制粉系统优化
一、高效低耗钢球系统
1、优化级配
磨煤机内钢球大小（级配）的变化会导致磨煤机出口各种煤粉颗粒直径份额发生改变，根据这样的原理，我们找出一种钢球级配，使它能够达到所需煤粉粒径所占份额最大的钢球级配方案，实现磨煤机钢球装载量下降、制粉量提高的目的，这就是我们磨煤机优化的主要手段。
根据现有工况，首次配球有4种模型可以选择，运行一定时间后，甩出部分钢球看磨损情况，然后再根据不同情况选取不同的补球模型。
2、磨煤机内钢球分级控制技术。
原有磨煤机钢球在磨内由入口至出口，呈由大到小分部。由于原煤在磨制过程中，越往后的煤粉其破碎难度越大，而钢球分部却是越往后越小，这样就限制了磨煤机的出力，导致磨煤机电流偏高。我们耐磨少球应用节电项目很好的解决了上述问题，通过钢球各种规格所占比例及钢球磨损速率的控制，实现磨煤机内钢球由入口向出口呈大——小——大的状况，即实现原煤在磨机内破碎——碾磨——破碎的合理分布。
3、目标煤粉比例高
原有磨煤机钢球级配磨制的煤粉过粗、过细的煤粉偏多，所需煤粉粒径偏少。到达磨煤机出口时，有部分煤粉无法满足燃烧的需要，即使带出磨煤机仍会通过粗粉分离器再回到磨煤机，使磨煤机出力受限。我们耐磨少球应用节电项目可以达到破碎多少煤粉，就能碾磨合格多少煤粉，最大限度的提高磨煤机效率。一般无烟煤煤粉细度R90控制在6%左右，烟煤在15%~20%左右。
4、球耗降低
采用特殊磨球制造工艺，进一步提升了耐磨性能，单仓磨耗大大下降。由普通钢球的煤粉耗球量的180g/t矿，降低为50g/t矿，极大地节约了企业的磨球采购成本；由于磨球用量的降低，减少了工人每
天搬运磨球装机的批次，减轻了工人的劳动强度，同时对提高车间的管理工作也有着积极的意义。
将传统的φ40—φ60磨球装机级配改进为φ20—φ80的装机级配。由于级配的规格增加，自然分级更趋合理，有效的提高了磨机研磨效率；有效的减少磨球的装机量，比传统装机量下降30%以上，并降低了设备的作业负荷及噪音，改善了工作环境，同时延长了设备的使用寿命，节约了生产成本。
采用耐磨钢球节能新技术以后，由于磨煤机钢球装载量降低，球磨机内物料增加，钢球抛落产生的冲击力物料吸收更加充分，使钢球对滚筒衬板的破坏力降低。又由于大量使用φ20、φ25的小直径钢球，钢球抛落产生的冲击力被进一步分散，从而将钢球对衬板的冲击力降低到最小的水平。加上球磨机优化的基础就是降低钢球的破碎力，增加钢球碾磨力，所以钢球的平均球径要大幅下降，其本身就是减少对衬板撞击的频率和程度，延长衬板的使用寿命。因此，球磨机优化完成以后，在球磨机滚筒附近，基本听不到钢球之间以及钢球与衬板之间的撞击声音，也就更谈不上钢球对衬板寿命的影响了，也最终反应在磨煤机检修维护量大幅下降上面。
二、最经济球粉比
磨煤机的运行一方面需要保证稳定运行，即各项被控量，包括磨机负荷、出口风温和入口负压，在工艺要求范围内；另一方面，保证在稳定运行的前提下，实现经济运行，即制粉电单耗最低。
磨机负荷的控制，是为了防止出现满磨和空磨，这两者都会造成安全隐患，严重时引起爆炸；出口温度过高可能会引起风粉的爆炸，过低会影响煤粉燃烧效率；入口负压则直接反应磨煤机通风量，通风量过大会造成回粉过多，造成磨煤机制粉电耗增加，通风过小，则可能造成合格煤粉反复研磨，降低了制粉效率，另外也可能满磨。
磨煤机在运行过程中，电流会随着磨机负荷先增加后减小，在额定电压不变的情况下，制粉电耗也会先增加后减小。这样，在磨煤机运行过程中，必然一个最佳负荷，在此负荷工作时，磨煤机制粉电单耗最小。
另外，由于煤质的变化，最佳负荷也会随着发生变化。因此，经济运行的任务就是根据煤质变化，动态调整磨机负荷，使得制粉电单耗最低。一般无烟煤煤粉细度R90控制在6%左右，烟煤在15%~20%左右。
三、密封系统优化
磨煤机入口保持负压运行的目的和意义：在于使整个磨煤机和制粉系统处于负压状态，防止煤粉外喷和磨煤机过大的漏风量。一般要求维持在-200~-400Pa。负压过小煤粉外喷一是污染环境、二是煤粉易进入磨煤机轴颈污染油质损坏轴瓦。负压过大会使制粉系统漏风量增大。制粉系统漏风系数每增加0.01，排烟温度升高约1.25℃，二者基本为线性关系。
磨煤机入口负压的调节：磨煤机入口负压的调节是靠正压侧风门(热风门、压力冷风门、自然冷风门、再循环风门)和负压侧风门(排粉
机入口挡板)改变开度进行的。开大正压侧风门则磨煤机入口负压降低；开大排粉机入口挡板则磨煤机入口负压升高。此外改变给煤量也调节磨煤机入口负压。
运行磨煤机入口负压过低(或正压过高)，通常是由于给煤量过大，煤位过高引起的。此时应减小给煤量或开大排煤机入口挡板。但采取后者的，通风量变大，煤粉变粗，会使制粉单耗和燃烧损失增加。
磨煤机运行方式对优化锅炉燃烧的应用 发表时间：2019-01-08T10:58:49.153Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：李文杰王志刚李烨[导读] 摘要：由于燃煤电厂面临煤质不稳定、机组参与调峰而造成负荷变化范围大，机组经常在中低负荷下运行、运行人员操作随意性大、多台磨煤机并列运行等相关问题，导致制粉系统的能源消耗高。 （国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司河南平顶山 467312） 摘要：由于燃煤电厂面临煤质不稳定、机组参与调峰而造成负荷变化范围大，机组经常在中低负荷下运行、运行人员操作随意性大、多台磨煤机并列运行等相关问题，导致制粉系统的能源消耗高。而当某个运行的磨煤机由于故障或者超负荷工作被迫停机时，将造成炉内燃烧劣化，燃烧动力场失衡，严重影响机组的安全性和经济性，因而对磨煤机运行方式调整有助于优化锅炉的燃烧稳定和经济运行。 关键词：对冲布置；磨煤机运行方式；优化；锅炉燃烧 引言 目前大中型燃煤机组越来越多，而大中型燃煤机组的制粉系统普遍采用中速磨煤机直吹式制粉系统。由于直吹式制粉系统具有系统简单、灵活、操作方便、易实现自动控制、制粉电耗低等特点，因此得到广泛应用。 直吹式制粉系统的特点是制粉系统出力必须随时保持与锅炉燃烧一致。因此锅炉负荷变化时，制粉出力相应变化。变更制粉出力可以均匀的变动各磨煤机的负荷，也可以投、停部分磨煤机。恰当制定制粉系统的运行方式，可以提高制粉系统的经济特性。