钢球磨煤机最佳通风量简化计算方法研究

2016-06-16 01:01蒋蓬勃

综合智慧能源 2016年3期

蒋蓬勃

(华电国际技术服务中心，济南　250014)

钢球磨煤机最佳通风量简化计算方法研究

蒋蓬勃

(华电国际技术服务中心，济南250014)

摘要：目前国内火电厂中储式制粉系统最佳通风量的计算公式均按照DL/T 5145—2002《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》进行，而实际运行中受排粉机进口通风量测点布置及掺配煤硬度的影响，无法给出准确的运行指导。对上述标准中的计算公式进行简化，在保证计算精度的基础上有效地降低了制粉系统损耗，并对简化公式进行了综合简化推导和误差分析。

关键词：钢球磨煤机；最佳通风量；哈氏可磨性系数；煤粉细度

1钢球磨煤机最佳通风量理论计算方法

目前国内火电厂中储式制粉系统主要配备单进单出筒式钢球磨煤机，其最佳通风量均按照DL/T 5145—2002《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》中的计算公式进行设计计算[1]。最佳通风量的定义为磨煤电耗和通风电耗总和为最小时的通风量，其理论计算公式为

(1)

式中：qV,opt为最佳通风量；V为磨煤机筒体容积，m3；n为磨煤机筒体工作转速，r/min；D为磨煤机筒体内径，m；R90为煤粉细度，%；Ψ为钢球装载系数，kVTI为钢球磨煤机入炉煤可磨性指数，用于钢球磨煤机的设计计算，按下式确定

(2)

kVTI=0.014 9HGI+0.32 ，

(3)

式中：mb为钢球装载质量，t；ρb为钢球堆积密度，ρb=4.9 t/m3；HGI为入炉煤哈氏可磨性系数。

2钢球磨煤机最佳通风量简化分析

目前国内火电机组常用单进单出筒式钢球磨煤机主要分为16个型号，其主要结构特性参数见表1。

结合上述单进单出筒式钢球磨煤机结构特性参数，在单一给定条件下对最佳通风量理论计算公式进行分析，初步得出以下结论。

(1)单进单出筒式钢球磨煤机主要结构特性为常数，不需进行简化，即

(4)

(2)最佳通风量计算公式对煤粉细度的引用为线性关系，无需简化。

(3)最佳通风量计算公式对kVTI及Ψ的引用为指数关系，需进行简化。

综上所述，可知对最佳通风量计算公式的简化实质可等效转换为对kVTI及Ψ的简化。

3入炉煤可磨性指数简化分析

通过对上述可磨性指数关系进行关联性分析，可初步得出以下结论：在目前国内火电机组主要燃用煤种HGI为40～80范围内，最佳通风量计算公式中对入炉煤可磨性指数的引用可分别简化为

(5)

(6)

4钢球装载系数简化分析

表1　单进单出筒式钢球磨煤机主要结构特性参数

表2　火电机组主要燃用煤种可磨性指数分类

(7)

5综合简化推导及误差分析

综合不同类型单进单出筒式钢球磨煤机结构特性参数、可磨性指数及钢球装载系数简化分析，可得出最佳通风量综合简化计算公式为

(8)

式中：a为钢球磨煤机结构特性修正系数。

考虑目前国内采用单进单出钢球磨煤机多为125～300 MW机组，其中占比最高的为MTZ3258型，且此型号机组最大钢球装载系数最高，因此以MTZ3258型单进单出筒式钢球磨煤机为计算基本型，对各型磨煤机在常规HGI及煤粉细度R90范围内的最佳通风量进行综合简化计算，并对计算误差进行分析，详细数据见表3。

从表3可以看出，在HGI及R90范围内，按照简化公式计算的最佳通风量与理论计算值高度吻合，对各种型号单进单出筒式钢球磨煤机而言，绝对误差最大值为247 m3/h，绝对误差最小值为-369 m3/h，相对误差最大为0.73%，相对误差最小为-0.66%。