MPS225HP-II磨煤機運行方式對煤粉特性影響的試驗研究

王傳軍, 王建偉

(內蒙古蒙東能源有限公司， 內蒙古呼倫貝爾 021000)

MPS225HP-II磨煤機運行方式對煤粉特性影響的試驗研究

王傳軍, 王建偉

(內蒙古蒙東能源有限公司， 內蒙古呼倫貝爾 021000)

以某600 MW機組MPS225HP-II磨煤機為例，通過調節設備運行參數，對煤粉管道進行等速取樣，研究了磨輥加載力、折向擋板開度、給煤量等因素對煤粉特性的影響。研究表明：磨輥加載力增加時煤粉變細，加載力過大時煤粉反而變粗；折向擋板開度變大時煤粉變粗；隨著給煤量增加煤粉變粗2%～3%。

中速磨煤機; 運行特性; 試驗

MPS型中速磨煤機是一種高效節能型磨煤機，具有啟動迅速、調節靈活、阻力小、單位磨煤金屬消耗量小、結構緊湊、制粉系統簡單和噪聲低等優點。MPS型中速磨煤機采用大直徑的研磨部件，其研磨部件由輪胎狀磨輥和具有環形滾道的磨盤形成，三個磨輥由旋轉的磨盤帶動進行碾磨作業。國內一些學者對該磨煤機的結構和運行特性、煤粉細度和煤種適應性、分離器性能和結構以及運行優化等方面進行了研究[1-8]，但是對其運行和制粉特性的研究還不多見。

某電廠600 MW機組主要燃用高水分褐煤，自投產以來存在鍋爐燃燒不穩、排煙溫度過高、水冷壁超溫、協調下主汽壓力及主汽溫度波動較大等問題，嚴重影響了機組運行的經濟性與安全性，需要進行燃燒優化工作。筆者對該機組MPS225HP-II磨煤機制粉系統磨輥加載力、折向擋板開度和出力對煤粉特性的影響進行了試驗研究。

1 設備介紹

該機組鍋爐設計煤粉細度R90=35%，煤種為伊敏河東煤礦第一礦區褐煤，其工業分析與元素分析見表1。

表1 設計煤種

該機組鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行、帶內置式再循環泵啟動系統的直流鍋爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼架、全懸吊結構、緊身封閉布置的П形鍋爐。采用中速磨煤機直吹式制粉系統，每臺爐配6臺MPS225HP-II磨煤機，燃用設計煤種時五運一備。

2 煤粉取樣

從D磨煤機的一次風粉管道垂直管段上進行煤粉取樣，每臺磨煤機各根粉管各配備一根取樣槍同時抽取煤粉。單根槍取樣系統見圖1。

圖1 煤粉取樣示意圖

按照國標試驗規程[9]，圓形一次風管上煤粉取樣沿直徑上布置6個點，從管內壁到測點距離分別為：0.032D、0.135D、0.321D、0.679D、0.865D、0.968D(D為直徑)。每根管道取樣時間為2 min，每臺磨煤機的4根煤粉管道同時抽取煤粉樣。

3 試驗和分析

試驗都是在其他參數固定時變化某一項參數進行的。

3.1 加載壓力特性

當磨煤機出力55 t/h、分離器出口溫度65 ℃、折向擋板開度75%、磨煤機入口風量150 t/h時，磨輥加載壓力對R90的影響見圖2，對煤粉均勻性的影響見圖3，對煤粉粒度分布的影響見圖4。

圖2 磨輥加載壓力對R90的影響

圖3 磨輥加載壓力對均勻性指數的影響

圖4 磨輥加載壓力粒度分布的影響

隨著磨輥加載壓力提高，R90在40%～30%逐漸減小。從煤粉粒度分布上來看，均勻性指數n(見式1)呈凹型曲線變化，這是因為加載壓力小對煤粉的碾磨力度也小，在加載壓力很大(11 MPa)時，由于磨輥與磨盤間距太小，導致一些粒徑較大的煤粉由于質量大，其離心力也相對較大，被甩到磨盤邊沿，直接就被一次風帶走，導致煤粉粒度有所變粗；此外，試驗煤種是霍林河褐煤，其哈氏可磨系數一般在50左右，屬于較硬煤種，這也是加載力過大后煤粉變粗的原因之一。

(1)

式中：Rx表示某一粒徑的煤粉細度，%；x表示某一粒徑的煤粉粒度，μm，一般規程采用200 μm和90 μm。

3.2 折向擋板開度和風量

分離器采用靜態折向擋板，頂部裝有一個調節閥。

由于電廠運行該類磨煤機折向擋板開度一般為50%～85%，故試驗設定65%、75%、85%三個檔，再取110 t/h、120 t/h、130 t/h三個一次風量，磨煤機出力55 t/h，分離器出口溫度65 ℃，磨輥加載壓力9 MPa，觀察折向擋板開度對煤粉細度特性和均勻性指數的影響，見圖5、圖6。