举例某DG3000/26.15-Ⅱ1型锅炉，超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、对冲燃烧方式，Π型锅炉。炉膛尺寸为33973.4×15558.4×64000mm （W×D×H）。锅炉燃烧方式为前后墙对冲旋流燃烧，每台锅炉配6层燃烧器，前后墙各3层，每层各8只，共48只燃烧器。制粉系统为ZGM133N型中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，每台炉配6台磨煤机，BMCR工况下5台运行，一台备用，并配备6台与之相适的电子称重式给煤机。本文通过磨煤机的不同情况对锅炉燃烧的影响，从而指导优化锅炉燃烧调整。 正压直吹式制粉系统每台磨煤机布置有四根出口粉管，每根粉管通过一个煤粉分配器分成两根，分别对应一个燃烧器。煤粉分配器前设计有一个可调缩孔，作用是调节四根粉管的煤粉浓度，从而保证燃烧均匀性。 一、前后墙对冲燃烧对磨煤机运行要求 由于电厂燃用煤质较差，锅炉正常运行基本都是6台磨煤机投运，从布置方式上考虑，主要存在以下三个方面： 1）下层磨煤机煤粉在炉内燃烧升程较大，燃烧比较充分。 2）上层磨煤机煤粉燃烧靠上，火焰中心上移，如果配风不合理将造成燃烧不充分，易造成锅炉内过热器结焦和屛过超温。 3）中间层磨煤机煤粉燃烧情况在另外两层中间，燃烧器浓度分配合理有助于减少水冷壁热偏差。因而对冲燃烧布置锅炉磨煤机在运行时，尽量确保投运下层磨，避免中下层磨全停；同一层标高的前后墙燃烧器应尽量同时运行，应避免同层燃烧器无火现象，不允许长时间出现前后墙燃烧器投运层数差为两层及以上运行方式，比如前墙投1台，后墙投两台；或者前墙没火，后墙投运3台的类似情况。 二、磨煤机运行方式的选择 运行人员在选择磨煤机前应对各磨煤机性能有明确的认识，如单台磨煤机加载压力、进出口温度、分离器运行情况、研磨件性能、燃用煤质、风煤比选择的方面应较为熟悉，在此基础上还应参照以下三个原则： 1）在同样出力的情况下，各磨均匀负荷的结果较各磨高、低悬殊的出力运行更为经济； 2）在设备数量和运行条件允许的情况下，应通过改变磨煤机的运行方式，来避免磨煤机的最低出力； 3）尽可能的使磨煤机在额定负荷附近运行。 三、磨煤机运行中风煤比选择 合理的风煤比是锅炉安全运行的保障。磨煤机的一次风要同时保证煤粉输送和煤粉燃烧，过大过小的风煤比都会影响到锅炉的燃烧，一次风速过低可能会造成煤粉的沉积，造成管道堵塞；一次风速过高，造成系统磨损、煤粉浓度低，不利于燃烧；磨煤机出力过小会造成磨煤机衬板上煤层较薄，碾磨部件直接接触，导致强烈磨损和振动。因而，应根据燃烧需要调整合适的风量。随着磨煤机冷风阀门开度的增加，锅炉效率下降；这是因为一次风总量和二次风总量不变的情况下，磨煤机冷风阀门开度的增加，从而一次风中冷风量的增加，磨煤机的出口温度下降，减少了空气预热其中烟气和一次风的换热量，使排烟温度升高，排烟损失增加，锅炉效率下降。 随着磨煤机进口风量的增加，锅炉效率先增加后减小；这是因为磨煤机进口风量的增加对于缺氧燃烧的一次风而言，有利于煤粉燃尽，未燃尽碳热损失下降，锅炉效率升高；随着磨煤机进口风量的增加，在磨煤机出口风温不变的情况下，未燃尽热损失越来越小，排烟损失越来越大，两者达到平衡时锅炉效率达到最大值，磨煤机进口风量再增加，则锅炉效率下降。 四、其他 磨煤机和是中速磨煤机的主要耗电设备，和一次风机两者耗电量之和占制粉系统总电耗的90％以上。因而在保证锅炉燃烧的同时应结合经济性来选择磨煤机的运行方式。 如在满足机组安全前提下尽可能的提高磨煤机出口风的温度，降低磨煤机进口冷风量，进口风量则根据锅炉的燃烧情况进行调整。另外，在满足负荷的前提下，应该尽可能减少磨煤机的运行台数，多使用能耗较低的磨煤机。磨煤机同时运行的台数越少，制粉单耗就越低，因此合理的调整每台磨煤机的给煤量，调整磨煤机的运行方式是降低制粉单耗，提高锅炉整体经济性的有效途径。结语 针对目前电厂燃烧系统和设备特性，在锅炉燃烧稳定的前提下达到节能降耗的目标，需要运维人员的不断探索创新。本文通过对磨煤机运行方式的研究，合理选择磨煤机的负荷分配，在优化锅炉燃烧方面是有较好的应用。参考文献 ［1］张卓林.电厂煤粉锅炉配风优化专家系统［D］.济南大学，2013． ［2］韦红旗.仲亚飞.大型燃煤电厂制粉系统能耗预测及优化分配［S］.东南大学2016:6.
中速磨煤机制粉系统运行优化试验 发表时间：2017-01-19T11:07:17.057Z 来源：《基层建设》2016年32期作者：孙德强 [导读] 摘要：本文主要是针对平盘磨直吹式的制粉系统的煤粉细度大、煤粉的均匀性差、单耗高等问题，采用300MW机组制粉系统进行优化试验。 大唐七台河发电有限公司黑龙江省 154600 摘要：本文主要是针对平盘磨直吹式的制粉系统的煤粉细度大、煤粉的均匀性差、单耗高等问题，采用300MW机组制粉系统进行优化试验。充分地对平盘磨直吹式制粉系统进行分析，对磨煤机各参数开展一系列的优化试验，以求可以改善平盘磨直吹式的制粉系统运行的参数值。通过实验结果能够发现：制粉系统中单耗得到地下降，煤粉的粗细可以完全满足要求，飞灰、大渣的含碳量明显地降低，提高锅炉的运行经济性以及效率。 关键词：中速磨煤机；制粉系统；运行优化试验 1平盘磨直吹式制粉系统介绍 1.1制粉系统工作原理 平盘磨直吹式制粉系统按照平盘磨内气流正压或者负压的状态能够分成平盘磨直吹正压制粉系统以及平盘磨直吹负压制粉系统这两种。本文选择平盘磨直吹制粉系统，特指的是平盘磨直吹负压制粉方法，该系统的组成主要包括原煤仓、平盘磨、给煤机、排粉机、粗粉分离器、锅炉、燃烧器、空气预热器以及送风机，具体的系统图1能够得到充分体现。 图1 平盘磨直吹式制粉系统 平盘磨直吹制粉系统运行的过程： （1）原煤仓中原煤可以通过给煤机送于平盘磨当中。平盘磨当中，原煤需要做好平盘磨中央落煤管下落于磨环之上，利用转动的磨环离心力把原煤送到磨环的边缘磨盘的滚道中，然后经过若干的磨辊碾磨原煤，将原煤的碾磨为煤粉颗粒。 （2）利用送风机送入经过了空气预热器之后热空气干燥处理了煤粉，经过干燥后煤粉送风机中送入空气作用，输送到了平盘磨上粗粉的分离器之中。粗粉分离器当中，合格煤粉会被分离出，然后利用排粉机将其输送锅炉当中，同时在送风机中送入经过了空气的预热器之后热空气、燃烧器作用下做好燃烧；对于质量差的煤粉将被分离出，其中质量差的煤粉中粗粉颗粒将被分离出重新进入到平盘磨碾磨，对于难碾磨煤粉颗粒将被分离出进入到平盘磨下方排渣箱当中做好清理。 