MPS型中速磨煤機對不同煤種煤粉細度的影響

第26卷第2期發(fā)電謾Vol 26, No. 22012年3月POWER EQUIPMENTMar.2012MPS型中速磨煤機對不同煤種煤粉細度的影響徐榮田,何翔2,程智海2,周文臺2(1.國網(wǎng)能源寧夏煤電有限公司,寧武750410;2.上海院發(fā)電設備成套設計研究院,上海200240)摘要:結合一臺冷一次風(fēng)正壓直吹式MPS型中速磨煤機,研究了分離器葉輪轉速、風(fēng)煤質(zhì)量比和液壓加載壓力對貧煤和煙煤煤粉細度的影響。測試結果表明:各級葉輪轉速下,混煤(70%貧煤十30%煙煤)煤粉要粗一些,Rυ差異約3%;在相同風(fēng)煤質(zhì)量比下,貧煤煤粉比煙煤煤粉細,R也相差3%左右;液壓加載壓力5~8MPa時(shí)R變化1%~5%,且煙煤煤粉Rs高于貧煤煤粉Rs值關(guān)鍵詞:中速磨煤機;制粉系統;動(dòng)態(tài)分離器;煤種;煤粉細度中圖分類(lèi)號:TK223.25文獻標識碼:A文章編號:1671-086X(2012)02-0080-04Effect of Pulverizing Parameters on Fineness of Coal Powderfrom Medium-speed MillXU Rong-tian', HE Xiang, CHENG Zhi-hai, ZHOU Wen-tai(1. Ningxia Coal Power Co, Ltd, State Grid Energy, Ningwu 750410, China2. Shanghai Power Equipment Research Institute, Shanghai 200240, China)Abstract: Based on a positive-pressure direct-fired MPS medium-speed mill with cool primary air, the effect offollowing pulverizing parameters on fineness of lean and bituminous coal powder has been analyzed, such as theimpeller speed of separator, mass ratio of air to coal and the hydraulic loading pressure, etc. results show that atvarious speeds of impeller, the fineness of coal mixture(70% lean coal+30% bituminous coal)is relativelycoarse, with a Rso difference of about 3%: at the same mass ratio of air to coal, the lean coal powder is finerthan bituminous coal with also a Ryo difference of about 3%: at a hydraulic pressure of 5-8MPa, the Rgodifference lies in 1-5%, and the rgo of bituminous coal is higher than that of lean coKeywords: medium-speed pulverizer; pulverizing system; dynamic separator; coal category: coalpowder fineness我國從20世紀90年代開(kāi)始引進(jìn)國外技術(shù)制膛、一次中間再熱、旋流燃燒器前后墻對沖燃燒造MPS型中速磨煤機,近十幾年來(lái)相關(guān)學(xué)者對其方式。采用冷一次風(fēng)機中速磨煤機直吹系統,配進(jìn)行了較多的研究。文獻[1-7]分別對MPS型磨6臺巴布科克-日立公司生產(chǎn)的MPS200磨煤機,煤機的結構和運行特性,煤粉細度和煤種適應性,BMCR工況下5臺運行,1臺備用。