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1、中速磨煤機的原理及運行分析
摘 要: 本文從磨煤機著手,重點是表述中速磨的結構、原理及運行常見異?,F(xiàn)象的分析總結。旨在通過對一些基本原理、理論的解讀,對常見異常現(xiàn)象的分析,為磨煤機乃至鍋爐的安全經濟運行提供一些方向。
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關鍵詞:中速磨煤機 結構原理 運行問題 因素
中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2015)10-0274-02
一、概述
磨煤機是是將原煤磨制成粉,其與將煤粉送入爐膛的設備以及管道,共同組成了制粉系統(tǒng)。電廠中的磨煤機根據轉速的不同,可以分為以筒式鋼球磨煤機為代表的
2、低速磨煤機(16-20r/min),以中速輥式磨煤機為代表的中速磨煤機(50-300r/min)、以及以風扇磨煤機為代表的高速磨煤機(500-150r/min)。
在以上三種類型磨煤機中,中速磨煤機因其具有結構緊湊、占地面積小、重量輕、投資省、電耗小且磨制的煤粉均勻性高、適宜變負荷的優(yōu)點,在目前大型電廠中是較常用的磨煤機類型。
二、中速磨煤機結構及工作過程
1.結構
中速磨的型式主要有四種:有輥――盤式、輥――碗式、輥――環(huán)式(MPS型磨煤機)、球環(huán)式(E型磨煤機),這四種類型結構大同小異。沿高度方向自下而上分為:驅動裝置、研磨部件、干燥分離空間以及煤粉分離和分配裝置。
3、
2.工作過程
以MPS型磨煤機為例,由于此型磨煤機,顯著的特點是采用具有圓弧凹形槽滾道的磨盤,磨輥邊緣也呈圓弧形。三個磨輥相對布置在相距120的位置上,統(tǒng)一由剛性加載架固定,剛性加載架的三個角分別連接有拉桿。磨輥有一定自由度,可以擺動、調整碾磨位置。在運行中,電動機驅動通過減速裝置和垂直布置的主軸帶動磨盤,而磨輥由磨盤摩擦力帶動旋轉,磨煤的碾壓力來自磨輥、剛性加載架的自重,以及依靠通過液壓缸加載系統(tǒng)作用在拉桿再帶動磨輥的升降來調整碾壓力。
從整體過程來講,原煤通過給煤機經落煤管進入磨輥和磨盤的表面,在壓緊力的作用下被擠壓和研磨成為煤粉,磨成的煤粉隨碾磨部件一起旋轉,在離心力
4、和不斷落下的原煤的推擠作用下被甩至風環(huán)上方。熱風經風環(huán)整流(熱風經風環(huán)上的均流導向葉片后也呈旋轉方向)后,以一定的風速進入到環(huán)形干燥空間,經過干燥的煤粉帶入到磨煤機上部的煤粉分離器(在運行中可以調節(jié)開度)。經煤粉分離器后,不合格的粗煤粉在分離器中被分離下來,經回粉簾返回碾磨區(qū)重磨,合格的煤粉經煤粉分配器由熱風帶出磨外,進入一次風管,經過燃燒器進入爐膛參加燃燒。煤中夾帶的煤矸石、鐵塊等雜質由于經風環(huán)過來的風不足以將其帶走(進入不到分離器),直接落在風環(huán)上部,通過刮板將其排至排渣系統(tǒng),定期將其排出。
三、影響中速磨煤機工作的因素要點原則性分析
1.轉速
轉速過高,離心力增大,煤來
5、不及磨碎就通過碾磨部件,大量粗粉來回循環(huán),導致氣力輸送耗電量增大。轉速過低,煤磨的過細,又將使磨煤電耗及制粉電耗、金屬磨耗增加。隨著鍋爐容量的增大,中速磨的碾磨部件直徑逐漸增大。為限制碾磨部件圓周速度、降低電耗及磨損,轉速趨向降低。對于已經投入生產的磨來說,轉速是一定的。
