MPS型中速磨煤机对不同煤种煤粉细度的影响

第26卷第2期发电谩Vol 26, No. 22012年3月POWER EQUIPMENTMar.2012MPS型中速磨煤机对不同煤种煤粉细度的影响徐荣田,何翔2,程智海2,周文台2(1.国网能源宁夏煤电有限公司,宁武750410;2.上海院发电设备成套设计研究院,上海200240)摘要:结合一台冷一次风正压直吹式MPS型中速磨煤机,研究了分离器叶轮转速、风煤质量比和液压加载压力对贫煤和烟煤煤粉细度的影响。测试结果表明:各级叶轮转速下,混煤(70%贫煤十30%烟煤)煤粉要粗一些,Rυ差异约3%;在相同风煤质量比下,贫煤煤粉比烟煤煤粉细,R也相差3%左右;液压加载压力5~8MPa时R变化1%~5%,且烟煤煤粉Rs高于贫煤煤粉Rs值关键词:中速磨煤机;制粉系统;动态分离器;煤种;煤粉细度中图分类号:TK223.25文献标识码:A文章编号: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我国从20世纪90年代开始引进国外技术制膛、一次中间再热、旋流燃烧器前后墙对冲燃烧造MPS型中速磨煤机,近十几年来相关学者对其方式。采用冷一次风机中速磨煤机直吹系统,配进行了较多的研究。文献[1-7]分别对MPS型磨6台巴布科克-日立公司生产的MPS200磨煤机,煤机的结构和运行特性,煤粉细度和煤种适应性,BMCR工况下5台运行,1台备用。分离器性能和结构改造以及运行优化等方面进行MPS200型磨煤机制粉能力为71.7t/h(200了论述,但是对进口MPS型且仅带有动态旋转叶日、哈氏可磨系数82、总水分v(M1)=7.96%)轮式分离器的中速磨煤机磨制不同煤种的研究还分离器型式为SLS225,转速0~180r/min;磨盘十分少见。笔者对某电厂进口MPS型中速磨煤的磨环直径为2000mm,磨辊直径为1560mm,机在不同煤种下进行了一系列热态试验,由于试磨煤机筒体直径为3350mm;液压加载压力为验过程中石子煤排放量较少,且并不考查制粉电5~20MPa耗,所以本文重点放在煤粉细度特性的分析上。2煤质参数1设备简介试验煤种为贫煤、烟煤两种,煤质分析见某600MW机组锅炉为超临界直流炉,单炉表1。中国煤化工收稿日期:2011-09-13HsCNMHG作者简介:徐荣田(1983-),男,工程师,从事发电厂设备运行优化研究E-mailxuyongtian@126.com第2期徐荣田,等:MPS型中速磨煤机对不同煤种煤粉細度的彩响表1煤质分析16个工况下一次风管上煤粉取样筛分结果的平项目贫煤均值,其中各台磨煤机绐煤量在33~45t/h,动态w(Cu)/%59.29分离器出口温度在100~110℃,分离器叶轮转w(Hr)/%3.1510.30速在80~120r/min变化,一次风量在18~24w(N r)/%0.84kg/s变化。结果见图3和图4。(St,u)/%0.3831Mx)/%平均值7.4013.47风量18kg/s(Ad)/%次风量22kgs一次风量23kg/sQ,/(MJ·kg-1)24.3923.133煤粉取样方法取样枪顶端装有4个取样头,可在4个点上同时进行取样,见图1。分离器叶轮转速/rmmn-140图3磨制贫煤平均值▲一一次风量18kg/s一·一次风量20kgs一次风量22kg图1煤粉取样枪顶部利用棘齿机构,使4个取样头进行转动,枪杆上的转盘共有9个刻度各按40°分割,划分成9等份,用来指示取样头的位置。沿转盘转动2圈,可使取样头转动1圈,这就有18个位置,分离器叶轮转速rmn-)每个位置之间相隔20°。4个取样头的位置分别图4磨制30%烟煤混70%贫煤从管道横截面上划分的相等面积中取样,见图2,相同一次风量下,随分离器叶轮转速加快,其中各扇形面中的小圆圈就是取样点。在18个煤粉逐渐变细;而相同叶轮转速下,随着一次风位置点,用相同的时间进行各个位置点的取样,量提高,煤粉逐渐变粗。