因为平盘磨直吹制粉系统中排粉机的安装是在平盘磨出口侧处，所以，平盘磨会在排粉机抽吸作用形成负压情况下运行。优点是平盘磨内煤粉不会轻易向空气当中泄露，环境的污染小并且不会产生污染；缺点是排粉机叶片容易受煤粉等流体磨损以及腐蚀，有着较高的维修频率。 1.2制粉系统各运行参数制约关系 （1）磨煤机通风量和煤粉细度、磨煤机单耗关系。如果磨煤机的通风升高时，碾磨后煤粉会向平盘磨上粗粉分离器的动能增加，导致有更多不合格的煤粉通过粗粉分离器，其中煤粉的细度会相应地变大；因为有更多不合格的煤粉通过了粗粉分离器，进而造成平盘磨重复碾磨率降低，磨煤机的单耗随之降低，不过如果磨煤机的通风量大，会导致磨煤机的碾磨原煤时压力增加，磨煤机的单耗随之而变大。 （2）分离器调节挡板开度同煤粉细度以及磨煤机单耗之间存在的关系。当增大分离器调节挡板开度时，完成碾磨工作之后的煤粉向平盘磨上方的粗粉分离器运动的阻力发生变小的趋势，使得有更多的质量不达标的煤粉通过粗粉分离器，相应的增大了煤粉细度；由于存在更多不合格的煤粉直接通过粗粉分离器，使得平盘磨重复碾磨率下降，随之造成磨煤机单耗变小。 （3）磨辊加载压力同煤粉细度以及磨煤机单耗之间存在的关系。通过增大磨辊加载压力时，原煤碾磨的能力也相应变大，进而就能够使原煤碾磨的更加细小，使得煤粉细度更小；但是增加原煤碾磨能力时，平盘磨电能的消耗明显升高，即磨煤机单耗变得更大。 2平盘磨直吹式制粉系统优化试验 为了将平盘磨直吹式制粉系统的优化试验过程展开具体的说明，文章选择某300MW机组为例展开说明。选择的平盘磨型号为 ZGM95。标准状况下，ZGM95的磨煤机出力为38t/h，转动速度为26.4r/min，气体流量为17.93kg/s，单耗量为6-l0kW?h/t，通风阻力在5740Pa以下。 2.1标定磨煤机的通风量 由磨煤机入口的测风原件测定磨煤机通风量，并准确的显示出风值。但在当前生产过程中，由于不合理的布局测风设备，使得前、后直管存在较短部分，风道转弯节和膨胀节影响了风速，所以表盘风量精确程度往往不够，因此一定要进行标定计算。在煤种稳定、复合稳定在290MW时进行标定试验，磨煤机通风量计算公式如下所示： （1） 公式中Q为磨煤机通风量标定值；K为通风量测量装置总系数（初始值设为66.438，最终值由冷态标定试验判定）；t为风道管内温度*单位为℃；P为通风量检测装置输出压差；Px为风道管内总风量压力。 2.2煤粉分配状况及摸底测试 为了将煤粉的分配状况有效分析，在开展平盘磨直吹式制粉系统优化试验工作之前，必须测定该制粉系统的煤粉分配状况。在负荷为240MW下，当该制粉系统中磨煤机单耗为8.31kW?h/t、磨煤机出力为39t/h、磨煤机通风量为65000m3/h，分离器调节挡板开度调整到55°、磨辊加载压力调整到15MPa时，各处煤粉即各一次风道煤粉分配状况如表1所示。从煤粉分配状况可以有效判断出各角落的煤粉细度和煤粉均匀性系数还是比较一致的，说明煤粉能够合理分配。 2.3优化磨煤机通风量参数 在负荷为240MW下，由于不能调制过低的磨煤机通风量，因此应取通风量的数值大于55000m3/h。当调整磨煤机给煤量到39.2t/h、分离器调节挡板开度的大小调整至55°、磨辊加载压力调整至15MPa，磨煤机通风量分别取值为65000，60000，55000m3/h时，测试该制粉
中间储仓式制粉系统 ●解释： 磨煤机磨出的煤粉先储存于煤粉仓中，锅炉燃烧用的煤粉通过给粉机由煤粉仓中取用，这种制粉系统称为中间储仓式制粉系统。 ●特点：a、磨煤机运行只于煤粉仓的粉位有关，可始终保持 经济出力运行； b、系统与直吹式制粉系统相比较，增加了存储煤粉 的煤粉仓及相应的设备，即细粉分离器、螺旋输粉机、换 向阀、锁气器等； c、燃烧所需要的煤粉量由送粉机提供和控制； d、经细粉分离器分离后的干燥剂称为“乏气”，乏 气含有少量的煤粉（10%-15%）、较多的水分，并且温度较 低；为了保护环境，乏气不允许排入大气，在储仓式制粉 系统中有两种处理方法，即用来输送煤粉，称为乏气送粉，这种系统适用于原煤水分含量较少，挥发分含量较高，易 于着火和燃烧的煤种，如褐煤和烟煤。如下图（a）
( a ) 磨煤机乏气送粉 1—原煤斗2—自动磅秤3—给煤机4—落煤管5—干燥管6—磨煤机7—粗风分离器8—防爆器9—细粉分离器10—吸潮管11—换向阀12—螺旋输送器13—再循环风门14—一次风门15—一次风机16—一次风箱17—混合器18—燃烧器19—锅炉20—空气预热器21—送风机22—二次风箱23、26—冷风门24—再循环管25、30—热风门27、29—混合风门28—乏气门31—二次风门32—热风管33—给粉机34—35—36—锁气器37—煤粉仓 或直接送入炉膛燃烧，称为“三次风”，即热风送粉系统，这一系统适用于燃烧无烟煤、贫煤、劣质烟煤等不易着火和燃烧的煤种。如下图（b）；
( b ) 热风送粉 1—原煤斗2—自动磅秤3—给煤机4—落煤管5—干燥管6—磨煤机7—粗风分离器8—防爆器9—细粉分离器10—排粉机11—换向阀12—螺旋输送器13—再循环门14—一次风门15—一次风机16—一次风箱17—混合器18—三次风箱19、27—混合风门20—空气预热器21—送风机22—二次风箱23—三次风喷嘴24—给粉机25、28—热风门26—冷风门29—热风管30—燃烧器31—二次风门32—乏气门33—34—35—再循环管36—锁气器37—煤粉仓 e 、经排粉风机升压后的乏气一部分送入磨煤机作为 “再循环风”，用来协调通风量和磨煤出力。 优缺点： a、中间储仓式制粉系统主要优点是： （1）由于煤粉仓储存有煤粉，或通过螺旋输粉机利用邻仓煤粉，调节灵敏方便，提高了锅炉运行燃料供应的可靠性。