2.通風量
此參數(shù)影響磨煤機的風煤比。通風量過大,雖然磨的出力增大,但與此同時,煤粉也將會變粗,變粗的后果就是:進入爐膛后著火點靠后,引起火焰中心上移,煙溫升高甚至爆管;在水冷壁附近產生還原性氣氛,導致結焦腐蝕嚴重;在爐膛后期混合較差時,引起不完全燃燒熱損失增大,飛灰含碳量升高等一系列問題。
中速磨在運行中
6、要加以調整,保持合理的風煤比,推薦為1.8―2.1kg(風)/kg(煤)。
3.風環(huán)氣流速度
合理的風環(huán)速度能保證在一定煤粉細度下的磨煤出力,還可以盡量減少隨難以磨碎的雜物一同排出的石子煤的數(shù)量。此項可以通過調整風環(huán)間隙進行控制。
4.碾磨壓力
碾磨壓力主要來自磨輥、剛性加載架及附屬設備的自重和液壓加載系統(tǒng)通過拉桿給予的碾磨力。碾磨力過大,加速了碾磨部件的磨損,碾磨力過小,將導致磨煤機的出力下降,煤粉變粗。正常運行中,應保持穩(wěn)定的碾磨壓力,在碾磨部件磨損的情況下,相應的磨的碾磨壓力應做調整。
5.燃料性質
對于中速磨,由于燃料在磨種的擾動小,所以煤粉在磨中的
7、干燥過程并不強烈。這就對煤的水分有一定限制。對MPS磨來說,熱風溫度較高時,可以磨制收到基水分為20%――25%的煤。另外,煤質過硬將加速研磨部件的磨損,增大磨煤電耗及檢修工作量,所以對煤的HGI(可磨性系數(shù))、灰分有一定要求,一般HGI>50(數(shù)字越大,說明煤越容易碾磨)。正常運行中,還要對來煤的質量嚴加監(jiān)管,保證磨的安全穩(wěn)定運行。
四、常見運行問題總結
1.磨煤機出力下降
中速輥式磨煤機,其出力通常由給煤機的給煤量來計量。在磨正常運行中,磨煤機處于一個連續(xù)流通的狀態(tài),這樣,給煤機進入的煤量刨掉從排渣系統(tǒng)排出的石子煤量,就可以作為磨出力的計量。
但在實際運行中,磨的綜
8、合出力決定于磨的干燥出力、碾磨出力和通風出力中最小的環(huán)節(jié)。當磨出力下降時,可以從以下三個方面加以分析判斷。
1.1干燥出力
當磨的熱風量和熱風溫度不足時,磨煤機的干燥出力降低,直接現(xiàn)象就是磨的出口溫度降低,但這會進一步影響到磨的碾磨出力,碾磨出力下降使得磨的出口溫度進一步的降低,磨的出力慢慢降低,最終導致堵磨。
1.2通風量
磨煤機和煤粉分離器阻力增大的情況下,在一次風壓和磨的熱風門開度不變的情況下,將導致磨的通風量減少,若不及時減少給煤量,這樣磨煤機中的存煤量增大,排渣系統(tǒng)中的渣箱的渣量也會增多,最終會導致堵磨。
1.3碾磨力 當磨煤機的磨輥、磨盤磨損嚴
9、重或磨輥與磨盤間隙增大時,會導致磨的碾磨出力下降,出粉量減少。如果不減少給煤量,磨盤上的存煤將逐漸增大,導致磨煤機的進出口差壓不斷增大,最終會導致堵磨。
2.磨煤機入口風壓高
磨煤機入口風壓高將導致一次風壓力高,導致一次風機耗電量增大、制粉系統(tǒng)經濟性下降。
2.1磨的入口進風面積減小可導致磨煤機入口風壓高
由于中速磨的進風口和石子煤的排渣室相通,在運行較長時間后,不及時排掉磨的石子煤,導致石子煤堆積在進風口處,從而引起磨的入口風壓高。所以,在磨的正常運行中,定時對磨進行排渣;在磨檢修時,多檢查磨的石子煤刮板、清理進風口處的石子煤。
2.2煤粉分離器擋板開度過小造成
10、分離器阻力升高,引起磨入口風壓升高
