ZGM113G型中速磨煤机煤粉细度偏粗试验分析

李 沙

(华电电力科学研究院， 杭州 310030)



ZGM113G型中速磨煤机煤粉细度偏粗试验分析

李 沙

(华电电力科学研究院， 杭州 310030)

结合一台ZGM113G 型中速磨煤机碾磨煤粉的细度偏粗问题，从磨辊加载力、分离器挡板开度和风煤比等方面开展了相关试验。结果表明：磨煤机分离器挡板磨损严重、回粉挡板脱落和风煤比偏高造成煤粉细度偏粗。建议定期检查磨煤机内部分离器挡板磨损情况及标定入口一次风量，确保磨煤机稳定运行。

中速磨煤机； 煤粉细度； 分离器挡板； 回粉挡板； 风煤比

磨煤机是燃煤电厂重要的辅机设备，其运行状况直接关系到锅炉的安全与经济运行。某电厂4C磨煤机碾磨的煤粉细度偏粗，笔者通过试验调整与分析，查找煤粉细度粗的原因，从而提高磨煤机运行稳定性与经济性。

1 ZGM113型中速磨煤机简介

某电厂600 MW机组锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构П型锅炉露天布置。采用中速磨直吹式制粉系统，配备6台ZGM113G型中速磨煤机，其中一台备用。

ZGM113G磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。原煤从落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。分离器作用是将从研磨区送来的气粉混合物中的粗颗粒分离出来，通过回粉挡板返回研磨区，符合燃烧要求的煤粉通过出粉口送入锅炉。

2 试验结果与分析

煤粉细度试验方法为：在磨煤机出口4根一次风煤粉管道取样孔上依据等截面法等速抽取煤粉，然后利用气流分析筛筛分煤粉，求取4根煤粉管煤粉细度R90算数平均值作为试验结果。试验时煤种相同，磨煤机分离器挡板开度、风煤比、加载力等控制条件基本一致，4C、4D磨煤粉细度对比见表1。

表1 4C、4D磨煤粉细度对比

由表1可知：当磨煤机控制条件基本一致时，4C、4D磨煤粉细度R90分别为37.3%、16.2%，4C磨煤粉细度R90异常偏大，煤粉着火困难，燃尽性降低，灰渣含碳量必然升高。ZGM113G 型中速磨煤机煤粉细度的变化与分离器挡板开度、加载力和风煤比等因素有关。

2.1 加载力对煤粉细度影响

ZGM113G磨煤机采用液压变加载方式，调节阀开度根据给煤量变化自动调节，实现变加载运行，增加磨煤机加载力，可以提高磨煤机的碾磨能力，使煤粉变细，但过大的加载力会加剧磨辊的磨损，同时磨煤电耗因磨辊负载增大而增大，当碾磨压力增加到一定程度后， 制粉系统经济性开始降低[1]。分析表1结果可知：4C、4D磨煤机的给煤量、加载力基本一致时，4D磨煤机碾磨的煤粉细度较细，4C磨煤机碾磨的煤粉细度偏粗，可见加载力并不是造成4C磨煤粉细度偏粗的原因。

2.2 分离器挡板开度对煤粉细度影响

4C磨煤机标准研磨出力为87.7 t/h(当R90=16%， 可磨系数(HGI)=80，应用基水分=4%)，煤粉细度R90=10%～40%，采用的是传统挡板式的静态分离器，从研磨区送来的气粉混合物中粗颗粒被分离出来，通过回粉挡板返回研磨区，符合燃烧要求的煤粉通过出粉口送入锅炉。煤粉细度的调整是通过操作折向门操作器联动调整折向门的开度来实现，折向门的开度一般为25°～80°，正常工作角度约45°。分离器折向挡板开度变大时，管路阻力降低，当一次风粉流量不变时，折向挡板对气流的离心力作用减弱，煤粉细度变粗，反之煤粉细度变细。

