中磨煤机选型及热平衡计算研究

孙峰柏

摘 要：中磨煤机又被称为中速磨煤机，是目前国内许多火力发电厂等诸多行业应用的重要设备，主要的功能为——煤粉的加工。中速磨煤机一般用于磨制硬度中等的材料，如贫煤或烟煤，现阶段已经被冶金、化工、建材等行业所广泛使用。文章便以中磨煤机的选型标准为研究基点，对中磨煤机的选型进行计算，并计算中磨煤机的热平衡。

关键词：磨煤机；选型；热平衡；计算

前言

对于任何一个项目来说，都需要根据项目的具体情况以及实际需求，选择与项目相适应的中速磨煤机，如果选择不合适，就会在很大程度上影响项目的效率与最终效果，因此，对其选型与热平衡进行计算是很有必要的。

1 中磨煤机的选型标准

中速磨煤机有不同类型，需要针对不同的项目进行有针对性的选择，只有这样，才能确保整个系统的正常高效运行[1]。

在对磨煤机型号进行选择的过程中，需要以煤的燃烧情况、磨损情况、可磨情况以及爆炸性质为基础，加之制粉要求与磨粉细度，进行综合性的考量。与此同时，还需要考虑到锅炉的实际情况与燃烧器结构等，所选择的磨煤机需要与实际工作环境的相关配套设备相符[2]。另外，煤料来源以及煤料中所含杂质情况也需要细致考虑，从而使磨煤、制粉以及燃烧等三个环节可以密切配合，确保整个系统的安全运行[3]。

2 中磨煤机的选型计算

中磨煤机的选型需要遵循一定的标准，根据最好、标准以及最坏三种煤质进行计算，选型计算的基本原则如表1所示。

表1 中磨煤机选型计算原则表

Babcock公司是世界性的磨煤机公司，根据其所提供的相关公式，可以科学准确的实现对中磨煤机选型的计算。根据公式，磨煤机最大出力可表示为：

BM=B0×fH×fR×fM×fA

上式中，BM所表示的是基本出力，单位为t/h，当哈氏可磨性系数为80；B0指的是磨煤机在一定条件下的出力；fH所表示的是可磨度修正系数，当哈氏可磨性系数为67时，fH的值经计算为0.9023；fR所表示的是细度修正系数，当R90为35%时，fR的值经计算为1.3612；fM所表示的是水分修正系数，如果Mar为33.4%，则fM的值经计算为0.7795；fA所表示的是灰分修正系数，如果Aar为8.66%，则fA的值经计算为1.2。所以，根据上文所列公式，将以上所得值相乘，便能够得到BM的值，经计算为86.013t/h。

设计出力：对于煤种的设计来说，设计出力中所设计的值为74.20t/h，而计算所得的值为86.013t/h。由此可见，理论计算出来的最大出力要大于设计中的最大出力，所以，磨煤机可以满足锅炉的负荷需求。

3 中磨煤机热平衡计算

在计算中磨煤机热平衡的过程中，最主要的便是制粉系统的计算，在理想情况下，制粉系统的输入总热量（表示为qin）与消耗总热量（表示为qout）两者应该是相等的，用公式表示为qin=qout，温度则用t1表示。上述两个值可以表示如下：

本节主要以BMCR工况为例，进行热平衡计算。假设磨煤机的出力为60.5t/h；磨煤机的通风量为136.9t/h；整个锅炉系统的总风量为2410.36t/h；风率为36.28%。

qev所表示的是原煤蒸发过程中所消耗的热量，可以表示为：

上式中，CH20表示的是水在平均定压下所产生的比热容，t2所表示的是干燥剂温度，数值为65℃；trc所表示的是原煤温度，数值为0℃。

qf所表示的是燃料加热过程中所消耗的热量，可以表示为：

上式中，Cdc所表示的是干燥煤比热容，数值为1.623kJ/kg；qunf所表示的是原煤在解冻过程中所消耗的热量，数值为5.541kJ/kg。

q5所表示的是设备散热所消耗的热量，可表示为：q5=0.02qout。

qmac表示的是磨煤机在工作过程中所生成的热量，可表示为：

上式中，Kmac所表示的是机械热转化系数，数值为0.5；e表示的是磨煤机的单位电耗，数值为6.75kW.h/t。

qs所表示的是密封风所产生的物理热量，可表示为：

上式中，ts表示的是密封风的温度，数值为20℃；Crc表示的是密封风的比热容，数值为1.0251kJ/（kg.℃）。

t1表示的是干燥剂的最初温度，可表示为：

上式中，cag1所表示的是干燥剂的比热容，数值为1.0.29kJ/（kg.℃）。

d2所表示的是干燥剂的湿度，可表示为：

上式中，KS表示的是密封份额，数值为0.041。

如果热风温度为380℃，则计算出来热风与冷风的份额分别为90.39%和9.61%。由此可见，BMCR工况下的热平衡能够满足设计需求。

4 结束语

综上所述，文章从中磨煤机的选型标准入手，分别对中速磨煤机的选型与热平衡进行了计算。中速磨煤机现阶段已经被很多行业所运用，绝大多数设备在运行过程中比较平稳，在研磨与干燥等方面的出力都能够在很大程度上满足企业生产过程中的运行要求，在未来的发展潜力与发展前景仍然非常巨大。

参考文献

[1]李战国，袁鸿飞，李彦龙，等.MPS-HP-Ⅱ型磨煤机磨制高水分褐煤出力计算及应用研究[J].东北电力技术，2014，10：41-43.

[2]于清航.工业煤粉锅炉煤粉制备中磨煤机的选型及发展[J].洁净煤技术，2015，1：99-102.

[3]王学根，范海东，孟德彪，等.600MW超临界机组提高中速辊式磨煤机出口温度的研究[J].能源工程，2012，5：60-64.