国电太一1314号锅炉制粉系统电耗情况分析及对策汇编Word文档下载推荐.docx

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筒体转速：

17.57转/分

最大装球量：

64吨

铭牌出力：

30吨*

煤粉细度：

R90=12%

电机型号：

YTM630-6

电机功率：

1000kw

工作电压：

6000v

*注：

铭牌出力是指BTИ可磨性系数KVT1=1.0、原煤全水分Mt=7%、给煤粒度为0-25mm、煤粉细度R90=8%、在最大装球量及碾磨件为全新状态的基本出力。

（2）排粉机：

离心式

M5-29-11No20.5D

流量：

6.47-8.32×

104m3/h

全压：

14.9-14.2KPa

制造厂家：

成都电力机械厂

3．煤质特性：

六期锅炉设计煤种为西山贫煤+洗中煤的混煤，设计低位发热量21.44MJ/Kg（合5120kcal/kg），校核煤种发热量19.64MJ/Kg（合4690kcal/kg）。

但实际入炉煤种除火车煤（即混煤）以外，还有占总量约30-40%的小窑煤。

小窑煤含硫分较高，热值不稳定。

掺杂大量矸石，发热量在14-19MJ/Kg之间（合3300-4600kcal/kg）。

煤质指标见表。

六期煤质指标（表1）

指标

单位

设计煤种

校核煤种Ⅱ

校核煤种Ⅲ

实际煤种

低位发热量Q

MJ/Kg

21.44

19.64

16.8

15-18

全水分Mar

%

7.73

8.99

11.0

6.0-6.6

干燥基水分Mad

0.77

0.88

1.06

---

挥发份V

17

22

25.7

11-16

灰份A

27.28

32.17

39.84

35-45

可磨系数K

--

1.42

1.34

4．为保证磨煤机正常运行，每台磨煤机配有高低压润滑油系统（顶轴和轴承润滑）、电机轴承润滑油系统、减速箱润滑冷却油系统、雾化喷油系统（牙轮润滑）等辅助油站。

5．在进行分析和调整前，13、14#锅炉的钢球磨煤机制粉电耗在33-35kwh/t左右，且制粉平均出力小于38吨/h。

对影响制粉系统安全经济运行的因素进行全面分析，在目前现有条件下，着重从设备本身、日常维护、运行调整入手，寻求增加制粉出力和降低制粉电耗的途径。

根据燃烧制粉系统计算说明书，在设计煤种时，磨煤机出力储备系数为1.20，磨煤机最大出力41.76吨，在校核煤种Ⅲ（16.8MJ/Kg）时，磨煤机出力储备系数为0.91，磨煤机最大出力40.57吨。

我们的目标是使磨煤机出力达到或大于42吨，电耗降至30kwh/t以下。

二．制粉系统出力偏低、电耗偏高的因素分析：

1、钢球装载量。

13、14#锅炉的磨煤机型号为MG350/600Ⅳ。

说明书中提供的最大钢球装载量是59吨。

我厂以前对磨煤机内钢球装载量都是按照55吨进行控制。

根据经验公式计算最佳钢球装载量：

ψzj=12/（n/nzj）1.75=0.1866（公式1）

式中ψzj——最佳钢球充满系数；

n——磨煤机工作转速，17.57r/min；

nlj——磨煤机临界转速，nlj=42.3/D=22.6r/min；

Mzj=ρzj×

ψzj×

Vt（公式2）

式中Mzj——最佳钢球装载量，t；

ρgq——钢球的堆积密度，一般取ρgq=4.9t/m3，但我厂填装钢球以Φ60为主，取ρgq=4.7t/m3;

Vt——筒体体积，57.73m3；

经计算得知，该磨煤机最佳钢球装载量大约为50.6吨，实际装球55吨左右。

实际钢球充满系数按照上述公式计算，为ψ=0.2027。

钢球充满系数直接影响磨煤出力和电能消耗。

在一定范围内，随着筒体内钢球装载量ｍq增多，钢球充满系数ψ增大，磨煤出力Bm增加，制粉单位电耗ΣE（磨煤电耗Em与通风电耗Etf之和）是有所下降的。

但当钢球装载量增加，超过最佳钢球装载量时，筒体内钢球落下的有效高度减小，制粉出力增加程度减缓甚至下降，这时制粉电耗ΣE将明显增加。

图1最佳钢球装载量的确定

另外，从运行参数方面分析，在给煤量增加时（大于40吨），磨煤机入口负压明显减小，出入口压差升高很快。

说明筒体内钢球量偏多，通流能力下降，再增加煤量，钢球运动高度降低，出力下降，堵磨的可能性增加。

因此，我厂磨煤机目前钢球装载量偏大是影响制粉电耗的因素之一。

根据目前其他电厂制粉系统优化运行经验来看，都将钢球实际装载量调低。

我厂在14#锅炉大修时，对B、C磨煤机加装料位自动控制系统后，将装载量控制在45吨。

以14#炉B#制粉系统为例，我们进行钢球装载量前后磨煤机出力和电耗对比，见表2。

钢球装载量变化前后对磨煤机出力和电耗的影响（表2）

钢球装载量t

55吨

45吨

电流A

85-88

75-78

磨煤机出力t/h

35-38

45-48

制粉电耗kwh/t

33-35

26-28

2、钢球直径大小与配比

我厂的磨煤机筒体内加装Φ40和Φ60两种钢球，材质为高铬钢或低铬钢，加装比例一般是Φ40:

Φ60=1:

