磨煤機的最佳配比，故在補球過程中應注意級配控制。

(5) 電廠采用了推薦的補球方案之后煤粉過細的特點被改善，煤粉均勻性指數得到顯著提升。

[1] 郭玉泉, 鄧文儉, 劉志超, 等. BBD4062型雙進雙出磨煤機的調試[J]. 中國電力, 2001, 34(1): 18-21.

[2] 孟麗娜. MGS4060雙進雙出磨煤機系統(tǒng)研究[J]. 中國新技術新產品, 2013(24): 98.

[3] 解武, 范朝峰. 雙進雙出磨煤機的結構及自動控制[J]. 電力建設, 2006, 27(2): 58-61.

[4] 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會. 電站磨煤機及制粉系統(tǒng)性能試驗: DL/T 467—2004[S]. 北京: 中國電力出版社, 2004.

Study on Pulverized Coal Properties and Gradation Optimization of a MGS4060A Double-in Double-out Tubular Coal Mill

Yan Jiaxing1, He Xiang2, Ma Dafu2

(1. Yunnan Huadian Zhenxiong Power Generation Co., Ltd., Zhaotong 657200,Yunnan Province, China; 2. Shanghai Power Equipment Research Institute, Shanghai 200240, China)

Taking the MGS4060A double-in and double-out tubular coal mill in a 600MW unit as an example, the influence of following factors on the pulverized coal properties was studied by adjusting the operating parameters of mill with different coal powder samples, such as the opening degree of air damper, rotation speed of dynamic separator, outlet temperature of the separator and the coal feed rate, etc. Results show that the pulverized coal becomes finer with increasing rotation speed of dynamic separator, which becomes coarser first and then finer with the rise of coal feed rate, whereas the influence of other factors is not obvious. The pulverized coal properties can be improved by familiarizing with the ball abrasion rules and changing the ball gradation, so as to raise the uniformity index of pulverized coal.

double-in double-out coal pulverizer; ball mill; pulverized coal property; gradation optimization

2016-04-13

顏佳興(1972—)，男，助理工程師，從事電站鍋爐制粉系統(tǒng)和燃燒調整研究。

E-mail: yjx_ddb@163.com

TK223.25

A

1671-086X(2016)06-0378-04