分離器性能和結構改造以及運行優(yōu)化等方面進(jìn)行MPS200型磨煤機制粉能力為71.7t/h(200了論述,但是對進(jìn)口MPS型且僅帶有動(dòng)態(tài)旋轉葉日、哈氏可磨系數82、總水分v(M1)=7.96%)輪式分離器的中速磨煤機磨制不同煤種的研究還分離器型式為SLS225,轉速0~180r/min;磨盤(pán)十分少見(jiàn)。筆者對某電廠(chǎng)進(jìn)口MPS型中速磨煤的磨環(huán)直徑為2000mm,磨輥直徑為1560mm,機在不同煤種下進(jìn)行了一系列熱態(tài)試驗,由于試磨煤機筒體直徑為3350mm;液壓加載壓力為驗過(guò)程中石子煤排放量較少,且并不考查制粉電5~20MPa耗,所以本文重點(diǎn)放在煤粉細度特性的分析上。2煤質(zhì)參數1設備簡(jiǎn)介試驗煤種為貧煤、煙煤兩種,煤質(zhì)分析見(jiàn)某600MW機組鍋爐為超臨界直流爐,單爐表1。中國煤化工收稿日期:2011-09-13HsCNMHG作者簡(jiǎn)介:徐榮田(1983-),男,工程師,從事發(fā)電廠(chǎng)設備運行優(yōu)化研究E-mailxuyongtian@126.com第2期徐榮田,等:MPS型中速磨煤機對不同煤種煤粉細度的彩響表1煤質(zhì)分析16個(gè)工況下一次風(fēng)管上煤粉取樣篩分結果的平項目貧煤均值,其中各臺磨煤機紿煤量在33~45t/h,動(dòng)態(tài)w(Cu)/%59.29分離器出口溫度在100~110℃,分離器葉輪轉w(Hr)/%3.1510.30速在80~120r/min變化,一次風(fēng)量在18~24w(N r)/%0.84kg/s變化。結果見(jiàn)圖3和圖4。(St,u)/%0.3831Mx)/%平均值7.4013.47風(fēng)量18kg/s(Ad)/%次風(fēng)量22kgs一次風(fēng)量23kg/sQ,/(MJ·kg-1)24.3923.133煤粉取樣方法取樣槍頂端裝有4個(gè)取樣頭,可在4個(gè)點(diǎn)上同時(shí)進(jìn)行取樣,見(jiàn)圖1。分離器葉輪轉速/rmmn-140圖3磨制貧煤平均值▲一一次風(fēng)量18kg/s一·一次風(fēng)量20kgs一次風(fēng)量22kg圖1煤粉取樣槍頂部利用棘齒機構,使4個(gè)取樣頭進(jìn)行轉動(dòng),槍桿上的轉盤(pán)共有9個(gè)刻度各按40°分割,劃分成9等份,用來(lái)指示取樣頭的位置。沿轉盤(pán)轉動(dòng)2圈,可使取樣頭轉動(dòng)1圈,這就有18個(gè)位置,分離器葉輪轉速rmn-)每個(gè)位置之間相隔20°。4個(gè)取樣頭的位置分別圖4磨制30%煙煤混70%貧煤從管道橫截面上劃分的相等面積中取樣,見(jiàn)圖2,相同一次風(fēng)量下,隨分離器葉輪轉速加快,其中各扇形面中的小圓圈就是取樣點(diǎn)。在18個(gè)煤粉逐漸變細;而相同葉輪轉速下,隨著(zhù)一次風(fēng)位置點(diǎn),用相同的時(shí)間進(jìn)行各個(gè)位置點(diǎn)的取樣,量提高,煤粉逐漸變粗。這種變化特征很明顯,其結果是在取樣管道橫截面上,總計72個(gè)等面說(shuō)明了動(dòng)態(tài)分離器的效果應該是優(yōu)于靜態(tài)分離積區域上抽取了具有代表性的煤粉樣。器口。在各級葉輪轉速下,磨制貧煤時(shí)R9平均值要低于磨制煙煤混貧煤時(shí),比如80r/min時(shí),R平均值分別是27%和30%,140r/min時(shí)是10%和13%?；烀旱拿悍垡忠恍?這是由于煙煤的全水分較高,在給煤量和分離器出口溫度差不多的前提下,混煤的干燥程度不及貧煤;且煤粉水分高時(shí)還使得煤的脆性減弱,一些煤會(huì )粘在磨輥四周,造成研磨出粉量受影響,故磨制混煤得到的煤粉會(huì )粗于磨制貧煤時(shí)的煤粉,但R9平圖2采樣點(diǎn)分布圖均值差異僅在3%左右。4試驗結果及分析4.2磨煤機給煤量和一次風(fēng)量的影響磨制貧煤時(shí)保持磨煤機分離器出口溫度1104.1分離器葉輪轉速和一次風(fēng)量的影響℃左右,同時(shí)磨制貧煤或磨制30%煙煤混70%貧煤時(shí),進(jìn)煙煤時(shí)磨煤中國煤化rmin;磨制CNMHG℃左右,分行了動(dòng)態(tài)分離器葉輪轉速、一次風(fēng)量變化的試離器轉速也仙是正rmm。