试验时保持给煤量为40 t/h、风量为80 t/h左右，其他控制条件一致，得出分离器折向门开度特性曲线，见图1。

图1 分离器折向门开度特性曲线

从图1可知：分离器折向门开度由45°降到30°，煤粉细度R90由40.2%降到34.2%。分离器折向门开度关小后，煤粉细度R90有所降低，但变化幅度不大，总体来看，4C磨煤机碾磨的煤粉细度还是偏粗。检查磨煤机内部时发现存在分离器挡板磨损较为严重、回粉挡板脱落的情况。

分离器挡板磨损情况见图2。

图2 分离器挡板磨损情况

从图2可以看出：大部分分离器挡板都存在不同程度磨损，部分挡板磨损较为严重，磨煤机分离器分离效率降低，粗煤粉没有返回研磨区，而直接进入煤粉管道，导致进入炉膛燃烧的煤粉偏粗。

回粉挡板脱落情况见图3。

图3 回粉挡板脱落情况

从图3看出：共有3片挡板脱落，使得碾磨的煤粉不通过分离器分离，粗煤粉直接通过回粉管路进入煤粉管道。

2.3 风煤比对煤粉细度影响

合理的风煤比为锅炉的安全稳定运行提供保障。在一定给煤量下，过大的风煤比会使得煤粉变粗，同时煤粉着火推迟，燃烧火焰不稳定，影响锅炉的安全稳定运行。风煤比偏低则可能造成堵磨、石子煤量大和一次风煤粉管道内煤粉沉淀[2]。

一次风风量测试方法为：在磨煤机出口一次风煤粉管测孔上，利用靠背管进行插入和抽出两次的测量，两次测量的动压进行算术平均后作为该点动压，再计算根据测得的气流平均动压计算气流流量。从现场观察各喷口着火情况看，4C磨煤机各角喷口着火距离较远，可能是风量偏大导致。DCS显示风量与实测风量试验结果对比见表2。

表2 DCS显示风量与实测风量对比 t/h

由表2可知：就地实测风量比DCS显示风量偏大，两个工况下风量都偏高20 t/h以上。本厂磨煤机运行时风煤比一般控制在2.0左右，实际风煤比在2.5左右，较大的风煤比，必然造成煤粉细度偏粗。

3 结语

磨煤机分离器挡板磨损严重、回粉挡板脱落和风煤比偏高是造成煤粉细度偏粗的原因。磨煤机运行过程中，如果分离器挡板磨损严重、回粉挡板脱落或关闭不严，不可避免地造成磨煤机性能降低，碾磨的煤粉细度达不到燃烧需求，锅炉经济性降低。日常运行及检修时，有必要定期检查磨煤机分离器挡板磨损情况、回粉挡板是否有脱落，标定磨煤机入口一次风风量，提高磨煤机运行稳定性与经济性。

[1] 陈华桂, 黄磊, 岳峻峰, 等. 正压直吹式制粉系统优化调整试验分析[J]. 江苏电机工程, 2004, 23(6): 51-53.

[2] 王培萍, 赵世伟, 岳希明, 等. ZGM113G型中速磨煤机运行问题分析[J]. 热力电力, 2010, 39(1): 56-57, 60.

Test Analysis on Coarse Coal Particles in a ZGM113G Medium-speed Coal Mill

Li Sha

(Huadian Electric Power Research Institute, Hangzhou 310030, China)

To solve the problem of coarse coal particles pulverized by a ZGM113G medium-speed coal mill, a series of tests were conducted from the aspects of roller loading force, separator baffle opening, and air-coal ratio, etc. Results show that the problem of coarse coal particles is caused by the worn separator baffle, loosened reverse-flow baffle, too high air-coal ratio and so on. It is suggested that the erosion conditions of internal separator baffles should be inspected periodically, while the inlet primary air flow be calibrated regularly, so as to guarantee a stable operation of the coal mill.

medium-speed coal mill; coal fineness; separator baffle; reverse-flow baffle; air-coal ratio

2016-09-12；

2016-09-28

李 沙(1987—)，男，助理工程师，主要从事电站锅炉节能、环保试验及优化的工作。E-mail: 1021245457@qq.com

TK223.25

A

1671-086X(2017)03-0159-03