锅炉磨煤机技术改进与应用研究

摘要：河北大唐王滩发电有限公司燃煤机组利用的制粉系统是正压直吹式，对每一台锅炉都配置了6台ZGM123G型号的中速磨煤机，在设计燃烧方案、校验核对煤的种类时，要让5台磨煤机同时运行，让1台磨煤机当作备用机。利用控制循环的技术、一次中间再热技术、单炉膛的技术、四角切圆燃烧的方式、让燃烧器摆动调温、保持通风的平衡、排解固态的渣物、设置全钢悬吊结构以及露天布置的燃煤锅炉等方式进行操作，本文就这一系统存在的问题进行分析并提出了相对的措施对锅炉磨煤机技术加以改进。

关键词：磨煤机；煤粉细度；节能

中图分类号：TE08 文献标识码： A

目前，我厂采用的是ZGM123型号的中速辊式磨煤机。此磨煤机充分发挥了挡板式分离器的作用，是静态的分离器，长时间以来分离器分离效率较低，回粉量特别大，输粉管对粉量分配不均匀以及造成煤粉细度不均匀并且不容易对其进行调节等问题一直未能得到有效地解决，本文就这些问题提出了要采取相关措施来对这些问题一一进行解决。

一、中速磨煤机密封技术存在的问题

MPS型（沈重）、ZGM型（北京）、HP（上海）磨煤机是中速磨煤机的主要机型，是上世纪八十年代末从德国引进的，在国内发展已经有了二十年的历史，在近二十年的利用中，中速磨煤机在动静密封的发展过程中，由传统的密封技术发展为利用浮动碳精环密封技术的过程。经过这一长时期的实践过程证明：

（一）因为在传统密封结构中密封元件与做旋转运动的传动盘之间存在着很大的磨损，加大了他们之间的空隙，从而导致了密封失效现象的发生，转动盘也因为煤渣的挤压产生了比较深的沟状痕迹。在碳精环箍紧之后，会在碳精环和传动盘两者之间形成一条空隙带，远远超出了密封要求标准，引起了起磨运行过程中漏风及漏粉的现象，甚至在严重时还会出现甩渣的现象。

（二）由于电厂在用煤方面不符合设计的标准，因此，在煤质情况比较恶劣时，石子煤的数量就会加大，加剧了对密封的磨损，加大了磨煤机的检修工作量。

使切磨现象变得更加频繁。燃用油的数量也会大量增加。对此本公司开发并采用了可不解体磨煤机便能拆御并更换密封元件及具备动态补偿的浮动密封装置的设计，使渣室内空间能够满足施工的要求。

改造后密封性能稳定可靠，减少了维护工作量，提高了磨煤机备用率，减少因磨煤机故障限负荷次数，保证安全稳定运行，减少了粉尘泄漏，改善了现场卫生环境。

二、中速磨煤机改造的目的

（一）中速磨煤机改造后密封性能稳定可靠，减少了维护工作量，提高了磨煤机备用率，减少因磨煤机故障限负荷次数，保证安全稳定运行，减少了粉尘泄漏，改善了现场卫生环境。

（二）分离器改造后，动态分离器分离出来的煤粉均匀性指数较高，且均匀性较好，进入炉膛的煤粉均能保证充分燃烧，从而降低灰渣的含碳量及飞灰含碳量，减少了煤粉的物理不完全燃烧热损失，进而提高锅炉的经济性。

三、解决锅炉磨煤机技术问题的措施

（一）更换为旋转式动态分离器

（二）改造前磨煤机出力无法长期维持在65t/h，分离器改造后提高了磨煤机出力，磨煤机具备保持长期稳定运行在出力65t/h以上工况。

动态分离器分离出来的煤粉比较均匀，均匀性指数比较高，进入炉膛的煤粉都能够确保得到充分的燃烧，灰渣中的含碳量以及飞灰含碳量大大的降低，减少了煤粉的物理不完全燃烧造成的损失，继而提升了锅炉的经济性。更改后的结构如图1-1所示：

