双进双出钢球磨煤机系统的运行优化

双进双出钢球磨煤机系统的运行优化

2009-03-25 09:21:39 来源:现代企业文化·理论版 2008年19期 作者: 【大 中 小】 浏览:1386次 评论:0条

陈　敏 　　摘  要：双进双出钢球磨煤机是电厂系统中广泛采用的一种制粉设备，它具有能耗低、生产效率高、研磨煤种范围广和不受异物影响等优点。文章介绍了双进双出磨煤机的工作原理，分析了磨煤机结构参数、工作参数和煤粉性质对磨煤功率和磨煤出力的影响，对磨煤机结构和工作参数进行了优化。 　　关键词：双进双出钢球磨煤机；工作参数；工作原理 　　 　　双进双出磨煤机储存煤粉的能力大，调节负荷变化快，运行灵活，可实现半磨运行，研磨效率高，系统防爆能力强，适应煤种范围宽，具有良好的预干燥性能，响应锅炉负荷变化快，煤粉细度细，控制方式先进合理，自动化程度高，设备运行可靠性好，连续作业率高，适合磨制硬度高、磨蚀性强、高灰份和较高挥发份的煤种，有利于锅炉低氧燃烧和抗高温腐蚀，特别适合磨制高灰份、强腐蚀性煤种等特点，所以被广泛的采用。但是目前我国在双进双出钢球磨煤机的应用和发展还存在较多问题，首先，引进的技术产品规格档距设置过大，缺少中间规格，在一定程度上限制了用户的选用，满足不了市场的实际需求。其次，现有的产品能耗比己经不能满足目前市场的要求，许多设计参数并没有很好的匹配，结构参数和工作参数设计不太合理，单位出力的能耗过高，带来了资源的浪费，降低了产品的市场竞争力。另外，引进技术产品中的部分主要部件及配套设备制造要求太高，我国尚不具备生产制造的条件，所以没有完全国产化，必须从国外进口，而进口部件的价格又十分昂贵，使整机价格较高，用户难以承受。本文正是基于这样的现状在分析了双进双出钢球磨煤机工作原理的基础上提出了其系统的运行优化策略。 　　一、双进双出钢球磨煤机的工作原理简介 　　双进双出钢球磨煤机的研磨原理与普通的单进单出钢球磨煤机相同，由两个相互对称并组合在一起的研磨系统组成，筒体两端均设有进料管和出料管。原煤通过自动控制给煤速度的给煤机，经过给煤管进入磨煤机两端的进料管，借助于螺旋输送装置，将原煤送入旋转的筒体内，由自由泻落和抛落的钢球对筒体内的原煤进行冲击和研磨，煤被磨碎形成煤粉。 　　热风通过磨煤机两端中空轴内的热风管道进入磨煤机，干燥并吹起筒体内己磨过的煤，热风携带煤粉通过磨煤机两端中空轴和热风管之间的环形间隙经煤粉输送管道进入分离器，被分离器分离出来的较重的粗大煤粉颗粒通过回煤管道进入给煤管，与原煤一起由螺旋输送装置送回筒体内进一步研磨，细度合格的煤粉从分离器上部的出口输入煤粉管道，送至燃烧器喷入炉膛。根据磨煤机负荷变化自动控制进入混料箱的旁路风量，主要用于保持一次风管路内一定流速，不使煤粉在管路中发生沉积，同时，进入混料箱的旁路风可对原煤进行预干燥。 　　二、双进双出钢球磨煤机的工作特性及其优化策略 　　 （一）双进双出钢球磨煤机的运行特点 　　1.运行可靠，连续作业率高。由于双进双出磨煤机的主要磨损件为钢球，因此运行中只要定期向磨煤机添加一定数量的钢球，即能维持磨煤机的长期安全运行。设在磨煤机和给煤机间的混料箱又起到了原煤的预干燥作用，使磨煤机的运行更加可靠。 　　2．有效地磨制硬煤和磨蚀性强的煤种。双进双出钢球磨煤机能有效的磨制哈氏可磨度小于50的煤种，对于灰份含量高且灰份中坚硬物质含量高的煤种其优越性尤其明显，这对中速磨来说是无法适应的。