MPS-HP-II型中速磨煤機磨制褐煤與LCC煤粉的混煤的可行性研究

張明昌 車長發

（長春發電設備總廠，長春 130000）

MPS-HP-II型中速磨煤機磨制褐煤與LCC煤粉的混煤的可行性研究

張明昌 車長發

（長春發電設備總廠，長春 130000）

通過對準哈和烏拉蓋褐煤及其提質后的LCC煤粉各自特點的分析，確定磨煤機的出力計算原則和方法。通過分析磨煤機的碾磨出力計算及熱平衡計算，從而解決磨煤機振動問題。根據相關計算原則進行選和設計，發現MPS-HP-II型中速磨煤機完全能滿足磨制褐煤與LCC煤粉的混煤要求。

LCC煤粉 原煤 振動 MPS-HP-II型中速磨煤機

1 工程概況及煤質資料

1.1 工程概況

某工程配置四臺BMCR為190t/h高溫高壓的煤粉爐。鍋爐配套制粉系統擬采用中速磨直吹式系統，燃料為LCC煤粉和原煤（褐煤）。正常運行工況時，單臺爐的LCC煤粉量為20.6t/h，原煤量約為9t/h。開車運行工況下，無LCC煤粉，全部為原料煤36.5t/h。以上數據均為設計煤種數據。隨著工藝裝置的開車，LCC煤粉量逐漸增多，原煤量則相應逐漸減少。單爐磨煤機配置為3臺磨煤機，運行方式二運一備。

表1 設計煤種與校核煤種元素表

1.2 煤質資料

1.2.1 原煤（褐煤）煤質資料

煤種（本項目設計煤種為準哈褐煤，校核煤種為烏拉蓋褐煤）的元素分析如表1所示。

1.2.2 LCC煤粉資料

LCC干燥煤粉流量：61.9t/h（總流量），分到三臺爐，每臺爐流量為20.6t/h，LCC煤粉工業分析表如表2所示。

表2 LCC煤粉工業分析表

LCC煤粉元素分析表如表3所示。

表3 LCC煤粉元素分析表

LCC煤粉粒度分布數據如表4所示。

表4 LCC煤粉粒度分布數據表

表5 碾磨出力計算表

2 分析煤質資料，確定選型原則

整個系統啟動初期，無LCC煤粉，磨煤機磨制準哈或烏拉蓋褐煤（原煤）。磨煤機需按照褐煤系列選擇。

經過系統提質處理后的LCC煤粉，收到基水分和粒度變化如下：

（1）收到基水分由34.47%降至18.2%；（2）粒度分布情況為：直徑大于75μm以上的煤粉占17.92%。

本工程要求煤粉細度為：直徑大于90μm以上的煤粉不超過25%。因此，LCC煤粉完全符合煤粉細度要求，無需進行碾磨。

通過上述分析，磨煤機的選型必須遵循如下原則：（1）磨煤機啟動初期，全部為原煤（褐煤），單臺爐出力為36.5t/h，則單臺磨為18.25t/h，磨煤機按照褐煤系列正常選型；（2）LCC煤粉已符合煤粉細度要求，無需考慮碾磨出力，正常運行工況時，單臺磨LCC煤粉為10.3t/h，磨煤機實際碾磨原煤為4.5t/h，負荷相當于25%以下。因此，磨煤機必須解決低負荷的振動問題。

3 磨煤機的選型計算

3.1 碾磨出力計算

由表5計算可知，MPS125HP-II型中速磨煤機磨損后期出力為18.88t/h（準哈煤）、18.29t/h（烏拉蓋煤）均大于18.25t/h的出力要求，因此，選擇MPS125HP-II型中速磨煤機的碾磨出力完全能滿足要求。

3.2 熱平衡計算

DL/T5145-2012《火力發電廠制粉系統設計計算技術規定》規定，磨煤機的熱平衡計算主要根據能量平衡原理，即輸入的總熱量qin=帶出和消耗的總熱量qout。

3.2.1 輸出系統總熱量的組成

輸出系統總熱量組成如式（1）所示：

式（1）中，qev表示蒸發原煤中水分消耗的熱量，kJ/kg；qag2表示乏氣干燥劑帶出的熱量，kJ/kg；qf表示加熱燃料消耗的熱量，kJ/kg；q5表示設備散熱損失，kJ/kg。

