国电太一13、14号锅炉制粉系统出力、电耗情况分析及优
化运行对策
[摘要]：随着外部市场的变化，近年来发电用煤煤质呈下滑趋势，对制粉系统出力进行研究和潜力挖掘、对制粉系统运行进行调整和优化，以适应机组负荷的需要，是火电企业当前的重要工作之一。钢球磨煤机具有维修简单，煤种适应性广，运行安全可靠等优点，是火电厂主要制粉设备，同时，钢球磨煤机因设备本身体积大，质量大，其运行耗电量大，是火电厂能耗大户之一，因此，降低制粉电耗和金属消耗，充分利用钢球磨煤机的优点，是节能工作的一大课题。也是我们搞好对标管理、创建星级企业的努力方向。
[关键词]： 制粉系统；钢球磨煤机；出力；电耗
一． 设备概况：
1． 太一六期13、14#锅炉是东方锅炉厂制造的DG1025/18.2-Ⅱ4型锅炉，是亚临界一次中间再热燃煤汽包炉，每台锅炉配有4套中间储仓式制粉系统，热风送粉。制粉系统包括原煤斗、M5-29-11No20.5D型离心式排粉风机、MG350/600Ⅳ型低速筒式钢球磨煤机、JGC-30型全封闭胶带式给煤机、HW-Φ4700-1轴向型粗粉分离器、HW-XB-1（Z）YΦ3250型细粉分离器、锁气器及其他附属设备。 2． 制粉系统主要设备规范： （1） 磨煤机：
型式：低速钢球磨 型号：MG350/600Ⅳ 筒体容积：57.53m3 筒体转速：17.57转/分 最大装球量：64吨
铭牌出力：30吨 * 煤粉细度：R90=12% 电机型号：YTM630-6 电机功率：1000kw 工作电压：6000v
*注：铭牌出力是指BTИ可磨性系数KVT1=1.0、原煤全水分Mt =7%、给煤粒度为0-25mm、煤粉细度R90=8%、在最大装球量及碾磨件为全新状态的基本出力。 （2） 排粉机：
型式：离心式
型号：M5-29-11No20.5D
1
流量：6.47-8.32×104 m3/h 全压：14.9-14.2 KPa
电机型号：YTM630-6 3． 煤质特性：
电机功率：1000kw 工作电压：6000v
制造厂家：成都电力机械厂
六期锅炉设计煤种为西山贫煤+洗中煤的混煤，设计低位发热量21.44MJ/Kg（合5120kcal/kg），校核煤种发热量19.64MJ/Kg（合4690kcal/kg）。但实际入炉煤种除火车煤（即混煤）以外，还有占总量约30-40%的小窑煤。小窑煤含硫分较高，热值不稳定。掺杂大量矸石，发热量在14-19 MJ/Kg之间（合3300-4600kcal/kg）。煤质指标见表。
六期煤质指标 （表1）
指标 低位发热量Q 全水分Mar 干燥基水分Mad 挥发份V 灰份A 可磨系数K 单位 MJ/Kg % % % % -- 设计煤种 21.44 7.73 0.77 17 27.28 1.42 校核煤种Ⅱ 校核煤种Ⅲ 19.64 16.8 8.99 11.0 0.88 1.06 22 25.7 32.17 39.84 1.42 1.34 实际煤种 15-18 6.0-6.6 --- 11-16 35-45 --- 4． 为保证磨煤机正常运行，每台磨煤机配有高低压润滑油系统（顶轴和轴承润滑）、电机轴承润滑油系统、减速箱润滑冷却油系统、雾化喷油系统（牙轮润滑）等辅助油站。 5． 在进行分析和调整前，13、14#锅炉的钢球磨煤机制粉电耗在33-35kwh/t左右，且制粉平均出力小于38吨/h。对影响制粉系统安全经济运行的因素进行全面分析，在目前现有条件下，着重从设备本身、日常维护、运行调整入手，寻求增加制粉出力和降低制粉电耗的途径。根据燃烧制粉系统计算说明书，在设计煤种时，磨煤机出力储备系数为1.20，磨煤机最大出力41.76吨，在校核煤种Ⅲ（16.8 MJ/Kg）时，磨煤机出力储备系数为0.91，磨煤机最大出力40.57吨。我们的目标是使磨煤机出力达到或大于42吨，电耗降至30 kwh/t以下。
二． 制粉系统出力偏低、电耗偏高的因素分析：
1、钢球装载量。
13、14#锅炉的磨煤机型号为MG350/600Ⅳ。说明书中提供的最大钢球装载量是59吨。我厂以前对磨煤机内钢球装载量都是按照55吨进行控制。
根据经验公式计算最佳钢球装载量：
2
ψzj=12/（n/nzj）1.75=0.1866 （公式1）
式中 ψzj——最佳钢球充满系数；
n——磨煤机工作转速，17.57r/min；
nlj——磨煤机临界转速，nlj=42.3/D=22.6 r/min；
Mzj=ρzj×ψzj×Vt （公式2）
式中 Mzj——最佳钢球装载量，t；
ρgq——钢球的堆积密度，一般取ρgq= 4.9 t/m3，但我厂填装钢球以Φ60为主，
取ρgq= 4.7 t/m3;
Vt——筒体体积，57.73 m；
经计算得知，该磨煤机最佳钢球装载量大约为50.6吨，实际装球55吨左右。实际钢球充满系数按照上述公式计算，为ψ=0.2027。钢球充满系数直接影响磨煤出力和电能消耗。
在一定范围内，随着筒体内钢球装载量ｍq增多，钢球充满系数ψ增大，磨煤出力Bm
增加，制粉单位电耗ΣE（磨煤电耗Em与通风电耗Etf之和）是有所下降的。但当钢球装载量增加，超过最佳钢球装载量时，筒体内钢球落下的有效高度减小，制粉出力增加程度减缓甚至下降，这时制粉电耗ΣE将明显增加。
3
图1 最佳钢球装载量的确定
另外，从运行参数方面分析，在给煤量增加时（大于40吨），磨煤机入口负压明显减小，出入口压差升高很快。说明筒体内钢球量偏多，通流能力下降，再增加煤量，钢球运动高度降低，出力下降，堵磨的可能性增加。
因此，我厂磨煤机目前钢球装载量偏大是影响制粉电耗的因素之一。
根据目前其他电厂制粉系统优化运行经验来看，都将钢球实际装载量调低。我厂在14#锅炉大修时，对B、C磨煤机加装料位自动控制系统后，将装载量控制在45吨。
以14#炉B#制粉系统为例，我们进行钢球装载量前后磨煤机出力和电耗对比，见表2。
钢球装载量变化前后对磨煤机出力和电耗的影响（表2）
3