中速磨煤机磨制高水分褐煤的可行性

杨川

摘 要：介绍了辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司自备电站采用中速磨煤机磨制高水分褐煤的可行性，并结合实际运行情况，对磨煤机的干燥出力、防爆特性、煤粉指标控制、液压变加载系统进行分析。

关键词：中速磨煤机；褐煤；可行性

辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司自备电站位于辽宁省阜新市境内，是煤制天然气工程的配套电站设施，制粉系统采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台锅炉配置4台MPS170HP-II型中速磨煤机，本文主要介绍MPS170HP-II型磨煤机在阜新煤制天然气公司自备电站1号机组的应用情况。

1.设备及煤种情况简介

1.1锅炉

锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的高压、单锅筒、单炉膛、无中间再热、平衡通风、四角切圆燃烧方式、固态排渣、紧身封闭、自然循环、全钢构件的HG-470/10.3-HM22汽包型褐煤锅炉。设置2台RJ40-DW2850F型引风机，2台SFG17.5F-C4A型送风机和2台RJ40-SW2080F型一次风机。锅炉燃烧器A层与B层装设等离子发生器作为点火助燃装置。

1.2磨煤机

MPS170HP-II型磨煤机采用动态分离器和旋转喷嘴环，碾磨压力由液压缸提供，加载力通过加载架作用到三个磨辊装配和磨盘上，最终作用到基础上。2.锅炉及制粉系统运行情况

2.1磨煤机干燥出力的满足

磨煤机可靠制粉的首要条件是必须满足磨煤处理、通风出力、干燥出力的要求，对于中速磨煤机磨制高水分褐煤来说，干燥出力能否达到要求尤为关键。制约磨煤机干燥出力的因素包括给煤量、原煤特性、干燥介质温度和干燥介质流量。阜新煤制天然气公司自备电站锅炉采用回转式空预器的一次风加热装置，在BMCR工况下，空预器一次风出口风温能达到385～392℃，如果按照磨煤机入口风温354℃，磨煤机煤量为33.6t/h时，磨煤机的出口温度为62℃，高于设计煤种干燥剂的露点温度53℃，不会造成煤粉在炉膛内，飞扬不良，着火延迟，燃烧不完全以及制粉系统堵塞的情况。

在磨煤机低负荷运行时，磨煤机入口风温为320～345℃，为保证磨煤机出力，需采取以下措施：

（1）控制磨煤机出口温度在60～65℃，不得低于60℃，努力提高热一次风的温度。

（2）保证一次风机的暖风器正常投入。在冬季，一、二次风机人口的温度是室外的气温，都比较低，通过空气预热器加热后，热风的温度也必然降低。如果暖风器能正常投入，可以有效提高热一次风的温度，从而提高制粉系统的出力。在给煤量和原煤特性一定、干燥介质温度偏低的情况下，冷风门全关，热风门全开，只能提高干燥介质流量。

（3）由于褐煤水分大、挥发分高，极易造成制粉系统和煤粉输送管路内积粉或堵塞，同时发生积粉自燃和制粉系统爆炸事故。适当增加一次风量，提高一次风干燥效果，保持磨煤机出口温度不低于60 ℃，保持适当的一次风速，不低于30 m/s，提高一次风携带煤粉的能力。

2.2防爆特性

干燥系统的满足势必与制粉系统的防爆相矛盾，我们采取的措施：一是控制磨煤机出口风粉混合物温度≤80℃，并安装蒸汽惰化系统，定期进行试验，确保其可靠。二是设置一氧化碳和温度变化梯度检测装置，当一氧化碳浓度和温度变 化梯度超过设定值时，报警装置发出信号，切断磨煤机的运行进行防爆。三是在一次风热风道上加装释压装置，其设计压力为0.15MPa，运行最高温度为350 ℃，保证磨煤机安全运行。

2.3煤粉指标控制

阜新煤制天然气项目自备电站燃用褐煤的挥发分达44%～46%，同时又采用中速磨冷一次风正压直吹式制粉系统，综合考虑煤种极易着火及中速磨的煤粉较细，煤粉颗粒在炉内与热风有较大的接触面积，可以较好的组织炉内燃烧的特性，选择了较大的煤粉细度，实际煤粉细度控制在R90=35%，降低了煤粉在磨煤机内的循环次数，既有利于制粉系统防爆，有利于制粉的经济性。同时磨煤机采用动态分离器，可以降低系统阻力，保证制粉系统处于最佳运行工况，可以提高煤粉的均匀性指数，降低灰渣碳量，有利于降低NOx的排放水平，有利于环保。

2.4液压变加载系统灵活

MPS170HP-II型磨煤机采用液压变加载系统，作用力调整范围为0～11MPa，反作用力调整范围为0～5MPa，在不同工况下均可调节到相应的最佳碾磨力。当煤质发生变化或负荷快速变化时，碾磨力可以快速调节，液压变加载使磨煤机有更好的运行条件，并且随着煤质改变能够进行快速调整。在磨煤机运行过程中，由于煤中的大块物料导致系统超压，多余压力储存在蓄能器中，系统压力低时进行压力释放返回系统中，靠蓄能器来减小由于意外负荷造成的冲击。

3.结论

综上所述，中速磨煤机磨制高水分褐煤，并且合理组织炉内燃烧是可行的，同时，由于采用了液压变加载系统和动态分离器，增加了磨煤机的出力，提高了煤粉的均匀性指标，保证机组的安全运行。受到热风温度的影响，要控制好一次风温及磨煤机出口风温，保证磨煤机的干燥出力。

参考文献：

[1]《磨煤机选型研究》北京国电华北电力工程有限公司，2002年

[2]《MPS170HP-II型中速磨煤機说明书》长春发电设备总厂，2011年

[3]《热电厂操作规程》辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司，2013年