新建电厂正压直吹式制粉系统防爆控制要点 发表时间：2018-08-02T17:40:14.597Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：李含琼1 张冠群2 [导读] 摘要: 制粉系统爆炸主要取决于可燃物的浓度、氧气的浓度、点燃能。 （1辽宁东科电力有限公司辽宁省沈阳市 110179；2国华九江发电有限责任公司江西省九江市湖口县 332500） 摘要: 制粉系统爆炸主要取决于可燃物的浓度、氧气的浓度、点燃能。其爆炸发生的时机和机率则与煤种、制粉系统型式及运行操作管理水平密切相关，其中防止煤粉积存和自燃，是制粉系统防爆的关键。本文分析几起正压直吹式制粉系统爆燃事故案例的原因，并提出控制要点。 关键词:磨煤机；制粉系统；爆燃 1 引言 在火电厂中，制粉系统是锅炉主要辅机之一，一般情况下大容量机组普遍采用正压直吹式制粉系统，其优点是系统简单、布置紧凑、占地少、输送管道短等优点。制粉系统在高温空气及可燃煤粉介质的工况下运行，如果系统设计、安装、调试或运行等环节控制不当，可能产生爆燃等安全隐患。本文分析了正压直吹式制粉系统爆燃原因并针对新建电厂提出控制要点。 3原因分析 制粉系统爆炸主要取决于三大要素：可燃物的浓度、氧气的浓度、点燃能，但其爆炸发生的时机和机率则与煤种、制粉系统型式及运行操作管理水平密切相关，爆炸呈现的方式和结果各不相同。 3.1制粉系统爆炸的三要素 （1）煤粉的浓度 煤粉的爆炸浓度有范围的，即存在上限浓度和下限浓度。对于烟煤而言，气粉混合物浓度只有在0.32～4 kg/m3范围内才会发生爆炸，而浓度在1.2～2 kg/m3范围时爆炸危险性最大。制粉系统在启动或停止的过程中，煤粉浓度变化相对较大，存在爆炸的危险性。 （2）点燃能 在制粉系统运行中，如果局部存在积粉，一旦条件合适会引发自燃，由于制粉系统正常运行工况的风量和煤量较大，积粉自燃的能量被携带释放，不足以形成制粉系统爆炸的点燃能，但如果工况发生变化，尤其是风量减少，会造成积粉自燃能量的聚集，形成制粉系统爆炸的点燃能。 （3）氧气的浓度 制粉系统中氧气来自多方面：作干燥剂的热风、冷风及漏风，输送煤粉的气体都含有一定量的氧气，氧在爆炸过程中起着氧化剂的作用。如果煤粉混合物中氧的含量不足，即使有很强的点燃源，可燃混合物的浓度也在最佳爆炸浓度范围，也不会发生爆炸。 3.2 制粉系统爆炸的实质 制粉系统爆炸的本质，是由于原煤或煤粉滞留、积存在制粉系统内部或者相关部位，在一定的温度环境下氧化自燃，在制粉系统通风、启动、停运、或者风量调节时，造成散热和流动条件变化，为磨煤机内部可燃性杂混物提供了点燃源，发生自燃性爆炸。所以，防煤粉积存和自燃，是防止制粉系统爆炸的关键，而减少和消除积粉是制粉系统防爆的核心工作。 4.控制措施 4.1 制粉系统风粉调平 磨煤机内部工况是不断变化的，很难避免局部煤粉浓度达到爆炸浓度，应尽可能将一次风喷嘴平均分配，尽量使磨内空气均匀分配。磨煤机出口各管风速尽量调平，避免某一管路内煤粉沉积而自燃。 4.2 防止消防蒸汽带水 （1）确保消防蒸汽温度有一定的过热度； （2）消防蒸汽电动门建议集中高位布置，避免在磨消防蒸汽管道入口处布置造成积水； （3）在系统设计阶段设计合理的疏水系统，保证疏水的彻底。 4.3合理设置监测点及保护装置 （1）设计可靠足够的温度、风速测点，保证对制粉系统状态测量准确及全面监控。 （2）增加惰性气体装置 考虑增加煤粉管路的惰性气体消防装置，如二氧化碳或氮气，可根据原煤斗用的二氧化碳气源引出。 （3）设计合理的联锁保护逻辑 合理的联锁保护使制粉系统启动与停止操作按规定的程序进行，防止误操作发生。如煤粉管道温度高、风速低于预定限值报警时能及时调整，当无法恢复正常联锁停止的保护[1]。 4.4 阀门可靠性 确保磨煤机出、入口关断门可靠关闭的严密性和时间，防止多余的空气进入制粉系统中。 4.5 系统优化设计 系统一旦发生煤粉沉积经一段时间后容易发生自燃，甚至爆炸，所以防止煤粉沉积是制粉系统防爆的重要工作。 （1）管道布置 煤粉管道的布置和结构不应存在煤粉在管道内沉积的可能性。送粉管道的配置和布置应防止煤粉沉积和燃烧器回火，不应有停滞区和死端，煤粉管道与水平面的倾角应不小于 50°[2]。 （2）粉管流速 粉管流速应做到整个气粉流动管道的死区和系统死角都能得到充分清理，推荐磨煤机正常运行时出口风速范围是22-28m/s[3]。 4.6 避免磨煤机内部出现明火 （1）避免磨煤机内部煤粉沉积，在停止磨煤机前应将磨煤机内部彻底吹扫干净，防止积粉自燃。该点必须在运行规程及操作票中强调说明，以保证吹扫彻底。
制粉系统优化 一、高效低耗钢球系统 1、优化级配 磨煤机内钢球大小（级配）的变化会导致磨煤机出口各种煤粉颗粒直径份额发生改变，根据这样的原理，我们找出一种钢球级配，使它能够达到所需煤粉粒径所占份额最大的钢球级配方案，实现磨煤机钢球装载量下降、制粉量提高的目的，这就是我们磨煤机优化的主要手段。
根据现有工况，首次配球有4种模型可以选择，运行一定时间后，甩出部分钢球看磨损情况，然后再根据不同情况选取不同的补球模型。 2、磨煤机内钢球分级控制技术。 原有磨煤机钢球在磨内由入口至出口，呈由大到小分部。由于原煤在磨制过程中，越往后的煤粉其破碎难度越大，而钢球分部却是越往后越小，这样就限制了磨煤机的出力，导致磨煤机电流偏高。我们耐磨少球应用节电项目很好的解决了上述问题，通过钢球各种规格所占比例及钢球磨损速率的控制，实现磨煤机内钢球由入口向出口呈大——小——大的状况，即实现原煤在磨机内破碎——碾磨——破碎的合理分布。 3、目标煤粉比例高 原有磨煤机钢球级配磨制的煤粉过粗、过细的煤粉偏多，所需煤粉粒径偏少。到达磨煤机出口时，有部分煤粉无法满足燃烧的需要，即使带出磨煤机仍会通过粗粉分离器再回到磨煤机，使磨煤机出力受限。我们耐磨少球应用节电项目可以达到破碎多少煤粉，就能碾磨合格多少煤粉，最大限度的提高磨煤机效率。一般无烟煤煤粉细度R90控制在6%左右，烟煤在15%~20%左右。 4、球耗降低 采用特殊磨球制造工艺，进一步提升了耐磨性能，单仓磨耗大大下降。由普通钢球的煤粉耗球量的180g/t矿，降低为50g/t矿，极大地节约了企业的磨球采购成本；由于磨球用量的降低，减少了工人每
中储式制粉系统
