黔东电厂球磨机节能改造交流材料12-10剖析

贵州黔东发电有限公司

球磨机节能技术交流编制单位：长沙天瑞能源科技有限公司长沙天瑞能源科技有限公司

隶属湖南浚洋工贸有限公司子公司，与华中科技大学国家煤燃烧实验室（向军主任、博士生导师）、北京化工大学现代催化研究所（张敬畅、博士生导师）、长沙理工大学能动学院（陈荐、院长）、云南昆明理工大学国土资源工程学院（段希祥、博士生导师）建立长期技术合作关系，主要从事火电、冶金、水泥行业节能、环保技术研究、产品研发及技术改造与服务工作。一、主要技术及服务项目粉磨系统整体优化及球磨机钢球配比技术，节能10-20%；风机、水泵、电除尘器电源节能提效，节电30-50%；脱硫增效剂研发、生产、销售，提升脱硫系统出力40%以上，节约浆液循环泵电耗（减少循环泵运行台数）；锅炉除焦清渣剂研发、生产、销售，避免锅炉结焦、结渣；燃煤催化剂研发、生产、销售，减少煤燃烧所需的活化能，大型煤粉锅炉节煤1.0%以上，工业窑炉节煤3-5%；大型火电机组回转式空预器漏风治理，降低漏风率至5%以下；机组能耗评估分析及粉磨系统效率调整试验。二、粉磨概况——物料粉碎特性1、同一物料采用不同破碎方式（如冲击、挤压、剪切）对所需的破碎能耗影响较大。2、不同物料特性、不同粒度由于所需的破碎应力不同，通过破碎增加同样的比表面积所需的破碎能耗不同。3、物料研磨存在极限：物料在破碎过程中同时会产生塑性变形，当所需的最终粉碎应力大于导致产生塑性变形所的力量时，物料不再被磨细。

4、工作环境条件（如温度、湿度、气压）对物料破碎性能（产生微裂纹、塑性变形）影响较大。二、粉磨概况——球磨机粉磨特点1、优点：设备成本低、维护成本低设备可靠性高（运转率高），操作维护简单对物料的适应性强，粉磨后均匀性好，比表面积大2、缺点：粉磨效率低、能耗高：较立磨单位能耗高20~25%。金属消耗量大：研磨体逐渐消耗，需要定期补充

运行噪音大：90-110dB（A）设备占地面积大二、粉磨概况——煤磨的主要问题1、钢球级配及装载量不合理2、不同粒度煤粉处于同一腔室，未进行分级破碎3、衬板携带钢球高度低，磨机内钢球以滑落运动为主4、原煤中“三块”较多，雨季原煤水分高5、煤粉分离器分离效率低，循环倍率高、重复研磨6、通风出力、干燥出力与磨煤出力不相匹配7、钢球磨耗高，补充、筛选钢球不及时8、直吹式制粉系统受负荷影响未及时带出合格的煤粉基于以上因素，磨煤单耗一般在20-25kWh/t以上三、球磨机节电技术1、按物料所需最低破碎应力与破碎冲击功优化钢球级配2、按磨机尺寸及进、出口物料比表面积优化钢球装载量3、采用分级衬板或分仓技术实现不同粒度分级分区破碎4、优化衬板结构，减少钢球滑落，提高钢球携带高度5、按性价比及与衬板硬度相匹配要求设计钢球耐磨指标6、进行粉磨系统运行优化调整试验，保持通风出力、干燥出力与磨煤出力相匹配7、改进煤粉分离器结构，调整回粉量，提高分离效率，保持合适的循环倍率三、节电技术——钢球级配优化

直径为D球的钢球在内径为D的磨煤机内所获得的最大能量：修正公式：D——磨煤机的内径Ψ——磨煤机的转速率，即为实际转速与临界转速之比K——修正系数

粒径为x0的颗粒煤破碎需要能耗：x0——粉碎产品的初始粒径x——粉碎产品的最小粒径y——粒度为x的筛下含量C——与粉碎外力及与矿岩自身性质相关的构造参数；Ds——粉碎颗粒表面分维数，表征煤颗粒的表面光滑度三、节电技术——分级破碎四、节能效果及应用案例通过节能技术改造，一般可节电15-25%1、湖南某电厂MG350×700筒式钢球磨煤机改造情况2、湖南某碳素厂φ3.0×5.5m风扫磨改造情况序号内容单位改造前改造后1球磨机出力t/h15.4815.142粉磨单耗kW.h/t32.6826.824节电率%/17.93序号内容单位改造前改造后1磨煤机功率kW8656832磨煤机出力t/h47.4149.283磨煤机单耗kW.h/t18.2513.864节电率%24.04五、节能效果及应用案例出料端：小钢球多进料端：大钢球多五、改造方案设备型号BBD4360有效内径/长度Φ4250×6140mm研磨体介质高铬合金钢球，Cr%＞10%；HRC=58-61装球比例Φ50/Φ40/Φ30=26t/26t/26t煤粉细度要求R90≤6%电机功率/运行电流1700kW/165-170A磨机出力≈50t/h单位电耗≈29.5kWh/吨原煤1、磨煤机基本状况2、改造思路：1）优化钢球级配：试验分析原煤可磨特性、颗粒度分布规律计算所需最低破碎应力与破碎冲击功，确定钢球配比。2）优化钢球装载量：根据磨机进、出口物料比表面积（细度要求）核算钢球填充率与钢球装载量。3）采用分级破碎技术：若衬板到更换周期，采用抛物曲面分级耐磨衬板，实现分级分区破碎，提高携带钢球高度。4）进行制粉系统运行优化调整试验，保持通风出力、干燥出力与磨煤出力相匹配，保持合适的循环倍率。3、实施步骤1）进行原煤进行筛分、可磨性、冲击功试验，统计分析原煤颗粒度分析与核算需要添加钢球的钢球规格；2）停磨倒出部分钢球，筛分后分析磨机现有钢球配比及磨损规律，研究计算需要置换钢球重量及添加钢球配比及重量，置换钢球作为后期运行中补球；3）进行煤磨出力试验，优化磨煤机系统运行工况；4）制定磨煤初装钢球标准、日常补加钢球标准。项目单位数值备注改造前运行电流A167/改造后运行电流A130估算值，不作为考核指标节电率%22未考虑功率因素变化机组利用时间小时2500技术人员提供磨机改前年耗电量万kWh/年4425功率因素0.85，共12台磨机改后年耗电量万kWh/年3457功率因素0.85，共12台改前单台磨年耗电万kWh/年369共12台磨煤机改后单台磨年耗电万kWh/年288共12台磨煤机单台磨年节电量万kWh/年81改前耗电量-改后耗电量备注：黔东电厂机组利用小时较低，如机组利用小时提高，节电效益随机组利用小时成倍增长。如利用小时5000h，单台磨年节电效益可达162万kWh。六、效益分析七、合作模式1、合同能源管理节能收益分享年限、分享比例、分享最高限额双方进一步洽谈约定2、技术服务合作

双方约定技术服务费用额度及付款方式，明确双方责任与承担的风险八、钢球及衬板材料选择（供参考）1、参考标准：《DLT681-1999磨煤机耐磨件技术条件》2、钢球：采用高铬钢球主要成分：含铬≥11%，钼≥0.5~0.5%

性能指标：HRC=58-60，表层与芯部硬度差HRC≤42、衬