对制粉系统经济运行的探讨

1、浅析中储式制粉系统的经济运行 编 写：黄敬泽 浅析中储式制粉系统的经济运行摘要：本文通过对影响中储式制粉系统经济运行原因的分析，提出经济运行的方式，为中储式制粉系统经济运行提供了科学的依据。前言：目前，我国火力发电厂广泛应用着中储式制粉系统，约占全国电厂中储式制粉系统总数的80%，它具有可磨煤种多，控制简单等特点，但也普遍存在着钢球消耗量大、系统运行自动化程度低、维护维修力度差等问题。据统计，制粉系统用电量占厂用电量的15%25%，是电厂的耗电大户之一，同时也是潜在的节能大户之一。 本文只对设备及运行方式进行分析，煤质对制粉系统的经济性影响暂不分析。1、 影响中储式制粉系统经济运行的

2、原因1.1钢球装载量。 钢球磨煤机的钢球装载量在一定程度上影响磨煤机的出力和电耗。在通风量一定时，钢球磨煤机出力最初随着钢球重量增加而增加，这时磨煤机所需的功率是随着钢球量增加而增加，由于磨煤机出力增长速率大于功率增长速率，单位电耗下降，但钢球装载量增加到一定数量后，磨煤机出力增长速率小于功率增长速率，单位电耗上升。1.2钢球尺寸及比例钢球的单位磨耗量与钢球的直径成反比，即钢球直径越大，钢球磨耗量越小。对于同一台磨煤机，当钢球直径变化时，其磨煤机出力与钢球直径的平方根成反比，即钢球直径越大，磨煤机出力越小。1.3护甲磨损影响磨煤出力在钢球磨中一般都采用波纹形护甲，它们较平滑型护甲的碾磨经济性高

3、，随着护甲的磨损其工作性能逐渐变化，钢球在筒内的平均上升高度降低，出力也逐渐下降。1.4原煤粒度及煤粉细度原煤粒度与磨煤机出力成反比，即原煤粒度越大，其滞留磨煤机筒内的时间越长，磨煤机出力越低。煤粉细度与磨煤机出力成正比，即煤粉细度越大，回粉管会粉量越小，磨煤机出力越大。1.5通风量的影响 为了从钢球磨中把制成的煤粉带出去，必须保证足够的的通风量。通风量过小，一方面使燃料大部分集中在筒体的进口端，而钢球沿筒体的长度分布基本是均匀的，这样在筒体的出口端，由于燃料很少，钢球能量没有被充分利用；另一方面只能带出细粉，有些合格煤粉仍留在筒内被磨成更细的煤粉时磨煤机出力降低。通风量过大时，会把不合格的煤

4、粉带出去，经分离器分离后，又返回磨煤机内重磨造成无益的循环，以致使单位通风电耗增加。8、制粉系统漏风量大，经过测试虽然没有超过30%，但是超过了部颁标准，部颁标准为10%。1.6干燥出力 干燥剂初温在允许的情况下越高，干燥进行的越强烈，磨煤机的出力相应提高，根据热平衡所得到的磨煤机干燥出力一般大于磨煤出力。2、我公司制粉系统运行状况分析2.1钢球装载量我公司磨煤机型号为DTM-350/600，设计钢球装载量为64t，工作电流在100A左右；实际运行电流为8590A，实际钢球装载量约为50t左右，根据经验判定筒内钢球量每增加1t，电流增加1A。通过磨煤机运行电流可以判定，每台球磨机的钢球装载量是

5、不同的，在对磨煤机实际钢球装载量检查来看，也验证了通过电流判断磨煤机内钢球装载量的准确性。表1球磨机筒内钢球装载量检查情况表：炉号磨煤机号钢球装载情况电流22比#4磨煤机少8524比#2磨煤机多8912比#1磨煤机少8611比#2磨煤机多88 经计算我公司球磨机的最佳钢球装载量是47.35吨。反映到磨煤机空载电流为77A左右。通过最佳钢球装载量试验确定的最佳钢球装载量为48.6t左右，这与计算最佳钢球装载量的结果极为接近。通过我公司现磨煤机运行电流（见表2）情况可以看出，我公司球磨机的钢球装载量大多偏高，这种运行方式不经济。表3 磨煤机电流 A项目1号炉14号磨煤机2号炉14号磨煤机3号炉14

6、号磨煤机空载808080818081818280808075加载938788868789889488919386项目4号炉14号磨煤机5号炉14号磨煤机6号炉14号磨煤机空载638165808480808584798080加载758879909186849790868888备注：4号炉#1、3磨煤机电流低是由于正在做“寻优试验”。表4 磨煤机出力项目一号炉二号炉三号炉14号磨煤机出力14号磨煤机出力14号磨煤机出力实测值47.343.440.636.639.448.246.141.140.948.147.939.9项目四号炉五号炉六号炉14号磨煤机出力14号磨煤机出力14号磨煤机出力实测值42