双进双出钢球磨煤机衬板的使用寿命一般为30000小时左右。由于双进双出钢球磨煤机对煤中杂质的敏感性差，不需要附加设备对煤块中的石子等杂质进行处理，运行维护简单。 　　3．双进双出钢球磨煤机增加了通风量。与单进单出的钢球磨煤机相比，双进双出钢球磨煤机主要优点是减少了占地面积，并增加了通风量。根据逆向流动特点，该磨煤机允许空气以较高的速度进入磨煤机内，而不会将其吹空。因此，即使磨制水分含量高达20%的湿煤，来自空气预热器的热风也能满足其干燥要求。 　　4．能获得稳定的煤粉细度及较低的风煤比。由于双进双出钢球磨煤机在运行中始终保持磨机筒体内恒定的燃料和风煤比，并且定期向磨煤机内补充一定数量的钢球，因此能够稳定保持向锅炉提供合格的煤粉，不会因为钢球的磨损而影响煤粉细度。双进双出钢球磨煤机可保持比中速磨更低的风煤比。 　　 （二）双进双出磨煤机的运行优化策略 　　由于双进双出磨煤机能耗仍然较高，所以降低制粉电耗，提高磨煤机生产经济性，是该机设计者和使用者共同追求的目标。考虑到磨煤机的磨煤电耗小于其干燥电耗，所以我们有必要对双进双出磨煤机进行优化，同时也对热风参数进行了优化，即相当于是磨煤机系统最佳参数进行确定。为使设备有一个良好的运行经济性，就应有合理的结构参数，并选定适当的工作参数。对双进双出磨煤机系统来说，关键的结构参数是滚筒的有效长度和有效直径，影响最大的工作参数是:滚筒的转速率、介质填充率，磨机入口热风的温度和流量。 　　1．降低原煤水分。原煤的水分将影响原煤仓和给煤机的工作性能和干燥过程，制粉系统的型式和干燥介质的选择也和原煤的水分有关。煤粉水分对制粉系统工作过程和锅炉燃烧均会发生影响。若煤粉未充分干燥，将会增加其储存、输送的困难，过高的煤粉水分也会对炉内着火产生不利影响。但对于除无烟煤外的大多数煤种，过分干燥的煤粉由于会增加自燃和爆炸的危险，也是不允许的。 　　2.增强双进双出磨煤机的干燥能力。由于双进双出磨煤机兼有磨煤和干燥两个功能，所以干燥出力也是这种磨煤机的一个重要的性能参数，为了保证磨煤机的高效生产，应该使磨煤机的干燥能力稍大于或者等于其对应的磨煤能力。因此对于磨煤机干燥能力的确定，双进双出磨煤机的设计、选型和生产管理是十分重要的。 　　3.调节一次风量。与其它形式磨煤机不同，双进双出磨煤机不是通过给煤机来调节控制出力，而是靠调整通过磨煤机的一次风量进行控制。在运行中双进双出磨煤机无论负荷如何，磨内风煤比始终保持不变。这就是说在给定负荷下，如果想增减磨煤机出力，只需增减一次风量即可实现，这是双进双出磨煤机的独有特点。因此双进双出磨煤机响应锅炉负荷的调节时间非常短，可与燃油和燃气锅炉相媲美。恒定不变的磨内风煤比在低负荷情况下会导致输粉管道内的煤粉流速过低，造成堵管。为保证煤粉输送的通畅，通过附加风量(称作旁路风)保证煤粉的正常输送。 　　4.磨煤机入口负压调节。入口负压是由再循环风量调节的，但再循环风量的变化直接影响锅炉燃烧，因此需要采用热风量作为辅助调节。特别是再循环风量已经超出一定的范围而负压仍达不到要求，则应主要使用热风参与调节。在使用热风参与调节时，一定要注意给煤量与热风量的配比，保证磨煤机出口温度不变。再循环风量限值范围可根据不同球磨机的具体情况由运行人员设定。该负压值应尽量小，以最大限度地减少漏风量，应充分利用热风，提高磨煤机出力。