这种变化特征很明显,其结果是在取样管道横截面上,总计72个等面说明了动态分离器的效果应该是优于静态分离积区域上抽取了具有代表性的煤粉样。器口。在各级叶轮转速下,磨制贫煤时R9平均值要低于磨制烟煤混贫煤时,比如80r/min时,R平均值分别是27%和30%,140r/min时是10%和13%。混煤的煤粉要粗一些,这是由于烟煤的全水分较高,在给煤量和分离器出口温度差不多的前提下,混煤的干燥程度不及贫煤;且煤粉水分高时还使得煤的脆性减弱,一些煤会粘在磨辊四周,造成研磨出粉量受影响,故磨制混煤得到的煤粉会粗于磨制贫煤时的煤粉,但R9平图2采样点分布图均值差异仅在3%左右。4试验结果及分析4.2磨煤机给煤量和一次风量的影响磨制贫煤时保持磨煤机分离器出口温度1104.1分离器叶轮转速和一次风量的影响℃左右,同时磨制贫煤或磨制30%烟煤混70%贫煤时,进烟煤时磨煤中国煤化rmin;磨制CNMHG℃左右,分行了动态分离器叶轮转速、一次风量变化的试离器转速也仙是正rmm。在小同给煤量、验。试验数据取2台锅炉各3台磨煤机分别在不同一次风量下的煤粉细度R9见图5和图6。第26卷平均值分离器的分离效率会有所提高,煤粉更会偏细。34÷一次风23在相同给煤量下,一次风量在20kg/s时,磨制贫煤的煤粉细度R9值要小于磨制烟煤的煤粉细度,2台磨煤机给煤量试验工况下(33t/h和47t/h),R9值相差3%左右。4.3液压加载压力和磨煤机给煤量的影响磨制贫煤时保持分离器出口温度110℃左右,同时固定分离器转速在100r/min;磨制烟煤磨煤机给煤量h-)时分离器出口温度在90℃左右,分离器转速也图5磨制贫煤在100r/min。在不同液压加载压力、不同磨煤平均值机给煤量下的煤粉细度R9见图7和图8次风量20.0kg/次风量24.0kg/s■平均值给煤量33th给煤量40th◆给煤量47Uh磨煤机给煤量/·h-l图6磨制烟煤液压加载压力/MP由图5及图6可知,随磨煤机给煤量增大,图7磨制贫煤R9值先增大后减小。磨制贫煤时,一次风量22.5■平均值kg/s由于给煤量很小(33t/h),会导致磨煤机振给煤量33th一给煤量40th动,故未进行试验。图6中一次风量20.0kg/s、一给煤量47th给煤量33t/h时,试验数据可能不准确。磨煤机给煤量试验测得的风煤质量比见表2。表2磨煤机绐煤量试验下的风煤质量比次风量/次风量/贫煤给煤量/烟煤给煤量/(kgs-1)(th-1)(t·h-1)20.022.520.024.0液压加载压力/MPa图8磨制烟煤2.1822.42.1822.618401.8002.160由图7和图8可看出:磨制贫煤,当给煤量为4715321.723471.5321.82833t/h、40t/h时液压加载压力从5~8MPa变从表2可见,上述风煤质量比都较大,正压化时,煤粉细度R平均值逐渐减小,加载压力的直吹式中速磨的风煤质量比一般在1.4~1.8。提高,加强了研磨力度;当给煤量为47t/h时,出风煤质量比过大使得煤粉较粗,当磨煤机给煤量现了加载压力8MPa下煤粉增粗的结果,这是由达到47t/h时,煤粉反而变细,这正是因为风煤于磨盘内煤量增大磨辊加载压力较大,磨辊和质量比变小的缘故。由于给煤量33/h是在机磨盘上煤的缝隙很小,分离器分离回来的煤和给组负荷较小的范围内,而由于中速磨煤机直吹式煤机给人的煤有一部分没有机会被研磨,所以造系统受到最小风量的限制,一次风量不能太小,成部分较粗的煤粉被热风携带出去。以免引起送粉管道内的沉积,所以在出粉量较小磨制烟煤时,R3的平均值随液压加载压力的时,风煤质量比过大是无法避免的。调整煤粉细提高而变小,煤粉逐渐变细。图8中加载压力度值以及细粉区间分布须从其他措施着手,从而6.5MPa,“7?1H力8MPa给使煤粉细度达到合格的要求。这说明了合理的煤量40t/差造成的。风煤质量比是决定煤粉细度最重要的指标之在相同, LIELCNMH力下,制烟除此以外,随着一次风煤粉质量浓度提高,煤时的R值都要大于磨制贫煤时,加载压力徐荣田,等:MPS型中速磨煤机对不同煤种煤粉细度的影响5MPa时Rs大1%,加载压力6.5MPa时R9大(33t/h和47t/h),R值相差3%左右。