3.2.2 輸入系統總熱量組成

輸入系統總熱量組成如式（2）所示：

式（2）中，qag1表示干燥劑的物理熱，kJ/kg；qle表示漏入冷風的物理熱，kJ/kg（對于正壓系，qle=0）；qs表示密封風的物理熱，kJ/kg；qmac表示磨煤機工作時碾磨機械產生的熱量，kJ/kg。

3.2.3 熱平衡計算后的數據

3.2.3.1 準哈煤

3.2.3.2 烏拉蓋煤

從表6和表7熱平衡計算結果可以看出：燃用準哈煤原煤時，通風量39.11t/h，鍋爐一次風率36.86%，磨入口一次風溫324℃；燃用烏拉蓋煤原煤時，通風量44.38t/h，鍋爐一次風率43.5%，磨入口一次風溫度為334.24℃。

4 磨煤機振動問題的解決

正常運行工況下，單臺磨LCC煤粉為10.3t/h，無需考慮碾磨。磨煤機實際需要碾磨原煤出力為4.5t/h，負荷相當于25%以下。水分高風量大、需碾磨的出力小，磨內不易形成煤層厚度。因此，磨煤機容易產生振動。

MPS-HP-II型中速磨煤機配有世界最先進的液壓阻尼減振系統（國家發明專利技術）。

如圖1所示，液壓阻尼減振系統使在碾磨過程中的碾磨力（作用力-反作用力）減到最小值，如果需要的話，甚至也能抵消磨輥的靜重，在磨輥和磨盤之間保持一個穩定的碾磨空間，因此，無論磨煤機的負荷多大，煤層多薄，在碾磨過程中產生的振動都可以被有效吸收。

因此，燃用LCC煤粉的磨煤機必須配備液壓阻尼減振系統，將磨煤機振動徹底解決，設備才能長期、安全、穩定運行。

圖1 作用力 - 反作用力變化圖

5 MPS-HP-II型中速磨煤機磨制褐煤和LCC煤粉可行性分析

（1）磨制褐煤原煤時，磨煤機的碾磨出力和熱平衡計算均滿足設計要求，因此，選擇MPS125HP-II型磨煤機符合要求。（2）燃用LCC煤粉給磨煤機帶來的振動問題。MPS-HP-II型中速磨煤機配有液壓阻尼減振系統，可有效吸收振動。從已投入1 000余臺設備的運行經驗看，MPS-HPII磨煤機負荷在低達15%的煤層薄，仍能長期安全、無振動運行，有效解決了因燃用LCC煤粉后帶來的振動問題，符合設計要求。

6 結論

按上述原則進行選型和設計，MPS125HP-II型磨煤機完全滿足燃用褐煤與LCC煤粉混煤的要求；MPS-HP-II型磨煤機配有液壓阻尼減振系統，能有效解決煤層薄帶來的振動問題。

表7 校核煤熱平衡計算書

[1]張安國，梁輝.電站鍋爐煤粉制備與計算[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]趙仲琥，張安國，王文元，等.火力發電廠制粉系統設計計算技術規定[M].北京：中國電力出版社，2002.

The Feasibility Study of Coal Mixed Grinding of Lignite and LCC Pulverized Coal Mill MPS-HP-II Medium

ZHANG Mingchang,CHE Changfa

(Changchun Power Plant, Changchun 130000)

Through analysis of the respective characteristics of alignment HA and Ulgai lignite and upgrading the LCC pulverized coal to determine coal mill output calculation principle and method. Through the analysis of the gri nding mill output cal culation and heat balance calculation, so as to solve the problem of vibration of coal mill. According to the principle of calculation of selection and design, and found MPS-HP-II type medium speed grinding coal machine can fully meet the grinding lignite and LCC of pulverized coal mixed coal.

LCC pulverized coal, coal, vibration, MPS-HP-I medium speed coal pulverizer