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仓储式制粉系统运行方式探析
发布时间：2013-07-11 07:54 来源：未知
0、前言
基于燃煤煤种复杂、煤质恶劣的原因，到目前为止，我省火电机组的锅炉，大都选用具有煤种适应性广、结构简单、维护方便等优点的球磨机来研磨煤粉，且都配备中间储仓式制粉系统。尽管如此，不同的锅炉或当同一锅炉燃用不同煤种时，对各自制粉系统的运行要求差异较大。如何在基建调试阶段实现制粉系统运行方式优化，为机组投产后的节能降耗打下良好的基础，一直是专业技术人员研究的问题。
磨煤机的运行始终处于一种动态平衡之中。影响其出力的原因很多，必须分析各种因素对磨煤机出力的影响，协调和调整各因素之间的关系，优化制粉系统的运行方式，以达到磨煤机出力最大、同时系统电耗最低的目的。
1、最佳钢球装载量的大致确定
一般来讲，在一定的范围内磨煤机的出力与钢球装载量成正比，而与钢球的球径成反比。因此，找出电耗最小而出力最大的钢球装载量和钢球球径的配比是很重要的，富通新能源销售球磨机、雷蒙磨粉机等磨机机械设备。
在调试过程中，由于工程进度和现场条件的限制，不可能针对某一套制粉系统进行详细的同比试验来确定最佳钢球装载量，但大型火电机组锅炉一般均配有2～4台球磨机，如果忽略同一台锅炉每套制粉系统间自身结构与系统阻力的微小差别，即可将不同系统等同看待。
在球磨机单机试运行结束后到系统整套投运前的时间内，有意地使各个不同的球磨机上装载的钢球在数量上保持一定差距，并以各球磨机电流作为不同钢球装载量的参照值。然后在各套制粉系统投运后的相同时间段内，在保证系统通风量、粗粉分离器挡板开度、给煤机转速等基本一致的情况下，测取各球磨机电耗及对应的煤粉细度，即可得出单套制粉系统在出力相同（即给煤机转速一致）时不同钢球装载量下的球磨机电耗及对应的煤粉细度，从而大致确定哪种电流值代表了最佳钢球量。各种磨煤机最大钢球装载量推荐值见表1。
对于无烟煤、贫煤可选用∮30 mm球15%，∮40 mm球30%，∮50～60 mm球55%的最佳配比方式。
火电机组大修后锅炉制粉系统也可采用同样的方法进行对比试验。
2、给煤量的标定
所谓磨煤机出力，即指单位时间内进入磨煤机的煤量。若保持其它参数不变，在一定范围内随着给煤量的增大，球磨机的出力也随之增大。而由于磨煤机中的存煤重量与磨煤机自重（滚筒加钢球）相比，所占份额少，据测试，一般空载下的磨煤机电流与满载工况下电流相差仅10%左右，在正常情况下，给煤量的增加并不明显增大磨煤机的电耗。所以磨煤机应尽量在满负荷（最大给煤量）工况下运行。
那么，应如何确定给煤量呢？为增加出力而一味地增大给煤机转速显然是行不通的。集控室监测给煤量的手段是间接的，只能看到给煤机刮板走的速度，不能读出给煤量的多少�？衫�“截流煤量称重法”找出给煤机刮板速度与给煤量之间的关系：使原煤仓到给煤机入口隔栅的开度固定，控制插板在固定位置，以保证给煤机煤层厚度维持一定，在标定中通过给煤机的变频无级调速控制，调节3～5个不同的刮板速度，再通过截流煤量称重，即可得到对应的给煤量。多次的试验证明，这样标定的结果比较准确，标定曲线的线性关系也不错，可以作为实际运行依据。
3 通风量的调整