在運行中,為提高煤粉的細度,會把煤粉分離器的擋板關小。這雖然可以提高煤粉細度,但是磨的通風阻力會升高,從而引起磨的入口一次風壓升高,使得制粉系統(tǒng)的通風耗電量增加。
為保證磨的經濟運行,應在檢修中,調整好磨輥磨盤之間的間隙,或者在運行中增加加載力的方法,將磨煤機出口煤粉細度控制在合適水平。這樣,可開大分離器擋板的開度,從而降低了磨的通風阻力和入口一次風壓。
2.3磨的通風量控制不合適,通風量偏大造成入口風壓高,通風耗電量增加。
通風量與磨煤機的出力之間有一定關系,應當摸索不同煤種下,磨的通風量與磨煤機出力間的關系。一般而言,在磨的入口通
11、風量合適的情況下,入口風壓通常會控制的較低,不會造成一次風機耗電增高等問題。
熱工應保證煤量、風量、風壓等測量儀表的準確性,便于運行人員獲得合適的通風量。
3.石子煤排量異常
中速磨的運行中排出的石子煤,主要來源于原煤中密度大且難磨的矸石、黃鐵礦等。石子煤排量的增大,將很大程度上影響磨煤機的碾磨出力,通風出力等,影響磨煤機的安全和經濟運行。
3.1入磨的原煤品質差
原煤中矸石、礦石含量多,會直接造成中速磨石子煤排量增多。隨著我國煤炭資源的短缺,監(jiān)管體制不嚴,一些煤商在利益的驅使下,在煤中參入大量雜質(礦石、石子),這是造成原煤品質差的一個顯著原因。
3.2磨
12、輥、磨盤等碾磨件磨損
磨輥、磨盤等碾磨件的磨損,會導致磨的碾磨能力下降,造成石子煤排量上升。當磨輥與磨盤的磨損嚴重時,磨輥與磨盤之間形成間隙,較難磨的的石子煤容易通過該間隙進入石子煤排渣室。另外磨輥、磨盤的磨損導致磨的碾磨能力下降,也造成石子煤量增大。
3.3檢修時,磨輥、磨盤間隙調整不當
當磨輥、磨盤的間隙偏大時,在給煤量一定的情況下,磨煤機磨盤上的存煤量會增加。這樣,部分沒有來得及碾磨的煤塊被傳動的磨盤甩出碾磨區(qū)域,經風環(huán)進入石子煤渣室,形成石子煤。有相關文獻指出,磨輥、磨盤間隙一般控制在5―8mm,當間隙超過20mm時,石子煤含量會明顯增加。
3.4磨煤機風環(huán)通流
13、面積偏大,風環(huán)風速偏低,造成石子煤量增加
磨煤機正常運行中,磨煤機應保證合理的風環(huán)面積以獲得合適通風量滿足風環(huán)風速的要求。在對應磨煤機最大出力的通風量下,風環(huán)風速一般控制為75-85m/s(MPS磨),有實驗表明,風環(huán)風速不宜低于40m/s。
4.磨煤機排渣中帶煤
中速磨經常出現(xiàn)的問題就是排渣中帶煤,排渣中含煤量的增加,造成了入爐煤煤耗的增大和燃料的損失。通過分析得到,石子煤的發(fā)熱量應控制在6.7MJ/Kg以內。
4.1碾磨出力下降所致
磨輥與磨盤間隙過大或者加載力偏低等,造成碾磨出力下降。由于磨的碾磨出力下降,導致了磨的排渣中含煤量增多。
4.2磨內存煤量
14、增加所致
磨內存煤量增加導致通風阻力增加,在通風量控制不合適(未按照規(guī)定風煤比的要求)時,會造成磨煤機的排渣量增大,同時排渣中的含煤量增大。
4.3風環(huán)風速分配不均
風環(huán)風速分配不均,會導致部分風環(huán)處風速低,甚至無風。這將導致部分煤粒、煤塊掉入排渣箱,造成石子煤種含煤量增加。
五、小結
磨煤機的穩(wěn)定運行對整個電廠生產的安全穩(wěn)定運行至關重要,應通過分析磨的結構,運行中遇到的問題,在檢修時有針對性的采取相應措施,保證磨煤機長周期穩(wěn)定、經濟運行。
參考文獻
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