魏永剛 賈存銀 高喜成

摘要：制粉系統(tǒng)是煤粉鍋爐的重要組成部分，運(yùn)行狀態(tài)的好壞，直接影響鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性影響較大。根據(jù)A/B磨運(yùn)行的實(shí)際情況，從理論上深入分析直吹式制粉系統(tǒng)及其磨煤機(jī)的運(yùn)行特性，討論影響中速磨煤機(jī)經(jīng)濟(jì)安全工作的主要因素，提出較為合理的運(yùn)行方式，對A/B磨實(shí)際運(yùn)行具有理論指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：直吹式系統(tǒng);中速磨煤機(jī);運(yùn)行特性;運(yùn)行方式

1.中速平盤磨的工作原理

磨煤機(jī)是制粉系統(tǒng)的主要設(shè)備，化肥廠動(dòng)力車間A/B磨煤機(jī)采用日本宇部工業(yè)株式會(huì)社制造的LM-8.20D型Loesche中速磨煤機(jī)，其磨輥轉(zhuǎn)速：42.9rpm，額定出力：18.9t/h，工作原理如下：

電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)帶動(dòng)水平布置的磨盤以一定的轉(zhuǎn)速不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，磨輥與磨盤之間存在一定間隙。原煤落在磨盤上兩組相對運(yùn)動(dòng)的碾磨部件表面間，在離心力的作用下沿磨盤徑向向外沿運(yùn)動(dòng)，在磨輥與磨盤間形成煤層，在壓緊力作用下擠壓和碾磨而破碎，繼續(xù)向外溢出磨盤。一次風(fēng)從磨下部經(jīng)磨盤周圍環(huán)隙流經(jīng)旋轉(zhuǎn)磨盤的外徑，在磨盤外徑的細(xì)煤粉被氣流攜帶向上流向粗粉分離器，合格的煤粉隨一次風(fēng)進(jìn)入爐膛燃燒，不合格的落下來繼續(xù)研磨，廢料進(jìn)入廢料箱。

2.中速磨直吹式制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)

直吹式制粉系統(tǒng)是磨煤機(jī)根據(jù)鍋爐負(fù)荷的需要，連續(xù)、均勻、有調(diào)節(jié)地向爐膛供應(yīng)煤粉。這一性質(zhì)使直吹式制粉系統(tǒng)成為鍋爐燃燒系統(tǒng)重要的組成部分。

A/B鍋爐采用單臺(tái)中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)。該制粉系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、設(shè)備部件少、占地小、維護(hù)量小;運(yùn)行電耗低; 潤滑油冷卻系統(tǒng)簡單;給煤機(jī)采用電子重力式皮帶給煤機(jī)，利于燃煤量的自動(dòng)、精確控制調(diào)節(jié);爆炸危險(xiǎn)性小的特點(diǎn)。

3.中速磨煤機(jī)的運(yùn)行特性

評(píng)價(jià)中速磨煤機(jī)的指標(biāo)有：磨煤機(jī)出力、煤粉細(xì)度、系統(tǒng)工作的安全性及運(yùn)行電耗、碾磨部件的使用壽命等。在磨煤機(jī)運(yùn)行過程中，各種因素的要求存在一定的矛盾，因此綜合分析它們之間的關(guān)系以尋求最佳的運(yùn)行方式。運(yùn)行中磨煤機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷要根據(jù)鍋爐的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，煤質(zhì)在一定程度上發(fā)生變化，其次是隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，碾磨部件磨損加劇。分析磨煤機(jī)運(yùn)行特性，應(yīng)在這樣的前提下進(jìn)行。

3.1 磨煤機(jī)出力

國內(nèi)常用可磨性系數(shù)表明煤的機(jī)械強(qiáng)度的大小，即煤是否易于被磨成煤粉的特性，此系數(shù)本身不是煤的固有特性，只是表示煤在一特定設(shè)備上將其磨成煤粉的難易程度。

在中速磨煤機(jī)中，熱空氣對原煤的干燥呈逆向流動(dòng)方式，熱空氣與進(jìn)入磨煤機(jī)的原煤不能預(yù)先接觸，因此原煤水分的大小對碾磨出力影響較大。水分越高，磨煤機(jī)出力越小。過大的水分會(huì)導(dǎo)致磨輥處煤及煤粉粘結(jié)，影響磨煤機(jī)安全運(yùn)行。

磨煤機(jī)出力還與磨煤機(jī)碾磨壓力有關(guān)。碾磨壓力主要來自液壓油系統(tǒng)的液壓缸，其次是磨輥的自重力。碾磨壓力過大，將加速碾磨部件的磨損，過小將使磨煤機(jī)出力降低、煤粉變粗，因此，運(yùn)行中要求碾磨壓力保持一定。A/B磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)液壓油的壓力通常設(shè)定在55kg/cm2，隨著碾磨部件的磨損，碾磨壓力相應(yīng)減小，運(yùn)行中需隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

中速磨的最小出力一般能降低到額定出力的40%而維持正常運(yùn)行。低于最小出力運(yùn)行，由于磨盤上煤層過薄，會(huì)造成碾磨部件金屬間的直接接觸，導(dǎo)致強(qiáng)烈磨損和振動(dòng)等事故。