在小同給煤量、驗。試驗數據取2臺鍋爐各3臺磨煤機分別在不同一次風(fēng)量下的煤粉細度R9見(jiàn)圖5和圖6。第26卷平均值分離器的分離效率會(huì )有所提高,煤粉更會(huì )偏細。34÷一次風(fēng)23在相同給煤量下,一次風(fēng)量在20kg/s時(shí),磨制貧煤的煤粉細度R9值要小于磨制煙煤的煤粉細度,2臺磨煤機給煤量試驗工況下(33t/h和47t/h),R9值相差3%左右。4.3液壓加載壓力和磨煤機給煤量的影響磨制貧煤時(shí)保持分離器出口溫度110℃左右,同時(shí)固定分離器轉速在100r/min;磨制煙煤磨煤機給煤量h-)時(shí)分離器出口溫度在90℃左右,分離器轉速也圖5磨制貧煤在100r/min。在不同液壓加載壓力、不同磨煤平均值機給煤量下的煤粉細度R9見(jiàn)圖7和圖8次風(fēng)量20.0kg/次風(fēng)量24.0kg/s■平均值給煤量33th給煤量40th◆給煤量47Uh磨煤機給煤量/·h-l圖6磨制煙煤液壓加載壓力/MP由圖5及圖6可知,隨磨煤機給煤量增大,圖7磨制貧煤R9值先增大后減小。磨制貧煤時(shí),一次風(fēng)量22.5■平均值kg/s由于給煤量很小(33t/h),會(huì )導致磨煤機振給煤量33th一給煤量40th動(dòng),故未進(jìn)行試驗。圖6中一次風(fēng)量20.0kg/s、一給煤量47th給煤量33t/h時(shí),試驗數據可能不準確。磨煤機給煤量試驗測得的風(fēng)煤質(zhì)量比見(jiàn)表2。表2磨煤機紿煤量試驗下的風(fēng)煤質(zhì)量比次風(fēng)量/次風(fēng)量/貧煤給煤量/煙煤給煤量/(kgs-1)(th-1)(t·h-1)20.022.520.024.0液壓加載壓力/MPa圖8磨制煙煤2.1822.42.1822.618401.8002.160由圖7和圖8可看出:磨制貧煤,當給煤量為4715321.723471.5321.82833t/h、40t/h時(shí)液壓加載壓力從5~8MPa變從表2可見(jiàn),上述風(fēng)煤質(zhì)量比都較大,正壓化時(shí),煤粉細度R平均值逐漸減小,加載壓力的直吹式中速磨的風(fēng)煤質(zhì)量比一般在1.4~1.8。提高,加強了研磨力度;當給煤量為47t/h時(shí),出風(fēng)煤質(zhì)量比過(guò)大使得煤粉較粗,當磨煤機給煤量現了加載壓力8MPa下煤粉增粗的結果,這是由達到47t/h時(shí),煤粉反而變細,這正是因為風(fēng)煤于磨盤(pán)內煤量增大磨輥加載壓力較大,磨輥和質(zhì)量比變小的緣故。由于給煤量33/h是在機磨盤(pán)上煤的縫隙很小,分離器分離回來(lái)的煤和給組負荷較小的范圍內,而由于中速磨煤機直吹式煤機給人的煤有一部分沒(méi)有機會(huì )被研磨,所以造系統受到最小風(fēng)量的限制,一次風(fēng)量不能太小,成部分較粗的煤粉被熱風(fēng)攜帶出去。以免引起送粉管道內的沉積,所以在出粉量較小磨制煙煤時(shí),R3的平均值隨液壓加載壓力的時(shí),風(fēng)煤質(zhì)量比過(guò)大是無(wú)法避免的。調整煤粉細提高而變小,煤粉逐漸變細。圖8中加載壓力度值以及細粉區間分布須從其他措施著(zhù)手,從而6.5MPa,“7?1H力8MPa給使煤粉細度達到合格的要求。這說(shuō)明了合理的煤量40t/差造成的。風(fēng)煤質(zhì)量比是決定煤粉細度最重要的指標之在相同, LIELCNMH力下,制煙除此以外,隨著(zhù)一次風(fēng)煤粉質(zhì)量濃度提高,煤時(shí)的R值都要大于磨制貧煤時(shí),加載壓力徐榮田,等:MPS型中速磨煤機對不同煤種煤粉細度的影響5MPa時(shí)Rs大1%,加載壓力6.5MPa時(shí)R9大(33t/h和47t/h),R值相差3%左右。4.5%,加載壓力8MPa時(shí)R3大2%。(3)固定分離器轉速在100r/min,液壓加載5結語(yǔ)壓力從5~8MPa變化時(shí),煤粉細度R9平均值逐漸減小,磨制煙煤時(shí)R3的平均值隨液壓加載壓本文基于MPS型中速磨煤機,根據動(dòng)態(tài)分力的提高而變小,煤粉逐漸變細。