球磨机出力低的原因有： (1)给煤机出力不足，煤质坚硬，可磨性差。 （2）磨煤机内钢球装载量不足或过多。钢球质量差，小钢球未及时清理，波浪瓦磨损严重未及时更换。（3）磨煤机内通风量不足，干燥出力低，或原煤水分增高。如排粉机出力不足，系统风门故障，磨煤机入口积煤或漏风等。（4）回粉量过大，煤粉过细。 提高制粉系统出力的措施有：（1）保持给煤量均匀，防止断煤。在保持磨煤机出口温度不变的情况下，尽量提高磨煤机入口风温。（2）定期添加钢球，保持磨煤机内一定的钢球装载量，并定期清理不合格的钢球及铁件杂物。（3）保持磨煤机内适当的通风量，磨煤机入口负压越小越好，以不漏粉为准。（4）消除制粉系统的漏风，加强粗细粉分离器的维护，保持各锁气器动作灵活。（5）保持合格的煤粉细度，适当调整粗粉分离器折向门，煤粉不应过细。 预防煤粉仓温度高的措施：（l）保持磨煤机出口温度不超过规定值。 （2）按规定进行降粉。（3）经常检查和消除制粉系统及粉仓漏风。 （4）建造和检修粉仓时要保证合理角度。四壁光滑，不应有积粉。煤粉仓温度高应作如下处理： (1)停止制粉系统，进行彻底降粉。（2）关闭吸潮管阀门及绞龙下粉插板。（3）温度超过规定值时可用二氧化碳灭火。（4）待温度正常后，启动制粉系统。（5）消除各处漏风。
影响煤粉粗的原因：（1）制粉系统通风量过大。（2）磨煤机内不合格的钢球太多，使磨碎效率降低。（3）粗粉分离器内锥体磨透，致使煤粉短路或粗粉分离器折向门开得过大。（4）回粉管堵塞或停止回粉，而失去粗粉分离作用。（5）原煤优劣混合不均匀，变化太大。（6）煤质过硬或原煤粒度过大等。 磨煤机空转危害：按规程规定，球磨机空转时间不得大于10min，因为空转时间长了，一方面钢球与钢球之间，钢球与波浪瓦之间的金属磨损增加。磨煤机正常运行和空转时所产生的磨损比是1：50。另一方面磨煤机空转时，钢球与钢球之间，钢球与波浪瓦之间的撞击容易产生火花，产生火花又是制粉系统爆炸的原因之一。起、停注意事项：（1）启动时严格控制磨煤机出口气粉混合物的温度不超过规定值。因为磨煤机在启动过程中，属于变工况运行，此时出口温度若控制不当，很容易使温度超过极限，而导致煤粉爆炸。（2）磨煤机在启动时进行必要的暖管。因中间储仓式制粉系统设备较多。管道较长，启动时煤粉空气混合物中的水蒸气很容易在旋风分离器等管壁上结露，使之增加流动阻力，造成煤粉结块，甚至引起分离器堵塞。（3）磨煤机停运时，必须抽尽余粉，防止自燃和爆炸。为下次启动创造良好的条件。 钢球磨内煤量过多时为什么出力反而会降低？磨煤机内的煤量过多时，使磨煤机内的煤位过高，钢球落差减小，冲击能力也相应减小（从磨煤机电流减小可以看出）。另一方面煤位过高，使钢球之间的煤层加厚，钢球的一部分动能消耗在使煤层的变形上，另一部分
某电厂脱硝超低排放后制粉系统的运行优化 摘要：脱硝超低排放后，喷氨量增加，硫酸铵盐的生成量增加，导致空气预热器积灰堵塞可能性增大。通过对制粉系统的运行优化，降低脱硝入口NOx，减少喷氨量，减少了预热器堵塞的几率。同时，由于制粉系统的优化，解决了备用制粉系统粉仓温度高、给粉机出粉不均的问题，降低了制粉电耗，提高了机组的安全性。 关键词：制粉系统；给粉机；低氮燃烧器；脱硝入口NOx；喷氨量；粉温；制粉电耗 1.概述 该机组制粉系统为中间储仓式乏气送粉制粉系统，每台机组配备四套制粉系统，每套制粉系统配备一台350/700钢球磨煤机、一台离心式排粉机、六台给粉机，燃用煤种为烟煤（无灰干燥基挥发分不低于35%）。燃烧器为直流式、四角布置、切圆燃烧，燃烧器分上、下两组，每组下层为油燃烧器喷口，其上依次为二次风口、一次风口，每角共有6个一次风口，8个二次风口。该机组于2012年10月进行低氮燃烧器改造，同步进行甲乙丙排粉机电机变频改造。2014年7月进行脱硝改造，以液氨为还原剂。2015年11月进行脱硝超低排放改造，催化剂由两层增加至三层，脱硝入口NOx设计值为450mg/Nm3，出口设计值为 50mg/Nm3，设计喷氨量为182kg/h。 2.制粉系统运行优化必要性 2.1脱硝超低排放后，三氧化硫转化率升高，喷氨量增加，氨逃逸量增加，硫酸铵盐的生成量相应增加，加剧了预热器的堵塞风险。 2.2制粉系统正常运行方式为甲乙丙或甲乙丁，丙或丁制粉系统交替备用。当甲乙丁制粉系统运行时，由于丙组燃烧器周界风（不可调）和二次风门全关后的漏风原因，脱硝入口NOx正常维持在400mg/Nm3～500mg/Nm3范围内，脱硝喷氨量经常超过额定值，氨气消耗量偏大。而甲乙丙制粉系统运行时，脱硝入口NOx正常维持在300mg/Nm3～400mg/Nm3范围内，喷氨量一般在100kg/h左右。 2.3通常，为保证制粉系统的良好备用，丙丁制粉系统每两天进行一次切换，并随机组负荷的变化进行启、停。由于粉仓本身结构方面存在的缺陷、漏风原因及运行操作方面原因，粉仓内的煤粉与空气中的氧长期接触而氧化时，使粉温度升高，易出现粉温偏高的情况，丙丁粉仓粉温经常超过80℃。为了保证机组安全，经常启动四套制粉系统降粉温，导致排烟温度、脱硝入口NOx、喷氨量大幅升高，严重时造成NOx排放小时均值超标；降粉温时，由于粉仓粉温长期偏高，给粉机频繁出粉不均、卡涩，造成炉膛压力、汽温、汽压大幅变化，严重影响机组的安全运行。 2.4由于丁排粉机没有进行变频改造，排粉机电流比丙排粉机电流高20A左右。 2.5燃烧器布置方式自下而上为甲乙丙丁制粉系统，甲乙组燃烧器在下层，丙丁组燃烧器在上层。当甲乙丁制粉系统运行时，如出现甲排粉机或乙排粉机故障跳闸时，燃烧器隔层运行，容易造成锅炉燃烧不稳。 2.6甲、乙（丙、丁）粉仓为一个大仓，粉位高粉仓能向粉位低的粉仓塌粉，为丁制粉系统长期备用提供了有利的条件。 3.制粉系统运行的优化方案 制粉系统运行优化的目的就是为了解决脱硝入口NOx偏高及喷氨量大的问题，解决备用制粉系统粉仓粉温偏高、给粉机频繁卡涩问题，降低机组制粉系统耗电率。 3.1制粉系统运行方式确定 （1）确定制粉系统正常运行方式为甲、乙、丙制粉系统运行，丁制粉系统长期备用。为保证丁组给粉机处于良好备用状态及丁粉仓粉温在规定范围内，每两天进行一次烧粉工作，每次将粉仓粉位降至0.5m～1m范围内。 （2）为保证丁制粉系统良好备用，要求每月11日、26日8:00至14:00班次进行丁制粉系统切换工作。要求磨煤机运行时间大于6个小时后可根据机组负荷情况切回原运行制粉系统（确认系统良好备用），停丁磨前烧空丁原煤仓（防止煤结块及自然）。
第一篇制粉系统的运行与维护 1系统设备概述 1.1450t/h中间再热控制循环锅炉制粉系统采用圆筒钢球磨中间储仓式系 统，热风送粉方式。采用热风干燥原煤，在磨煤机进口装设冷风门，利 用排粉机乏气或热风作一次风送粉，每台排粉机供相应的六只喷燃器。2系统设备规范 2.1磨煤机规范 2.2给煤机规范： 2.3磨煤机设备规范: 2.4排粉机规范：