7、.439.137.538.142.734.340.834.740.236.837.134.22.2、钢球尺寸及比例我国钢球磨煤机所用的钢球尚无统一标准，我厂现用钢球直径是60mm，但是根据苏联钢球磨煤机所用钢球规格的规定，我厂磨煤机筒体直径大于3m应该用30mm和40mm钢球搭配使用。我国钢球磨煤机所用的钢球尺寸尚无统一标准，如：我公司现用钢球直径是60mm，但是根据原苏联钢球磨煤机所用钢球规格的规定，我公司磨煤机筒体直径大于3米应该用30mm和40mm钢球搭配使用，搭配比例为30mm钢球占35、40mm钢球占65。经过就地观察钢球情况，每套制粉系统钢球大小的比例不一样，下面是部分磨煤机钢球检

8、查情况表：表5 部分磨煤机钢球检查情况表炉号磨煤机号钢球情况结论42全是小钢球不合格32全是小钢球不合格33全是小钢球不合格64大钢球极少不合格根据苏联钢球磨煤机大小钢球的比例规定，对于我厂磨煤机而言，30mm钢球占35%、40mm占65%。即：30mm钢球保持16.6吨; 40mm钢球保持30.75吨。规程中规定：制粉系统运行25003000小时后筛选钢球。从#1炉四台磨煤机钢球磨损情况看：3月12日检查时，这四台磨煤机钢球大、中、小各占1/3，可以继续使用，到5月10日在检查时，磨煤机的钢球已经不能继续使用（#4磨煤机较轻）表6 1锅炉14磨煤机运行小时数磨煤机号运行时间（小时）17782

9、38937574115以上统计的数据是从3月19日开始的，推算到3月12日，各台磨煤机的运行时间没有超过1000小时。因此应该筛选钢球的时间远低于规定的时间。原因是钢球耐磨性差。所以应加质量好的锻压钢球，以恒定制粉系统出力，减小钢球维护量并且要缩短筛选钢球的时间。以观察电流的方式添加钢球简单易行，好管理，但是当磨煤机电流从90A下降至85A这段时间内，钢球的数量、大小及比例是逐渐变化的，相应的磨煤机出力、煤粉细度、均度、飞灰随之而变化。因此为了解决这个问题，磨煤机每天都应该补加钢球，根据以往钢球的磨损量，制定补加钢球的数量，按制粉系统每运行1小时，补加钢球10公斤，以稳定磨煤出力。2.3球磨机

10、护甲磨损情况每套制粉系统磨损的程度不同，影响磨煤出力也不同，根据东北电力试验研究院的试验表明：接近平滑形护甲时出力逐渐下降，甚至可降低20%的出力。下面是部分磨煤机钢瓦情况检查表：表7 部分磨煤机钢瓦情况检查表炉号磨煤机号钢瓦情况31筒体出口第三圈有6块钢瓦波浪磨没了33有9块钢瓦砸坏，个别地方钢球直接砸筒体64前半部分钢瓦已经接近报废球磨机底部的钢瓦受条件限制没有检查，运行炉的制粉系统没有检查。以上的检查虽不全面，但通过这次检查也可以反映出其他磨煤机的磨损的大致情况。2.4 煤粉细度情况为了解各炉制粉系统的实际煤粉细度情况，热力试验组对我公司16锅炉24套制粉系统的煤粉细度进行了测试，结果如

11、下：表8 煤粉细度值如下：#1炉#1制粉系统#2制粉系统#3制粉系统#4制粉系统R2003.863.702.573.19R9027.0226.6723.9025.24#2炉#1制粉系统#2制粉系统#3制粉系统#4制粉系统R2002.551.583.683.53R9019.6417.4124.6321.76#3炉#1制粉系统#2制粉系统#3制粉系统#4制粉系统R2004.47.67.22R9025.23231.220.4#4炉#1制粉系统#2制粉系统#3制粉系统#4制粉系统R2005.115.743.31.74R9027.1125.6824.0917.07#5炉#1制粉系统#2制粉系统#3制粉系

12、统#4制粉系统R20010.46.464.47.2R903230.042430#6炉#1制粉系统#2制粉系统#3制粉系统#4制粉系统R2001.543.222.663.6R9022.3122.8119.7725.22.5制粉系统的通风出力情况为了解各炉制粉系统的实通风出力情况，热力试验组对我公司16锅炉24套制粉系统的煤粉细度进行了测试，结果如下：表9 制粉系统通风量m3/h项目1号炉14号制粉系统2号炉14号制粉系统3号炉14号制粉系统实测值516405524547264519155641150814521975253248629499334829443847项目4号炉14号制粉系统5号炉1

