鋼球磨煤機最佳通風量簡化計算方法研究

2016-06-16 01:01:25蔣蓬勃

綜合智慧能源 2016年3期

蔣蓬勃

(華電國際技術服務中心，濟南　250014)

鋼球磨煤機最佳通風量簡化計算方法研究

蔣蓬勃

(華電國際技術服務中心，濟南250014)

摘要：目前國內火電廠中儲式制粉系統最佳通風量的計算公式均按照DL/T 5145—2002《火力發電廠制粉系統設計計算技術規定》進行，而實際運行中受排粉機進口通風量測點布置及摻配煤硬度的影響，無法給出準確的運行指導。對上述標準中的計算公式進行簡化，在保證計算精度的基礎上有效地降低了制粉系統損耗，并對簡化公式進行了綜合簡化推導和誤差分析。

關鍵詞：鋼球磨煤機；最佳通風量；哈氏可磨性系數；煤粉細度

1鋼球磨煤機最佳通風量理論計算方法

目前國內火電廠中儲式制粉系統主要配備單進單出筒式鋼球磨煤機，其最佳通風量均按照DL/T 5145—2002《火力發電廠制粉系統設計計算技術規定》中的計算公式進行設計計算[1]。最佳通風量的定義為磨煤電耗和通風電耗總和為最小時的通風量，其理論計算公式為

(1)

式中：qV,opt為最佳通風量；V為磨煤機筒體容積，m3；n為磨煤機筒體工作轉速，r/min；D為磨煤機筒體內徑，m；R90為煤粉細度，%；Ψ為鋼球裝載系數，kVTI為鋼球磨煤機入爐煤可磨性指數，用于鋼球磨煤機的設計計算，按下式確定

(2)

kVTI=0.014 9HGI+0.32 ，

(3)

式中：mb為鋼球裝載質量，t；ρb為鋼球堆積密度，ρb=4.9 t/m3；HGI為入爐煤哈氏可磨性系數。

2鋼球磨煤機最佳通風量簡化分析

目前國內火電機組常用單進單出筒式鋼球磨煤機主要分為16個型號，其主要結構特性參數見表1。

結合上述單進單出筒式鋼球磨煤機結構特性參數，在單一給定條件下對最佳通風量理論計算公式進行分析，初步得出以下結論。

(1)單進單出筒式鋼球磨煤機主要結構特性為常數，不需進行簡化，即

(4)

(2)最佳通風量計算公式對煤粉細度的引用為線性關系，無需簡化。

(3)最佳通風量計算公式對kVTI及Ψ的引用為指數關系，需進行簡化。

綜上所述，可知對最佳通風量計算公式的簡化實質可等效轉換為對kVTI及Ψ的簡化。

3入爐煤可磨性指數簡化分析

通過對上述可磨性指數關系進行關聯性分析，可初步得出以下結論：在目前國內火電機組主要燃用煤種HGI為40～80范圍內，最佳通風量計算公式中對入爐煤可磨性指數的引用可分別簡化為

(5)

(6)

4鋼球裝載系數簡化分析

表1　單進單出筒式鋼球磨煤機主要結構特性參數

表2　火電機組主要燃用煤種可磨性指數分類

(7)

5綜合簡化推導及誤差分析

綜合不同類型單進單出筒式鋼球磨煤機結構特性參數、可磨性指數及鋼球裝載系數簡化分析，可得出最佳通風量綜合簡化計算公式為

(8)

式中：a為鋼球磨煤機結構特性修正系數。

考慮目前國內采用單進單出鋼球磨煤機多為125～300 MW機組，其中占比最高的為MTZ3258型，且此型號機組最大鋼球裝載系數最高，因此以MTZ3258型單進單出筒式鋼球磨煤機為計算基本型，對各型磨煤機在常規HGI及煤粉細度R90范圍內的最佳通風量進行綜合簡化計算，并對計算誤差進行分析，詳細數據見表3。

從表3可以看出，在HGI及R90范圍內，按照簡化公式計算的最佳通風量與理論計算值高度吻合，對各種型號單進單出筒式鋼球磨煤機而言，絕對誤差最大值為247 m3/h，絕對誤差最小值為-369 m3/h，相對誤差最大為0.73%，相對誤差最小為-0.66%。