離器轉速、磨煤機給煤量、液壓加載壓力和不同次風(fēng)量的現場(chǎng)試驗數據,分析了磨制不同煤種參考文獻時(shí)的煤粉細度特性。磨制煙煤時(shí),從安全角度考[1]黨國軍陳佳新,白華寧.MPS型中速磨煤機運行狀況的分慮,磨煤機分離器出口溫度要低于93℃,而磨制析[.寧夏電力,2006(3):58-61貧煤時(shí)該值可以到達110℃以上。除了磨煤機[2]劉任惠.MPS唐煤機的運行與調整[J].中國電力,1999,32分離器出口溫度不同,在其余運行條件一樣的前[3]解其林.MPS中速磨煤機旋轉式煤粉分離器的改造及應用提下,可得出以下結論:.中國電力,2005,38(3):62-66(1)相同一次風(fēng)量和給煤量下,隨分離器葉輪[4]林江直吹式制粉系統及中速磨運行特性分析[門(mén),中國電轉速加快,煤粉逐漸變細;而當一次風(fēng)量提高,相同力,1999,32(1);25葉輪轉速下,煤粉逐漸變粗。各級葉輪轉速下混煤[5]吳景興,馬金風(fēng),張永興,等,350MW機組鍋爐制粉系統調整分析[.中國電力,2003,36(12):13-17煤粉要粗一些,R。平均值差異僅在3%左右。[6]陳華桂,黃磊,岳峻峰,等.正壓直吹式制粉系統優(yōu)化調整試(2)固定分離器轉速在100r/min,在相同驗分析[J.江蘇電機工程,2004,23(6):51-53的風(fēng)煤質(zhì)量比下,磨制貧煤的煤粉細度較磨制[η岳俊峰,黃磊,陳華桂.MPS磨煤機工作特性試驗研究[J冂煙煤時(shí)的煤粉要細一些,兩個(gè)給煤量試驗工況下熱能動(dòng)力工程,2005,20(1):65-68(上接第79頁(yè))2.2.2B方案試驗火,這為使用無(wú)煙煤或貧煤的W形火焰鍋爐的節B方案低負荷穩燃試驗在機組負荷為185油運行帶來(lái)新的契機MW下進(jìn)行,鍋爐投運C3原有油燃燒器,能保證釆用W形火焰鍋爐少油煤粉燃燒器(B方燃燒穩定。隨后投入C3對應的兩只少油油燃燒案)用于低負荷穩燃,經(jīng)過(guò)現場(chǎng)試驗及近半年的器(共計燃油耗量約250kg/h),并停止C3原有實(shí)際運行證明也是可行的,可以明顯地降低穩燃油燃燒器,鍋爐能夠保持穩定運行。DCS顯示,油耗,對于需要承擔調峰仼務(wù)的機組,粗略計算對應區域火檢強度和穩定性明顯地提高。一段有不低于50%的節油效益。時(shí)間后鍋爐負荷逐漸降低到180MW,其間鍋爐作為新的技術(shù),也存在一些問(wèn)題,如部分在運行正常,爐膛負壓平穩,從窺火孔看到投入少運的W形火焰鍋爐爐內,尤其是爐膛喉口部分油油燃燒器后火焰明顯地較其他燃燒器明亮,證結焦比較嚴重,造成排煙溫度過(guò)高,所以對低灰明可以起到穩燃的效果。熔點(diǎn)煤質(zhì)采用上述兩種方案時(shí)需關(guān)注結焦問(wèn)題3結語(yǔ)由于燃燒器結構空間狹小,防護手段有限,需要認真對待燃燒器內部組件的磨損及燃燒器更換本項目首次將微油、少油點(diǎn)火及低負荷穩燃的問(wèn)題。技術(shù)與W形火焰鍋爐雙旋風(fēng)煤粉燃燒器相結合,2011年初,在此項研究基礎上,深圳東方鍋提出了以帶助燃風(fēng)、煤粉濃縮和分級燃燒為特征爐控制有限公司為華電珙縣電廠(chǎng)2臺60MW的雙旋風(fēng)微油煤粉燃燒器,和以少油油燃燒器與超臨界W形火焰鍋爐提供的兩套節油點(diǎn)火系統消旋桿一體化為特征的W形火焰鍋爐少油煤粉順利投入運行,達到預期效果燃燒器兩種方案。參考文獻由于受試驗條件的限制,旋風(fēng)微油煤粉燃燒器(A方案)未能在運行鍋爐上進(jìn)行微油點(diǎn)火的1聶欣,周俊虎,汪洋,我國電站鍋爐媒粉直接點(diǎn)火技術(shù)的試驗,但從熱態(tài)試驗臺的試驗情況及測試數據可[2]賈永成馮婉見(jiàn),對于雙旋風(fēng)煤粉燃燒器的W形火焰鍋爐,采CNMHG直接煤粉燃燒系統在670t/h鍋爐上的應用[門(mén)].黑龍江電力,2005,27用帶助燃風(fēng)、分級點(diǎn)火原理可實(shí)現微油冷態(tài)點(diǎn)(4):263-265,268