2，这一比例不尽合理。

磨煤机所装钢球的规格以及不同规格钢球的搭配比例，对磨煤机出力、电耗和钢球磨损都有一定影响。

对于同一台磨煤机，当只有钢球直径变化时，磨煤机出力与钢球直径的平方根成反比，见公式3。

（公式3）

　　式中Bm1、Bm2分别为钢球直径为d1、d2时的磨煤机出力，t/h。

　　在同样的钢球装载量下，钢球直径越小，碾磨表面积越大，碾磨效果越好。

特别是大型球磨机筒体直径加大，钢球下落高度得到保证，再选用尺寸较小的钢球、撞击次数增加，这样既可以提高磨煤出力，又可以减缓金属衬板磨损。

由于煤粉颗粒均匀性较差，如多采用小球，增加磨煤机在磨制过程中对煤的撞击点次和碾磨表面，这有利于对原煤进程深度研磨。

这个作用虽然不能定量计算，但可定性分析：

如果筒体内不同规格钢球合理搭配，钢球充满程度改善，煤被更均匀地分布在钢球间，煤粒受到钢球挤压并使摩擦作用加强，因而被磨得更细，煤粉颗粒更均匀。

当然，并非小球越多越好、越小越好，小球的采用也有限度，应保证有一定的空隙容纳适量的煤，以保证磨煤机一定的出力。

因此，合理多用小球，可增大钢球磨煤机出力。

换句话说，在一定的磨煤机出力下，合理多用小球，磨制成为合格煤粉的时间缩短，可降低磨煤机电耗。

我们根据上述理论，以14#炉A#制粉系统为例，将筒体内钢球的配比进行了一系列调整，装载量保持55吨，对相关数据进行了测试，见表3。

两种规格钢球配置比例的变化对制粉出力、电耗的影响（表3）

钢球比例

Φ40:

Φ60

磨煤机平均出力

t/h*

制粉电耗

kwh/t

1：

2

36.45

32.59

3：

5

37.42

31.76

1

38.90

31.14

40.04

30.25

*注：

磨煤机平均出力为CRT显示器给煤机的平均值。

从表3中看出，对大小钢球比例进行调整后，制粉出力和电耗有明显变化。

目前，国内电厂钢球磨煤机筒体内钢球综合尺寸趋向小型化。

一般加入3种不同规格的钢球，且大直径钢球的比例减少。

湖南湘潭电厂对其型号为DTM350/700的钢球磨煤机进行了钢球大小及对制粉系统影响的试验。

筒体内新装三种钢球Φ40:

Φ50:

Φ60（质量比）=3:

4:

3，Φ60mm钢球占30%，制粉出力在60t/h左右。

开始补球时加入的全是Φ60mm钢球，这样时间一长，球径配比变为2:

2.75:

3.25，Φ60mm钢球占40%以上，制粉出力大幅下降。

问题发生后，补充钢球时先补入Φ40mm钢球，适当加入Φ50mm钢球，经过一段时间调整后，配比接近3:

3，制粉系统出力恢复到原来水平。

后来在另一台磨煤机上试验Φ40:

Φ60（质量比）=1:

3:

1，Φ60mm钢球占20%，制粉出力提高至70吨/h以上。

参考文献

（1）介绍了对不同直径的钢球配比在2台350/600钢球磨煤机上进行的对比试验。

其中A号磨煤机Φ60:

Φ70（质量比）=1:

9，B号磨煤机Φ60:

1。

均按最佳装球量加装钢球，运行时控制电流相同，试验结果表明B号比A号出力多5吨以上。

这是大直径钢球的比例调整试验，若加入小直径钢球，效果更加明显。

目前，我厂球磨机钢球直径和配比还不太合理，应对现有2种规格钢球的配比进行调整，如果有条件时，可增加Φ50mm钢球或Φ30mm钢球，目的就是增加小球比例。

3、钢球补充方式。

我厂对13、14#锅炉钢球磨煤机补加钢球一般是每月一次。

在两次补加钢球之间的运行周期内，在开始由于一次加注大量钢球，虽然制粉出力有所增加，但磨煤机电流增加更多，磨煤机电耗大幅度增加。

运行一段时间后，筒体内钢球量和出力匹配，磨煤机电耗下降至合理范围。

随着运行时间延长，到末尾时段，因钢球量减小，出力下降，磨煤机电耗又增加。

很多电厂在补加钢球工作上有较成熟的经验和制度。

天天补加且每次定量。

根据钢球磨损公式：

Y=990.7e-0.038X（普通中铬钢球）（公式4）

式中X——钢球直径，mm；

Y——钢球磨损量，g/t；

得出，当X=40mm时，Y1=216.7g/t；

当X=60mm时，Y1=101.3g/t。

由以上可以看出，球径较大时，钢球消耗量较小。

如果，我厂以后在钢球配比时趋向于小球时，如Φ40:

1或4:

1，那么理论钢球消耗量控制在150g/t以内不是大问题。

目前，我们加注钢球的周期和补充量也不合理。

不管磨煤机电流在什么范围，只要下降幅度大于5A或7A（或电流低于某一数值），就一次补加大约5吨钢球。

其实，很多情况下，钢球量和出力正好匹配，但仍然补充钢球，造成磨煤机电耗增加。

通过对磨煤机补充钢球记录及磨煤机电流变化情况来看，如果缩短补充钢球周期，或者实现天天补充钢球，那么，磨煤机电流将在我们认为合理的范围内做微小波动，制粉电耗能得到有效控制。

另外，钢球实际补充量也减小。

（补加周期太长，筒体内积存大量小径钢球，这些小径钢球磨损量更大）

根据其他电厂钢球消耗量试验经验值上限120g/t测算，如果天天补充钢球，我厂每台磨煤机每月平均制煤量大约25000-27000吨，每月钢球消耗量大约3吨，会比以前下降30%以上。

另外，根据资料显示，经过一段时间运行（一般为3000工作小时，约合5个月），应对筒内钢球进行筛分，