直吹式制粉系统及中速磨运行特性分析

中速磨煤机的运行特性实际运行中对各种因素的要求存在一定的矛盾，因此有必要综合分析它们之间的关系以寻求最佳的运行方式。对运行电厂而言，磨煤机的型号已选定，因此其结构尺寸已是定值。实际运行中磨煤机的运行负荷要根据锅炉的负荷需要进行调整，所用燃料也会在一定程度上有所变化，其次是随着运行时间的增长，碾磨部件会有所磨损。分析中速磨的运行特性，应置于这样的前提下进行。3.1磨煤机出力当原煤灰分超过20%时，由于磨煤机内循环量的增加，会导致磨煤机出力下降。在中速磨煤机中，干燥剂对原煤的干燥呈逆向流动方式，热风与进入磨煤机的原煤不能预先接触，因此原煤水分（内水分、外水分）的大小对碾磨出力影响较大。水分越高，磨煤机出力越小。过大的水分会导致磨辊处煤及煤粉粘结，甚至造成煤粉管堵塞，影响锅炉安全运行、磨煤机安全运行。随着煤粉变粗，磨煤机出力增大。因此，当锅炉在短期高负荷下运行，要求更高的磨煤机出力时，可通过少量改变煤粉细度值来达到。磨煤机出力还与磨煤机碾磨压力（加载力）有关。碾磨压力主要来自弹簧、液压缸或其它压紧装置的压紧力，其次是磨辊的自重力，前者是可以调节的。碾磨压力过大，将加速碾磨部件的磨损，过小将使磨煤出力降低、煤粉变粗。因此，运行中要求碾磨压力保持一定，我们的加载力一般都控制在10—12Mpa左右。随着碾磨部件的磨损，碾磨压力相应减小，运行中需随时进行调整。中速磨的最小出力一般能降低到额定出力的40%而维持正常运行。低于最小出力运行，由于磨盘上煤层过薄，会造成碾磨部件金属间的直接接触，导致强烈磨损和振动等异常清楚。磨煤机出力的调整还与投运的磨煤机台数有关。当锅炉负荷下降时，合理的运行方式还需考虑磨煤机不同运行负荷下对煤粉细度和风粉混合物浓度的影响，给予及时的调整。3.2通风量对结构尺寸已定的磨煤机而言，满负荷下磨煤机的通风量是个固定的数值。在风环和分离器设计维持不变的情况下，固定的通风量可保证必要的风环风速和煤粉细度。但随之而来的问题是，运行中风煤比(煤粉浓度)不能随煤种变化作相应的调整。例如对高挥发分烟煤，煤粉可磨得粗些，同时若煤的可磨性指数也较高时，磨煤机出力可有较大的提高。但通风量高于规定值会使得煤粉管道和磨煤机内部磨损加速，因而使一次风量适应不了提高了出力的高挥发分烟煤对一次风率的要求，其后果必然对燃烧带来不利的影响。为此必须限制磨煤机出力，以保证合理的风煤比，从而限制了磨煤机的出力潜力。锅炉负荷变化的信号首先是调整给煤机的给煤量，并相应调节一次风机的流量。在40%～100%磨煤机运行负荷范围内，磨煤机通风量与磨煤机负荷率间呈线性关系，但对制粉系统最小通风量的要求，决定了通风量必须维持在额定值的70%，通风量与负荷变化的关系如图图2MPS磨煤机通风量(一次风量)与磨煤机负荷率的关系3.3煤粉细度当磨煤机运行负荷降低时，由于其通风量与负荷呈线性关系，风量绝对值减少，风环处、磨煤机内及分离器空间气流速度均下降，能托起和携带走的煤粉粒径减小，煤粉变细。此外，运行中磨煤机的碾磨压力对煤粉细度也有显著影响，当磨煤机负荷不变时，随着碾磨压力的提高，煤粉变细；当碾磨压力不变时，随着负荷的增大，煤粉变粗。碾磨压力变化对煤粉细度的影响随磨煤机负荷的加大而愈加显著。因此，当磨煤机处于低负荷运行时，可适当降低施加的碾磨压力，这既有利于减少磨煤机的振动，又不至于对煤粉细度造成明显影响。锅炉燃用煤种变化时，所要求的经济煤粉细度相应变化。运行中可通过及时改变磨煤机内固定式分离器的导叶角度加以调整。锅炉的低NOx燃烧要求使炉膛燃烧器区域的温度水平趋于稳定，为保证燃烧完全，对煤粉细度的要求有很大提高，因此先进的大型磨煤机纷纷采用可随时调整旋转式分离器（电机带动调整），随时调整煤粉细度以适应锅炉运行负荷和燃料的变化。我厂调整好煤粉细度后，运行中则不很重视相应的调节工作，因而实际运行不能保证经济的煤粉细度，也是影响电厂运行经济性的原因之一。3.4磨煤机的运行温度一般来讲，磨煤机出口风粉混合物的温度越高，越有利于煤粉的干燥过程，但温度值不能超过安全限度。若出口温度高于规定值，高温会驱使挥发分从煤中逸出，增加燃料着火的潜在可能性；出口温度低于规定值，会因煤不能获得充分的干燥以致吸附在磨煤机内部和煤粉管中。使煤粉管堵塞以及导致磨煤机、煤粉管着火。中速磨设计出口温度一般取为70～90℃。对于高挥发分煤种，最低应维持65～70℃；对于低挥发分煤种不应高过90～95℃。磨煤机出口最低温度应比露点高10℃，但最低不能低于60℃，以避免煤粉结块。基于干燥介质含氧量、制粉系统布置、原煤挥发分和磨辊的限制，运行中最高紧急停运温度为100℃（六取二）。磨煤机出口温度控制靠调节磨煤机入口风温来实现。入口风温取决于磨煤机的热平衡条件，其中原煤水分的影响最大。在空预器一次风出口风温的基础上，通过改变掺入的冷风份额调节进入磨煤机的一次风温。4结论4.1在煤种适宜的情况下，中速磨正压冷一次风直吹式制粉系统是最经济安全的制粉系统，因而必然日益得到广泛应用。4.2直吹式制粉系统的工作性质，决定了该系统及其磨煤机是锅炉燃烧系统不可分割的重要组成部分，其运行特性必须综合考虑对锅炉燃烧的影响。4.3中速磨煤机不适合长期在低负荷下运行。当多台磨运行时，合理的调配应维持每台磨均运行在75%负荷以上，否则应采取逐台停磨的方式。4.4运行中应根据燃料性质的变化和磨煤机负荷的变化，相应调整通风量、碾磨压力及煤粉细度，以保证磨煤机工作和锅炉燃烧的经济性。