圖5 折向擋板開度對R90的影響

圖6 折向擋板開度對n的影響

從圖5可以看出：折向擋板開度變大時R90變大，煤粉細度變粗，這是由于當分離器擋板開大后，煤粉氣流的阻力減小，離心分離作用變弱，回落的煤粉變少，較粗煤粉被再次碾磨的概率變小導致；但均勻性指數變化不大，在1～1.2。

3.3 磨煤機通風量與出力

當磨煤機出力為50 t/h、55 t/h、60 t/h，折向擋板開度75%，分離器出口溫度65 ℃，磨輥加載壓力10 MPa，磨煤機入口風量115 t/h時，磨煤機給煤量對R90及煤粉均勻性指數的影響，見圖7、圖8。

圖7 給煤量對R90的影響

圖8 給煤量對煤粉均勻性指數的影響

隨著磨煤機出力增加，R90會隨之增加，幅度在2%～3%；一次風量為130 t/h、給煤量為65 t/h時磨煤機R90變小是篩分誤差造成的。由于褐煤煤粉水分大，局部堵塞篩子，使得到最后篩分的煤粉其特性會有些誤差。而煤粉均勻性指數n變化不明顯或降低，也就是說n在出力變大時會變差，這是由于當給煤量增加，磨煤機磨盤上煤層厚度增大，磨盤轉速等其他條件不變時，得到碾磨的原煤增多，單位原煤得到的碾磨時間是減少的，而一次風攜帶更多的煤粉離開磨煤機，這都使得煤粉變粗，均勻性變差。

4 結語

基于MPS225HP-II型中速磨煤機在不同磨輥加載力、靜態折向擋板開度和風煤比的工況下進行現場試驗數據分析，得到了這些因素對煤粉粒度的影響，得出以下結論：

(1) 隨著磨輥加載力增加煤粉變細，但是當加載力過大時，煤粉反而變粗，這是由于磨輥與磨環的接觸面是一個曲面導致的。由于褐煤易著火，磨制褐煤需要較高的煤粉細度，故建議將磨輥加載力維持在8 MPa左右。

(2) 隨著折向擋板開度增加，煤粉細度變粗，煤粉均勻性變化不明顯。

(3) 當給煤量增加時，煤粉細度會變粗，但幅度不大。

[1] 岳峻峰,黃磊,陳華桂. MPS磨煤機工作特性試驗研究[J]. 熱能動力工程,2005,20(1): 65-68.

[2] 徐榮田,何翔,程智海,等. MPS型中速磨煤機對不同煤種煤粉細度的影響[J]. 發電設備,2012,26(2): 80-83.

[3] 陳華桂,黃磊,岳峻峰,等. 正壓直吹式制粉系統優化調整試驗分析[J]. 江蘇電機工程,2004,23(6): 51-53.

[4] 吳景興,馬金鳳,張永興,等. 350 MW機組鍋爐制粉系統調整分析[J]. 中國電力,2003,36(12): 13-16.

[5] 林江. 直吹式制粉系統及中速磨運行特性分析[J]. 中國電力,1999,32(1): 25-27.

[6] 解其林. MPS中速磨煤機旋轉式煤粉分離器的改造及應用[J]. 中國電力,2005,38(3): 62-66.

[7] 劉任惠. MPS磨煤機的運行與調整[J]. 中國電力,1999,32(8): 12-14.

[8] 黨國軍,陳佳新,白華寧. MPS型中速磨煤機運行狀況的分析[J]. 寧夏電力,2006(3): 58-61.

[9] 中華人民共和國國家發展和改革委員會. 電站磨煤機及制粉系統性能試驗: DL/T 467—2004[S]. 北京: 中國電力出版社,2004: 26-27.

Effects of Operation Mode on the Pulverizing Characteristics of an MPS225HP-II Coal Mill

Wang Chuanjun, Wang Jianwei

(Inner Mongolia Mengdong Energy Co., Ltd., Hulun Buir 021000,Inner Mongolia Autonomous Region, China)

Taking the MPS225HP-II coal mill in a 600 MW unit as an example, the pulverized coal was isokinetically sampled from the pipeline by adjusting the operating parameters of relevant equipment, so as to analyze the influence of following factors on the pulverizing characteristics, such as the loading force of roller, the opening degree of baffle and the feed rate of coal, etc. Results show that the pulverized coal would become finer when the loading force rises; however, it would become coarser when the loading force gets over large. With the rise of baffle opening, the pulverized coal gets coarser, which would get coarser by 2%～3% with the rise of coal feed rate.

medium-speed mill; operation characteristic; test

2016-02-25；

2016-05-12

王傳軍(1983—)，男，工程師，主要從事火電廠鍋爐運行工作。

E-mail: 17006585@shenhua.cc

TK223.25

A

1671-086X(2017)01-0055-03