13、4号制粉系统6号炉14号制粉系统实测值613975702259470541976071952697521985401353948536635096248934通过表9可以看出，制粉系统通风出力最大的是#5炉的#1磨煤机，通风量为61397 m3/h。通过计算，现用煤种最佳磨煤通风量是61820.92m3/h。没有一台制粉系统能达到最佳通风出力。造成通风量低的原因有：低负荷稳燃的需要，减小一次风速和风量，降低了通风出力，再循环停止使用也是通风出力低的另一个原因。2.6 制粉系统干燥出力情况由下表可以看出，在原煤水份相差不多的情况下，各台磨煤机入口温度相差却很多。表10 磨煤机入口温度 项目1号炉

14、14号磨煤机2号炉14号磨煤机3号炉14号磨煤机温度 260201237.25190177256276178260246245222水分10.969.389.3810.9610.8610.8610.8610.8611.5911.5911.5911.594号炉14号磨煤机5号炉14号磨煤机6炉14号磨煤机温度 231240207222188208240217169231213254水分11.0511.0511.0511.0513.6913.6913.6913.6910.210.210.210.23、我公司制粉系统经济运行管理方式及措施3.1 制粉系统经济运行管理方式综合上述分析制粉系统所存在的问

15、题，我公司对制粉系统进行了全面的试验，根据试验结果，确定了最佳钢球装载量、最佳通风量、最佳煤粉细度，建立健全加钢球制度，利用各种停炉机会加强了球磨机护甲磨损情况的检查，发现磨损严重或掉钢甲，及时更换。发电分厂根据试验的结论制定出运行卡片，规范制粉系统运行操作。表11 制粉系统运行卡片序号项目符号单位控制范围1磨煤机出力Bmmth45482煤粉细度R9028303磨煤机入口负压P'mmkPa0.20.44磨煤机出、入口压差P'myckPa2.02.55排粉机出口风压P'pfjkPa5.06.0（二期：2.53.0）6磨煤机出口温度tm65707磨煤机空载电流ImkjA78

16、808磨煤机加载电流ImjjA88909排粉机电流ImjjA48503.2 应用球磨机寻优控制技术3.2.1 球磨机寻优控制技术原理采用噪声音频电耳传感器将球磨机运行状态变化时球磨机筒体振动音频和噪声转换成信号的频率和幅值变化，根据球磨机“筒体振动音频与运行特性之间的特定算法”建立数学模型，通过智能柔性控制理论将其转换成电讯号，最终实现球磨机料位在线标定、测量及自动优化控制。 3.2.2 寻优控制技术在我公司的应用为考察寻优控制技术在我公司的应用前景，公司决定在4锅炉1、3制粉系统安装寻优控制系统。#4炉#1、3磨煤机寻优控制装置在2003年4月份经厂家调试完毕后，5月份连续稳定运行，现将其运

17、行耗电情况总结如下。（见表12）表12 四号炉球磨机运行耗电情况表时 间#1磨煤机#2磨煤机#3磨煤机#4磨煤机5月31日24时表码299331147145843431164月30日24时表码29020109234500143032计算耗电量43824026304040416040320计算磨煤量63530计算磨煤单耗17.220.817.221.12003年5月份机组发电量122857200KW.h，发电煤耗344.84g/KW.h，机组消耗的标煤量为42366吨，5月份炉前煤的发热量为4668cal/kg，折算应消耗的原煤量为63530吨。4月份发电分厂热试组对4炉进行制粉系统性能试验时#

18、2、4磨煤机的单耗分别为20.8、21.1 kw.h/t，折算5月份#2磨煤机所磨制的原煤量为12646.15吨；折算5月份#4磨煤机所磨制的原煤量为1910.9吨；用4锅炉5月份原煤消耗量减去2、4磨煤机磨制的原煤量，#1、3磨煤机所磨制的原煤量为48973吨，计算#1、3磨煤机的平均单耗为17.2kw.h/t。3.3 结论：通过1个月的观察试验，1、3磨煤机磨煤平均单耗耗为17.2kw.h/t，比未安装寻优控制系统的2、4磨煤机磨煤平均单耗20.95 kw.h/t低3.75 kw.h/t，可见其节能效果显著。3.4 制粉系统经济运行成效通过制粉系统经济运行调整和寻优控制系统的应用，我公司6台锅炉24套制粉系统，2003年磨煤机平均单耗为18.66kw.h/t，比2002年磨煤机平均单耗为