2.5分离器及煤、粉仓 2.6钢索式输粉机 2.7给粉机： 2.8煤斗空气炮 3制粉系统启动前的检查
3.1启动前的检查 3.1.1原煤仓有足够的燃煤，煤斗空气炮电磁阀电源送上,压缩空气压力正常， 煤斗疏松机电源送上。 3.1.2给煤机皮带良好，不偏斜，松紧适度，皮带上无杂物，断煤报警及照明 良好。 3.1.3给煤机减速箱油位正常，无渗漏油，靠背轮良好。 3.1.4给煤机电动机外观良好，清扫电机正常可用，操作电源送上，指示正确。 3.1.5各蒸汽灭火门关闭，疏水门开启。 3.1.6电动粉标已送电且“0”位正确，钢丝绳完好，粉标拉起，滑轮灵活好 用，粉位指示仪良好。 3.1.7粗粉分离器外观无损，变频调速机构完好，油位正常，电源送上，锁气 器动作灵活。 3.1.8细粉分离器外部完整、无损，筛子完好，无杂物。 3.1.9甲、乙下粉挡板倒向所需位置。 3.1.10锁气器动作灵活，无杂物卡煞，手孔门关闭。 3.1.11所有防爆门完整无损。 3.1.12吸潮门关闭。 3.1.13木块分离器无积粉和杂物，检查门关闭严密，筛条拉动灵活，电动机构 完整，电源送上，操作伸拉动作正常。 3.1.14制粉系统所有风门挡板、连杆销子完好，启闭灵活，有关风门挡板在启 动所需位置，指示正确。 3.1.15各部保温完整、齐全。 3.1.16制粉系统周围无积粉和自燃现象，管道保温齐全。 3.1.17钢索式输粉机完整，各紧固件无松动。 3.2表盘及CRT检查： 3.2.1各辅机电源送上，指示显示正确。 3.2.2各热工讯号校验良好，DCS画面上数据显示正常。 3.2.3有关联锁开关在投入位置。 3.3磨煤机的检查： 3.3.1磨煤机进口无积煤、积粉、无着火自燃现象，检查孔关闭严密。 3.3.2外罩完整，封闭良好。 3.3.3磨煤机大瓦回油温度测点完好，照明良好。 3.3.4各防爆门完整无损。粗粉电机投运正常。 3.3.5磨煤机油箱油位1/2至2/3之间，油质合格。
收稿日期：!""!#$$#$! 基金项目：辽宁省博士启动基金项目资助（""$"$%） 作者简介：陶文华（$%&!’），女，浙江绍兴人，工程师，抚顺石油学院硕士研究生，主要研究方向为工业控制等；柴天佑（$%(&’），男，教 授，博士生导师；李平（$%)(’），男，教授，博士。 控制工程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! *+,-.+/0,12,33.2,1+4*52,6768!""9 :+/;$"，<+;9!""9年=月第$"卷第9期文章编号：$)&$’&>(>（!""9）"!’"!(=’"= 钢球磨中储式制粉系统的建模与控制 陶文华$，岳 恒!，柴天佑!，李平$ （$?辽宁石油化工大学信息工程学院，辽宁抚顺 $$9""$；!?东北大学自动化研究中心，辽宁沈阳 $$"""(） 摘要：钢球磨煤机中间储仓式制粉系统具有多变量强耦合、强非线性、工况变化大 的特性，长期以来难以投入自动控制，因此成为电力行业自动控制研究的热点问题。详细研究和分析了球磨机制粉系统的工作原理及工作特点，对钢球磨中储式制粉系统的数学模型和实现自动控制的技术方案进行了比较全面的综述，对各控制方法的优缺点、适用性、控制效果等等进行了详细地分析和比较，并指出多变量智能解耦控制技术是解决该系统自动控制的有效手段。关键词：制粉系统；钢球磨煤机；建模；解耦控制；模糊控制；神经网络；预测控制；自适应优化 中图分类号：@A 9!9 文献标识码：B !引言 钢球磨煤机中储式制粉系统目前广泛应用于国内外火电厂中，它是燃煤电站锅炉的重要辅机，也是耗能较大的设备之一，其用电量占电厂用电的相当大比例，它的运行情况直接影响到整个发电机组的安全性和经济性。制粉系统的经济运行是发电厂实现节能降耗的重要途径。多变量强耦合、大时滞、大惯性和模型时变特性是钢球磨煤机中储式制粉系统实现自动控制的主要困难。目前国内大多数电厂的钢球磨中储式制粉系统都无法实现自动控制，在人工操作情况下，为了防止堵煤、超温，运行人员常常将磨煤机调整在远离最佳工作点的位置上运行，造成了大量的电能浪费。如何使制粉系统实现自动控制，进而使之运行在最佳出力工况，成为电力行业自动化领域研究的热点问题之一。本文对钢球磨中储式制粉系统的建模与控制的研究状况做了比较详细的综述。 "钢球磨中储式制粉系统的动态特性 钢球磨中储式制粉系统是用来将原煤磨制成 适合煤粉炉使用的煤粉。给煤机将存储在原煤斗中的原煤送入磨煤机中。当磨煤机的筒体旋转时，钢球磨煤机内的钢球将进入磨煤机的原煤磨制成煤粉。同时，由热风门、温风门输入的热空气（干燥剂）与原煤一同进入磨煤机，一方面干燥煤 粉，另一方面将研磨好的煤粉带出磨煤机。 实现自动控制是为保证制粉系统获得较低的制粉单位电耗，同时使制粉系统获得煤粉经济细度和保证制粉系统的安全运行。 从自动控制角度而言，钢球磨中储式制粉系统是一个三输入、三输出系统。常规的方法是将钢球磨煤机控制系统设计为9个互为独立的常规控制回路，用给煤机转速控制磨煤机负荷、温风门控制磨煤机入口负压、热风门控制磨煤机出口温度。通过机理分析可知，钢球磨煤机的9个控制回路的相互耦合非常严重，热风门带入热量和风量，给煤吸收热量并影响通风量，温风门也影响热量和风量，每个控制输入的变化都会影响所有的输出。被控三参数受到的干扰因素也很多，原煤的水分，煤质灰的含量，热风和冷风温度的高低，钢球磨煤机筒体内钢球装载量的多少以及钢球球径的大小等，都会影响钢球磨煤机的被控三参数。因此，实际上9个控制回路极难同时投入自动运行。 为了解决球磨机制粉系统的自动控制问题，必须进行先进控制技术的研究，所以做为基础性的工作，学者们进行了大量的球磨机的数学建模 的研究［$C (］ 。 #制粉系统的数学建模 $）测试法建模 测试法一般只用于建立输 万方数据