4.5%,加载压力8MPa时R3大2%。(3)固定分离器转速在100r/min,液压加载5结语压力从5~8MPa变化时,煤粉细度R9平均值逐渐减小,磨制烟煤时R3的平均值随液压加载压本文基于MPS型中速磨煤机,根据动态分力的提高而变小,煤粉逐渐变细。离器转速、磨煤机给煤量、液压加载压力和不同次风量的现场试验数据,分析了磨制不同煤种参考文献时的煤粉细度特性。磨制烟煤时,从安全角度考[1]党国军陈佳新,白华宁.MPS型中速磨煤机运行状况的分虑,磨煤机分离器出口温度要低于93℃,而磨制析[.宁夏电力,2006(3):58-61贫煤时该值可以到达110℃以上。除了磨煤机[2]刘任惠.MPS唐煤机的运行与调整[J].中国电力,1999,32分离器出口温度不同,在其余运行条件一样的前[3]解其林.MPS中速磨煤机旋转式煤粉分离器的改造及应用提下,可得出以下结论:.中国电力,2005,38(3):62-66(1)相同一次风量和给煤量下,随分离器叶轮[4]林江直吹式制粉系统及中速磨运行特性分析[门,中国电转速加快,煤粉逐渐变细;而当一次风量提高,相同力,1999,32(1);25叶轮转速下,煤粉逐渐变粗。各级叶轮转速下混煤[5]吴景兴,马金风,张永兴,等,350MW机组锅炉制粉系统调整分析[.中国电力,2003,36(12):13-17煤粉要粗一些,R。平均值差异仅在3%左右。[6]陈华桂,黄磊,岳峻峰,等.正压直吹式制粉系统优化调整试(2)固定分离器转速在100r/min,在相同验分析[J.江苏电机工程,2004,23(6):51-53的风煤质量比下,磨制贫煤的煤粉细度较磨制[η岳俊峰,黄磊,陈华桂.MPS磨煤机工作特性试验研究[J冂烟煤时的煤粉要细一些,两个给煤量试验工况下热能动力工程,2005,20(1):65-68(上接第79页)2.2.2B方案试验火,这为使用无烟煤或贫煤的W形火焰锅炉的节B方案低负荷稳燃试验在机组负荷为185油运行带来新的契机MW下进行,锅炉投运C3原有油燃烧器,能保证釆用W形火焰锅炉少油煤粉燃烧器(B方燃烧稳定。随后投入C3对应的两只少油油燃烧案)用于低负荷稳燃,经过现场试验及近半年的器(共计燃油耗量约250kg/h),并停止C3原有实际运行证明也是可行的,可以明显地降低稳燃油燃烧器,锅炉能够保持稳定运行。DCS显示,油耗,对于需要承担调峰仼务的机组,粗略计算对应区域火检强度和稳定性明显地提高。一段有不低于50%的节油效益。时间后锅炉负荷逐渐降低到180MW,其间锅炉作为新的技术,也存在一些问题,如部分在运行正常,炉膛负压平稳,从窥火孔看到投入少运的W形火焰锅炉炉内,尤其是炉膛喉口部分油油燃烧器后火焰明显地较其他燃烧器明亮,证结焦比较严重,造成排烟温度过高,所以对低灰明可以起到稳燃的效果。熔点煤质采用上述两种方案时需关注结焦问题3结语由于燃烧器结构空间狭小,防护手段有限,需要认真对待燃烧器内部组件的磨损及燃烧器更换本项目首次将微油、少油点火及低负荷稳燃的问题。技术与W形火焰锅炉双旋风煤粉燃烧器相结合,2011年初,在此项研究基础上,深圳东方锅提出了以带助燃风、煤粉浓缩和分级燃烧为特征炉控制有限公司为华电珙县电厂2台60MW的双旋风微油煤粉燃烧器,和以少油油燃烧器与超临界W形火焰锅炉提供的两套节油点火系统消旋杆一体化为特征的W形火焰锅炉少油煤粉顺利投入运行,达到预期效果燃烧器两种方案。参考文献由于受试验条件的限制,旋风微油煤粉燃烧器(A方案)未能在运行锅炉上进行微油点火的1聂欣,周俊虎,汪洋,我国电站锅炉媒粉直接点火技术的试验,但从热态试验台的试验情况及测试数据可[2]贾永成冯婉见,对于双旋风煤粉燃烧器的W形火焰锅炉,采CNMHG直接煤粉燃烧系统在670t/h锅炉上的应用[门].黑龙江电力,2005,27用带助燃风、分级点火原理可实现微油冷态点(4):263-265,268