大型褐煤發電機組風扇磨煤機選型計算

孟凡榮 孫英臣

摘 要：高水份褐煤具有水份高、易燃、易爆的特性，一般需使用風扇磨煤機來進行磨制，以高水分褐煤為燃料的大容量燃煤發電機組中，風扇磨煤機的選型計算準確性非常重要。國內現運行的華能伊敏、華能九臺兩個600MW級電廠使用的風扇磨煤機，是北方重工從俄羅斯塞斯蘭公司引進的MB系列風扇磨煤機，其選型計算由塞斯蘭公司完成并對其進行性能保證。目前國內對這種大型褐煤燃煤機組的風扇磨煤機選型計算經驗尚缺，本文將通過總結國內的風扇磨煤機選型計算及運行經驗，并結合德國BABCOCK公司相應風扇磨煤機的計算理論，對大型燃用高水份褐煤發電機組風扇磨煤機的選型計算過程進行論述。

關鍵詞：高水份褐煤；風扇磨煤機；選型計算；提升壓頭

中圖分類號：TK223.25 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0142-02

目前國內外火力發電仍然是最主要的電力能源來源，而隨著燃煤儲藏量的逐漸減少，且優質無煙煤、煙煤逐漸被應用到化工及鋼鐵行業，造成了火力發電燃煤短缺問題，因而價格低廉、經濟性更好的高水分褐煤逐漸被應用到燃煤發電機組中。目前這種高水分褐煤因其無法存儲和長時間運輸，在全世界范圍內存儲量還很大，如我國的內蒙古霍林河、錫林浩特等地區，國外的印尼、馬來西亞、菲律賓、巴基斯坦、蒙古國等國家都有大量高水份褐煤存儲量。而隨著燃煤發電技術的發展，水份小于40%水份的褐煤可以采用MPS-HP-II中速磨煤機來進行磨制，如白音華、霍林河、長春三熱等燃煤機組中已有十幾年使用經驗，已屬成熟技術。但40%-60%水份的高水份褐煤因其磨制過程中需要使用更高溫度的熱爐煙來進行干燥，中速磨煤機因其密封原因，已不能適用于此種條件。所以風扇磨煤機因其耐高溫性，成為了高水份褐煤燃煤機組中的最佳選擇。

小型燃煤發電機組的效率很低，目前燃煤發電機組都推薦機組容量在600MW以上。褐煤因其原煤水分高（30%-60%）、熱值低的特點，600MW以上的鍋爐中所需要的燃煤量都達到了500t/h左右，要求配置單臺出力達到80t/h-130t/h的大型風扇磨煤機，如華能伊敏電廠、九臺電廠。但這兩個項目選用的都是俄羅斯塞斯蘭公司的MB3600型風扇磨煤機，其選型計算由俄方完成。本文將重點通過總結國內風扇磨煤機選型計算及運行經驗，并結合德國BABCOCK公司相應風扇磨煤機計算理論，論述大型高水分褐煤燃煤機組中風扇磨煤機的選型計算。

1 選型所需基本條件

磨煤機在選型過程中，一般需要的煤質資料、燃煤機組配置要求、煤粉參數等條件，本文以北方勝利660MW燃煤機組工程為例進行選型計算論述。

1.1 氣候條件

（1）累年平均氣壓為901.5hPa；（2）累年平均氣溫為2.8℃。

1.2 燃煤機組概況及磨煤機配置

本期工程每臺鍋爐配6+2臺風扇磨煤機，BMCR工況下6臺運行，1臺備用，1臺檢修。磨制設計煤時，磨損中后期6臺磨煤機總出力應不小于110%BMCR工況燃煤量；磨制校核煤時，磨損中后期7臺磨煤機總出力不小于BMCR工況燃煤消耗量。

1.3 煤粉參數要求

（1）進入磨煤機的煤塊粒度≤50mm，磨煤機分離器出口煤粉細度：R90≤45%，R1000≤1.5%。

（2）煤粉水分：設計煤種5.0%，校核煤種5.5%。

1.4 煤質參數（見表1）

1.5 機組燃煤量（見表2）

2 選型計算

2.1 計算依據

本工程位于高海拔地區，氣壓低，磨煤機提升壓頭向下修正，所選風扇磨煤機型號會比標準大氣壓時大，因此所選風扇磨煤機制粉破碎出力遠大于工程要求出力，故磨煤機的選型重點在磨煤機提升壓頭和通風量。而通風量計算可根據電力標準DL/T5145-2012《火力發電廠制粉系統設計計算技術規定》中關于“制粉系統熱力計算”的相關章節進行計算，在此不做贅述。本文將主要講述大型燃煤機組風扇磨煤機提升壓頭計算過程。

依據德國BABCOCK公司對風扇磨煤機制粉系統的計算及經驗數據，制粉系統總的阻力約為1900Pa，但在磨煤機前段和送粉管道存在因風量流動而產生的動壓（約200Pa）以及燃燒器處的負壓（約150Pa），因而提升壓頭達到1600Pa就能滿足系統送粉要求，該項數據在九臺電廠的試驗中得以證實。

3 結語

大型褐煤發電機組中所選用的風扇磨煤機選型計算非常重要，其提升壓頭的計算又直接決定了風扇磨制粉系統的送粉和通風能力，決定了制粉系統的制粉出力，如出現較大偏差將會嚴重影響機組的發電效率，所以對大型風扇磨煤機提升壓頭計算的研究是非常必要的。

參考文獻

[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，2010.

[2]張安國等.DL/T5145-2012火力發電廠制粉系統設計計算技術規定[Z].國家能源局，2016.

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