中储式制粉系统试验及优化调整李海明 发表时间：2019-07-08T12:33:01.993Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：李海明 [导读] 摘要：中储式制粉系统是锅炉系统的重要形式之一，通过其试验的开展以及调整过程的优化，则能够实现系统的更好应用，促使锅炉使用质量的提升。 （大唐双鸭山热电有限公司黑龙江双鸭山 155100） 摘要：中储式制粉系统是锅炉系统的重要形式之一，通过其试验的开展以及调整过程的优化，则能够实现系统的更好应用，促使锅炉使用质量的提升。本文就某热电部的锅炉进行系统分析，并探索更好的优化调整策略。 关键词：中储式制粉系统；试验；优化调整 1、设备概况 黑龙江某热电公司1#、2#锅炉为武汉锅炉股份有限责任公司生产的WGZ670/13.7—19型超高压力、自然循环、倒U形布置、单汽包、单炉膛、一次中间再热、直流燃烧器四角切圆燃烧、配钢球磨中储式制粉系统、尾部竖井为双烟道、挡板调温、管式空气预热器、平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全悬吊、高强螺栓连接的全钢构架。 现阶段，两台磨煤机制粉出力处于比较低迷状态之中，设计阶段其出力是37t/h，磨煤机制粉的应用出力则与之不同，1#磨煤机制粉出力是25.4t/h，2#磨煤机制粉出力只有19.7t/h。制粉工作开展过程中，电能的消耗处于偏高状态，1#磨煤机制粉系统耗电是30.66kWh/t，2#磨煤机制粉系统耗电是32.08kWh/t。1#磨煤机制粉系统煤粉细度R90是22.8%，2#磨煤机制粉系统煤粉细度R90是8.8%；1#磨煤机制粉系统煤粉细度R200是5.2%，2#磨煤机制粉系统煤粉细度R200是0.4%，由此可以得出，1#磨煤机制粉系统煤粉细度R200处于比较高的状态之中，而2#磨煤机制粉系统煤粉细度R90则处于比较低迷状态之中。 2、中储式制粉系统试验 2.1最佳通风量试验 现阶段，为了避免中储式制粉系统出现积粉闪爆情况，需要调整一次风压与再循环风门至比较较好状态之中，这样能够提高排粉机电流，避免出现排粉机电流较低情况。这就需要最佳通风量试验的开展，对不同的风压与再循环风门开度进行查找，这样能够保证锅炉运行处于安全状态之中，与此同时还能够对制粉电能消耗的最佳通风量起到一定的减少作用。 2.2煤粉细度调整试验 通过试验了解到当前1#磨制粉系统成粉的R200仅仅是5.2%，所生产出来的煤粉比较粗糙，会对煤粉的燃尽率产生一定影响，进而降低整个锅炉的使用效率；2#磨制粉系统成粉的R90只有8.8%，所生产出来的煤粉比较细腻，致使粗细分离器的分离效率明显超出相关标准，分离出许多质量合格的煤粉，并将分离处的合格煤粉输送至回粉管，致使循环倍率处于偏高状态之中，显著降低制粉出力。所以，利用上述相关试验，我们发现：在变频电机转速不同的情况下，制粉系统的阻力会出现相应变化，并且会影响制粉出力与煤粉细度，促使其产生一定变化，进而在保障锅炉处于安全工作状态的同时，又能对制粉系统耗电的最佳煤粉细度起到一定降低作用。当1#磨制粉系统风量为93609m3/h，2#磨制粉系统风量为86403m3/h时，调整粗粉分离器，所作出的调整，包括以下两点： 第一，调整制粉系统两侧粗粉分离器静叶挡板开度，将其由原来的90度调整为60度； 第二，调整2#磨粗粉分离器动叶转动速度，将其由原来的800r/min调整至400r/min。 通过开展上述调整工作，煤粉细度出现了一定变化：对于1#磨而言，其制粉系统成粉的R90由27.8%变为22.8%，制粉系统成粉的 R200由5.2%变为0.84%；对于2#磨而言，其制粉系统成粉的R90由8.8%%变为24.6%，制粉系统成粉的R200由0.1%变为0.48%。 2.3钢球最佳装载量优化试验 对于磨煤机出力与钢球装载量而言，二者不是处于同比例增加状态之中，在对钢球装载量加大的过程中，到达一定数量之后，如果继续对钢球装载量增加，所增加的磨煤机出力就会比较低。然而，磨煤机磨煤单位电能消耗不再处于稳定情况，会出现一定变化，会处于增加状态之中，最佳装载量就是此时的钢球装载量。倘若磨煤机钢球量处于偏高状态之中，就会增加制粉系统电能消耗；如果磨煤机钢球量处于偏高状态之中，就会对制粉系统的出力情况造成影响。除了磨煤机钢球装载量会对制粉出力造成影响之外，煤粉细度还会受到磨煤机大、小钢球装载比例的影响。由此可见，通过进行有关试验，对磨煤机的最佳钢球装载量和大、小钢球装载比例进行明确，具有非常重要的作用。当1#磨制粉系统风量为93609m3/h，2#磨制粉系统风量为86403m3/h时，确保粗粉分离器静叶挡风板角度、动叶变频电机转速与磨煤机出口温度处于固定状态，钢球装载量每加大2t，对制粉出力与制粉电耗进行测量，并在此基础上，将最终制粉电耗计算出来，最佳钢球装载量就是，当制粉电耗处于最低状态时的钢球装载量。 1#磨煤机原来出力为26t/h，2#磨煤机原来出力为19t/h，在增加钢球量的过程中，就会加大制粉出力，此时的1#磨煤机出力调整为36t/h，2#磨煤机出力调整为33t/h，其效果会出现显著变化。1#磨煤机原来制粉电耗为29.01kWh/t，2#磨煤机原来制粉电耗为 34.56kWh/t，伴随着供求量的不断增多，制粉电耗也会出现降低情况，此时的1#磨煤机制粉电耗调整为22.58kWh/t，2#磨煤机出力调整为22.81kWh/t，这样便能够达到良好的节能作用。 2.4调节粗粉分离器挡板 利用相关试验，对粗粉分离器挡板，开展相关的内外开度标定工作，对粗粉分离器内部挡板做出相关调整，使其处于平整状态之中，这样能够确保挡板开度保持一致状态，进而使粗粉分离器内部气流平稳，回粉量比较低，并且确保煤粉细度度的均匀度。倘若粗粉分离器挡板开度处于不一致的情况下，其内部气流就会出现紊乱情况，回粉量就会明显加大，很难使煤粉细度的均匀性得到保障。 3、试验结果分析 通过相关优化调整试验工作的开展，1#炉的1#磨制粉系统与2#磨制粉系统都产生了一系列变化，具体情况如下： 3.1相比较于有关优化试验工作开展之前，二者的制粉出力都得到了明显改善，并且显著减少了制粉电耗。与此同时，也有助于两炉三磨运行工作的顺利开展。除此之外，制粉降耗效果也比较突出，在进行相关优化工作试验前，1#磨制粉电耗为30.661kWh/t，2#磨制粉电耗为32.08kWh/t，经过优化试验都产生了相应改变，出现了明显增加情况，1#磨制粉电耗调整为22.58kWh/t，2#磨制粉出力调整为 22.81kWh/t。 3.2关于煤粉细度方面，针对1#磨制粉系统与2#磨制粉系统的静叶挡板开度作出相关调整，将其由原来的90度调整至60度，当动叶转