1-1

四、中速磨煤机密封技术设备规范

（一）磨煤机型号

ZGM123G中速磨煤机采用了正压直吹式制粉系统，每一台锅炉搭配配6台中速磨煤机，在制定燃烧设计、校对审核煤种时，让5台磨煤机同时运行，1台磨煤机当做备用。

（二）磨煤机主要技术规范

制造厂为北京电力设备总厂，采用ZGM123G的型号，磨煤机的数量为6台；原分离器型式是挡板离心式；磨辊加载方式是液压变加载；保证出力（条件为设计煤种、原煤粒度不大于30mm、煤粉细度R90等于18%，考虑5%出力降低系数）为77.15t/h单位功耗在保证出力下控制在7kW.h/t煤以下；分离器出口风量偏差小于等于5%；分离器出口粉量偏差也小于等于5%； 煤粉细度（可调范围）为R90等于%～35%。

五、中速磨煤机密封技术测点布置及试验方法

（一）煤粉的取样

采用MFQ-I型号的等速取样器，在磨煤机出口每根煤粉管道上都安装相应的取样点，通过等截面法在每点上抽取相同的时间，并调节抽气器的负压值，保持每一取样点取样器的内外静压平衡，从而有效地确保所取的煤粉样拥有比较好的代表性。

用天平对每根管道所取得的煤粉进行称量，混合后用孔径分别是200m、90m钢管进行标准的分析并加以筛选，得到各种各样粉样的细度指标R200、R90。

煤粉细度Rx和煤粉粒径之间的关系可用Rosin-Rammler方程来表示：

煤粉均匀性指数是反应煤粉粒度分布的重要指标，按下式计算：

（二）磨煤单耗的运算

磨煤单耗Em等于磨煤机功率P与磨煤机出力Bm之比： kWh/t

（三）原煤的取样

在试验开始之后对煤机落煤的地方进行取样，对所取得的原煤经过缩减来划分、对于密封之后的煤进行工业化的分析以及对煤所含有的元素进行分析。

（四）运行参数的记录

把表盘上的锅炉及磨煤机的运行参数记录在表盘上。

六、中速磨煤机密封技术试验结果及分析

（一）旋转分离器转速的特征以及一次性风管煤粉细度的试验

进行旋转分离器转速特征的试验的主要目的是充分了解在试验煤的质量上，不同的旋转分离器转动的速度对煤粉细度的不同影响。在试验时通过调整磨煤机出力分别保持在45T/H、50T/H、55T/H、60T/H、65T/H范围之间。C磨煤机的风量按照常规的运行方式进行设置，并且让C磨煤机出口温度保持不变，用等速取样的方法对四根一次性风管进行进行煤粉的取样并且进一步进行分析，主要分析它的细度并进行记录。记录如表2-1所示：

表2-1设计和校核每种的煤质及成灰成分分析

注：以上数字均取自电厂DCS系统。

从上表中可知，磨煤机在45t/h出力时，伴随着分离器转速的增加，C磨煤机的阻力也会得到相应的增加，煤粉的细度和均匀度也会提高。

（二）性能试验的总结

通过利用旋转分离器进行改善之后的C磨煤机系统进行的关于分离器转速特性试验，得出如下的结论：

2.改造前磨煤机出力不能长时间的保持在65t/h范围左右，分离器改善后提高了磨煤机出力的效率，磨煤机拥有了能够长时期的稳定的维持运行在出力65t/h以上的工作状况。

结语

经过对旋转分离器改善后的磨煤机进行的性能和调整试验，得出了以下几个结论：

1）对过对实验数据的分析，锅炉和磨煤机改善动静旋转动态分离器项目的各项指标都达到了设计的要求，相关技术数据与改造前相比有了大量的提高。

3）改造前磨煤机的出力不能长期保持在在65t/h，分离器这一情况得到了有效改善，磨煤机也增加了能够长期保持稳定运行在出力65t/h以上工况的功能。

4）通过改造后调整的实验及锅炉磨煤机运行的数据可以看出：磨煤机充分利用了动静旋转动态分离器的功能，在相同工况条件下使磨煤机磨煤单耗有明显的下降，节能效果越来越好。

4）改造后调整试验及#1锅炉C磨煤机运行表明：本次C磨煤机采用动静旋转动态分离器，相同工况条件下磨煤机磨煤单耗有显著下降，由改造前的11kwh/t下降到9-10kwh/t，节能效果显著。