3.2 通風(fēng)量

對結(jié)構(gòu)尺寸已定的磨煤機(jī)而言，滿負(fù)荷下磨煤機(jī)的通風(fēng)量是固定的數(shù)值。在風(fēng)環(huán)和分離器設(shè)計(jì)維持不變的情況下，固定的通風(fēng)量可保證必要的風(fēng)環(huán)風(fēng)速和煤粉細(xì)度。但隨之而來的問題是，運(yùn)行中風(fēng)煤比（煤粉濃度）不能隨煤種變化作相應(yīng)的調(diào)整。例如對高揮發(fā)分煙煤，煤粉可磨得粗些，同時(shí)若煤的可磨性指數(shù)也較高時(shí)，磨煤機(jī)出力可有較大的提高。但通風(fēng)量高于規(guī)定值會(huì)使得煤粉管道和磨煤機(jī)內(nèi)部磨損加速，因而提高了高揮發(fā)份煤對一次風(fēng)率的要求，其后果必然對燃燒帶來不利的影響。為此必須限制磨煤機(jī)出力，以保證合理的風(fēng)煤比，從而限制了磨煤機(jī)的出力潛力。

在40%～100%磨煤機(jī)運(yùn)行負(fù)荷范圍內(nèi)，磨煤機(jī)通風(fēng)量與磨煤機(jī)負(fù)荷率間呈線性關(guān)系，但對制粉系統(tǒng)最小通風(fēng)量的要求，決定了通風(fēng)量必須維持在額定值的70%，當(dāng)磨煤機(jī)以額定出力和相應(yīng)額定通風(fēng)量運(yùn)行時(shí)，此時(shí)可獲得一個(gè)對燃燒合適的風(fēng)煤比：隨著磨煤機(jī)出力下降，風(fēng)煤比增大，煤粉濃度大降。低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，爐膛溫度水平本已降低，又加上風(fēng)煤比過大，對煤粉著火和穩(wěn)定燃燒會(huì)更加不利。揮發(fā)分越低的煤種，此問題就越突出。由此可見，中速磨煤機(jī)不適合總在低負(fù)荷下運(yùn)行。

3.3 煤粉細(xì)度

當(dāng)磨煤機(jī)運(yùn)行負(fù)荷降低時(shí)，由于其通風(fēng)量與負(fù)荷呈線性關(guān)系，風(fēng)量絕對值減少，風(fēng)環(huán)處、磨煤機(jī)內(nèi)及分離器空間氣流速度均下降，能托起和攜帶的煤粉粒徑減小，煤粉變細(xì)。此外，運(yùn)行中磨煤機(jī)的碾磨壓力對煤粉細(xì)度也有顯著影響，當(dāng)磨煤機(jī)負(fù)荷不變時(shí)，隨著碾磨壓力的提高，煤粉變細(xì);當(dāng)碾磨壓力不變時(shí)，隨著負(fù)荷的增大，煤粉變粗。碾磨壓力變化對煤粉細(xì)度的影響隨磨煤機(jī)負(fù)荷的加大而愈加顯著。因此，當(dāng)磨煤機(jī)處于低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可適當(dāng)降低施加的碾磨壓力，這既有利于減少磨煤機(jī)的振動(dòng)，又不至于對煤粉細(xì)度造成明顯影響。

3.4 磨煤機(jī)溫度

磨煤機(jī)出口溫度越高，越有利于煤粉的干燥，煤粉著火所需的著火熱越少，著火越容易，延長了煤粉在爐膛中的停留時(shí)間，降低鍋爐的飛灰含碳量，在一定程度上提高了鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。但溫度過高會(huì)驅(qū)使揮發(fā)分從煤中逸出，容易引起煤粉的自然，甚至爆炸，導(dǎo)致磨煤機(jī)被迫停運(yùn)，同時(shí)著火過早又可能引起燃燒器周圍嚴(yán)重結(jié)焦，甚至燒壞燃燒器噴口。 出口溫度過低，會(huì)因煤不能獲得充分的干燥以致吸附在磨煤機(jī)內(nèi)部和煤粉管中，使煤粉管堵塞。因此，選擇合適的磨煤機(jī)出口溫度至關(guān)重要。

中速磨出口溫度一般為60～90 ℃。對于高揮發(fā)分煤種，最低應(yīng)維持在65～70 ℃;對于低揮發(fā)分煤種不應(yīng)高過90～95 ℃。磨煤機(jī)出口最低溫度應(yīng)比露點(diǎn)高10 ℃，但最低不能低于60 ℃，以避免煤粉結(jié)塊?；诟稍锝橘|(zhì)含氧量、制粉系統(tǒng)布置、原煤揮發(fā)分和磨輥的限制，運(yùn)行中最高緊急停運(yùn)溫度為110 ℃。

4 結(jié)論

4.1 中速磨煤機(jī)不適合長期在低負(fù)荷下運(yùn)行。

4.2 直吹式制粉系統(tǒng)的工作性質(zhì)，決定了該系統(tǒng)及其磨煤機(jī)是鍋爐燃燒系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，其運(yùn)行特性必須綜合考慮對鍋爐燃燒的影響。

4.3 運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)燃料性質(zhì)的變化和磨煤機(jī)負(fù)荷的變化，相應(yīng)調(diào)整通風(fēng)量、碾磨壓力及煤粉細(xì)度，以保證磨煤機(jī)工作和鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性。

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