中速磨煤机制粉系统运行优化研究 发表时间：2019-01-10T16:22:10.313Z 来源：《电力设备》2018年第25期作者：宋玉婷[导读] 摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，针对某燃煤电厂中速磨煤机制粉系统冷风率偏高导致锅炉效率下降的问题，建立了中速磨煤机的热平衡计算模型。 （国电库车发电有限公司新疆阿克苏 842000） 摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，针对某燃煤电厂中速磨煤机制粉系统冷风率偏高导致锅炉效率下降的问题，建立了中速磨煤机的热平衡计算模型。通过计算分析可知，煤中水分含量对磨煤机进出口温度影响较大，且煤中水分每增加1%，磨煤机入口热风温度相应增加约12℃。因此，在保证机组安全的前提下，通过降低冷风量来提高磨煤机出口温度即提高磨煤机入口热风温度，可以充分回收利用尾部烟气热量，提高锅炉热效率。该方法不需任何运行成本和设备投入，具有显著的经济效益。 关键词：制粉系统;热平衡;磨煤机进出口温度;冷风率;运行优化 引言 磨煤机制粉系统作为热电厂的主要设备，其性能的优劣直接关系到热电厂锅炉带载能力和煤粉燃烧的稳定状况。其中，平盘磨直吹式制粉系统作为一种典型的磨煤机制粉系统具有启动快速、调节灵活、设备设计简单、低耗电量、耗材少、占用空间省和安全稳定等优点。因此，当煤种状况适宜时，应着重考虑使用平盘磨直吹式制粉系统。但是，目前该制粉系统也存在着一些问题：平盘磨对原煤中铁块、石块和和木块的碾磨能力较低，运行过程中极易引起平盘磨的振动；平盘磨结构复杂，运行和检修的技术水平要求较高；平盘磨对煤种的适应性较差。因此，对平盘磨直吹式制粉系统进行运行参数优化变得尤为重要。 1中速磨煤机制备煤粉的工作原理 1）热空气的输送作用将煤粉从磨煤机输送到炉膛。如果热空气量不足,会导致输送风速过低,粉管中的煤粉会逐渐沉积在水平管段处,造成煤粉管道阻塞着火,热空气量严重不足时会造成堵磨;如果热空气过量,会导致输送风速过高,使得煤粉管道和磨煤机内部磨损加速,同时可能降低煤粉细度以及锅炉燃烧的经济性下降。2）热空气的干燥作用热空气在煤粉的碾制过程中对煤进行干燥使其易于研磨。如果热空气干燥出力(即热空气焓值)不足,会导致磨煤出力下降,带不满需要的负荷。如果热空气干燥出力过大,会导致磨煤机出口温度超限,这是一种危险的工况,它增加了煤粉着火的潜在可能性,严重时将导致制粉系统爆炸。3）热空气的分离作用指热空气在磨煤机内提供必要的动力使煤粉进行分离,控制煤粉出口细度。适中的热空气量能够起到正常的分离煤粉的作用,保证磨煤机出口获得适合的煤粉细度。煤粉过细表明系统运行不经济;煤粉过粗带来锅炉燃烧不经济。 2中速磨煤机制粉系统运行中存在的问题 在中速磨煤机制粉系统中,一次风压的大小取决于磨煤机和一次风管的阻力,在保持磨煤机通风量一定的情况下,磨煤机和一次风管阻力是不变的。一次风压的大小只要等于磨煤机和一次风管阻力,就可保证磨煤机的通风量。如果一次风压过高,要保证磨煤机通风量不变,应关小一次风机入口挡板,不能关小磨煤机入口风量挡板,靠调整磨煤机入口挡板控制风量,是中速磨煤机制粉系统运行中的一个误区。通过几次在绥中电厂的锅炉试验中发现,锅炉运行人员将一次风机出口压力始终保持很高,在调节磨煤机通风量的操作中,采用磨煤机入口风量挡板调节,磨煤机入口风门开度约50%,使一次风压过高。在制粉系统中,磨煤机入口与一次风机出口连接,这种调节方法既是一次风机的出口节流调节,人为地增加了管网阻力,使一次风机的部分压能都损失在挡板上,造成一次风机电耗增加。 3制粉系统各运行参数制约关系 １）磨煤机通风量与煤粉细度及磨煤机单耗的关系。当磨煤机通风量增大时，碾磨后的煤粉向平盘磨上方的粗粉分离器运动的动能变大，从而造成有更多的不合格煤粉通过粗粉分离器，煤粉细度相应变大；由于有更多的不合格煤粉通过粗粉分离器，从而造成了平盘磨重复碾磨率下降，磨煤机单耗随之变小，但当磨煤机通风量过大时，会造成磨煤机碾磨原煤时的压力变大，磨煤机单耗随之变大。２）分离器调节挡板开度与煤粉细度及磨煤机单耗的关系。当分离器调节挡板开度增大时，碾磨后的煤粉向平盘磨上方的粗粉分离器运动的阻力变小，从而造成有更多的不合格煤粉通过粗粉分离器，煤粉细度相应变大；由于有更多的不合格煤粉通过粗粉分离器，从而造成了平盘磨重复碾磨率下降，磨煤机单耗随之变小。３）磨辊加载压力与煤粉细度及磨煤机单耗的关系。当磨辊加载压力增大时，碾磨原煤的能力变大，从而能把原煤碾磨的更细小，即煤粉细度变小；但碾磨原煤能力增加时，平盘磨消耗的电能相应升高，即磨煤机单耗变大。４）磨煤机出力与煤粉细度及磨煤机单耗的关系。当磨煤机出力也可称为磨煤机给煤量增大时，会造成碾磨原煤时的能力不足，从而使煤粉细度变大；由于磨煤机出力增大时会造成单位时间碾磨原煤量变大，但单位时间碾磨原煤的耗电量不变，因此，碾磨每吨原煤时的耗电量相应减小，即磨煤机单耗变小。 4制粉系统运行优化建议 在实际运行中，燃用低水分煤种的电厂一般都存在冷风率偏高的现象，有的电厂冷风率甚至高达50%，使得空气预热器热利用率降低，导致锅炉排烟温度上升，影响锅炉运行的经济性。针对此问题，建议电厂首先要对所燃煤种进行具体分析，以确定最佳的磨煤机出口介质温度，再运用本文中建立的磨煤机热平衡模型，算出磨煤机进口热风温度，进而推算出可以降低的冷风量，以指导锅炉运行人员对制粉系统的运行进行优化调整。当然，在实际运行中，燃用高水分煤种的电厂也可能存在冷风率调整为零时热一次风温依然不够的情况。针对此状况，可采用外高桥第三发电厂(简称“外三”)已经实施多年的广义回热系列技术中的送风回热技术。该技术不仅可以解决热风温度不够问题，提高锅炉燃烧效率，还可以降低机组的排汽损失。除此之外，也可以考察空气预热器的转向，若空气预热器中经烟气加热后的转子先后分别经过二次风道、一次风道，可以考虑实施空气预热器反转的改造方案，亦可增加热一次风温，但此方案会相应使得热二次风温有所降低。 结语 本文建立的热平衡理论可针对不同的运行工况，计算出中速磨煤机进出口温度之间的关系、水分变化对磨煤机进出口温度的影响。对电厂实际试验时制定出合适的试验参数具有重要的参考和指导意义。针对燃用高水分煤种的电厂，若存在热风温度不够的问题，采用外三已实施多年的广义回热系列技术中的送风回热技术，不仅可以解决热风温度不够问题，提高锅炉燃烧效率，还可以降低机组的排汽损失。 参考文献： [1]冯伟忠．未来低碳煤电技术的发展之思考［J］．上海节能，2011(8):1-10．