在火电机组锅炉制粉系统的启动过程中，通风量的调整操作通常是依据设计参数以及运行经验进行的。如当制粉系统具备启动条件以后，首先启动排粉机，将其入口挡板全开至100%开度，再依次启动磨煤机、给煤机，并逐渐加大给煤量，同时根据设计提供的系统中各级管段的负压、磨煤机进出口差压、磨煤机出口温度等参数，调整热风量及再循环风量，进行制粉。然后通过煤粉的取样分析，再适当调节粗粉分离器挡板开度来调整合适的煤粉细度。
应该说，这样的运行操作是正确、可行的，但在我省基建投产后的火电机组中，制粉系统在运行较长一段时间后，大多会出现排粉机叶轮磨损严重且不到一个大修期就得更换的问题。究其原因，虽然与粗、细粉分离器的效率偏低有相当的关系，但设备选型不当、系统风速高、风机余量过大也是造成排粉机在入口挡板全开时叶轮磨损严重以及耗电率高的主要因素。湖南益阳电厂是刚刚建成投产的火电厂，1号、2号锅炉均配备球磨机中间储仓式制粉系统，运行中每台排粉机入口挡板最大开至60～70%即可满足单套制粉系统风量的要求，虽然这种调节方式不会影响机组的安全稳定运行，但系统长期节流，风机效率低，耗电量增加，对机组运行的经济性是十分不利的。
因此，在初步设计及设备选型过程中，应在充分了解和掌握设备质量和性能的前提下，尽可能做到合理配置，以提高设备的使用效率，避免不必要的能源消耗。
当然，制粉系统的正常运转是一个随工况不断变化而需随时调整的动态平衡过程，系统中各设备的选型、性能的匹配不可能百分之百地恰到好处，只能在一定的范围内相互适应，图1、图2即反映了这样一种关系。另外，仅就排粉机而言，要做到既满足磨煤机的出力要求，自身又具备一定范围的对系统风量的调节能力，选择节能效果好的可变速调节的排粉机无疑是一条很好的途径。
4、粗粉分离器的挡板调节
粗粉分离器的出口挡板开度一般是根据经验预先调好的，在运行中可根据煤粉细度进行适当调整，并不需要做经常性的变动。但如果当锅炉燃用煤种或系统结构发生了较大变化时，则有必要找出挡板开度的最佳位置。方法很简单，即在某一套制粉系统中，在制粉总通风量不变及其它参数基本不变的情况下，通过对3～4个不同方面的问题或误差挡板开度下煤粉细度的比较，就可得出何种挡板开度是最佳的。
值得指出的是，尽管对挡板开度指示的精度要求并不高，但由于制造和安装方面的问题或误差，在以往的调试工程中，几乎都发现有粗粉分离器挡板开度指示与实际挡板开度不符、甚至无开度指示的现象存在，如调节工具又不配套，会使得挡板开度的调整难以准确到位，而挡板开度的大小直接关系到系统阻力大小和制粉出力，对制粉系统的能耗有相当的影响。
5、球磨机的运行及维护
球磨机的运行正常与否及损耗的大小，一方面取决于系统设备的性能状况，另一方面也与运行人员的操作以及检修人员的维护工作有着密切的联系。因此只有在诸多方面采取措施，才能保证磨煤机的正常运转，同时降低损耗。
a．应尽可能选用无原煤自流、给煤均匀性好、调节品质高的配有变频调速系统的给煤机，这样既有利于调整并保持适合的最大给煤量，又始终能使磨煤机保持在较大出力和低电耗下运行。
b．钢球会因在磨煤机运行中的磨损变小而降低磨煤机出力，所以应采用耐磨性能好的钢球，并且在球磨机的运行过程中还要适时补充钢球。
c．投入自动控制系统，以避免运行人员在制粉系统变换频繁的运行工况中发生误操作。
d．避免润滑油系统的油路堵塞，适时更换用油．使油质清洁，油量充足，保证磨煤机转动部分的良好润滑。
6、结束语
制粉系统的调试和运行调整工作是一个较复杂的综合工程，而火电机组投产后球磨机制粉系统的能量消耗在电厂发电成本中占有相当的比重，所以在基建调试过程中搞好制粉系统的调试和运行方式优化工作，无疑将大大有利于机组的节能降耗，提高运行经济性。
