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1、1双进双出磨煤机料位测量准确性探讨路甲立 肖玉生（华能济宁运河发电有限公司，山东 济宁 272057）摘要通过双进双出磨煤机存在问题的影响及分析，确定了料位准确 测量是解决问题的主要方法；对料位计改造后运行情况介绍和取得效益测算， 进一步 说明了料位准确性的关键作用。结果表明，双进双出磨煤机料位测量准确是其正常运行的基本条件，依此加以调整可以提高运行经济性、煤种适 应性和负荷调节性。同 时也 试图由此启示出更好的实践。关键词双进双出磨煤机；料位；分析；准确性0 引言华能济宁运河发电有限公司（以下简称运河厂）#5、6 炉是 1025t/h 亚临界压力、控制循环锅炉，采用正压直吹式制粉系统，分别配
2、用三台 BBD4060 型双进双出钢球磨煤机，分离器采用分离型。磨煤机主要设计规范见表 1表 1 运河厂#5、6 炉双进双出磨煤机主要设计规范磨煤机型号 BBD4060 最大装球量（t） 78出力(HGI=50,H 2O=8%) （t/h） 60 分离器直径(mm) 2900筒体有效内径（mm） 3950 煤粉细度（R90） 24.6筒体有效长度（mm） 6140 磨煤机进口风温（） 184.5筒体转速（r/min） 16.6 功率(KW) 1300筒体有效容积（m 3） 75.2 电流(A) 163磨煤机运行中，出现出力偏低、煤粉细度大且不稳定，回粉管、内锥挡板堵塞等问题。造成飞灰、炉渣可燃
3、物大，制粉电耗高，频繁停磨清理分离器。影响到汽压、汽温稳定和 AGC（发电量自动控制）品质，及公司发电、节能目标的实现。针对这些问题，运河厂从双进双出磨煤机的工作原理、结构特点着手进行分析，试图找到原因、采取措施，使问题得以解决。1 存在问题分析1.1 主要分析内容如图 1 所示，双进双出磨煤机有两个相互独立的对冲回路。滚筒转动将钢球带到一定高度落下，主要是撞击、同时M给 煤 机 M旁 路 风 门容 量 风 门 容 量 风 门分离器 原煤仓锁 气 器 锁 气 器至 燃 烧 器一次风 一次风分离器 磨 煤 机M给 煤 机M旁 路 风 门原煤仓 至 燃 烧 器图 1 #5、6 炉磨煤机系统示意简图
4、2兼有挤压和碾压作用磨制煤粉；在一次风的作用下，进行干燥、携带。在一定磨内料位和一次风压条件下，主要通过改变容量风和旁路风风门开度来调节磨煤出力、维持一次风速。分离器分离出细度不合格煤粉回送再磨。影响磨煤机出力、煤粉细度的因素主要有：煤质、料位、通风量、钢球装载量及配比、波浪瓦形状、分离器性能、运行操作等。通过这些因素的现状调查，对实际情况进行了分析，进而形成了分析结论。具体分析内容见表 2。表 2 #5、6 炉磨煤机存在问题分析序号 因素 现状 分析 结论1 煤质设计可磨系数 7565，实际水分、灰分及热值变化较大煤炭市场制约，为降低发电成本，难以燃用设计煤种适应煤质一定范围变化2 料位一般
5、规定差压料位是800Pa。由于料位计不准确，为防止满磨被迫采用800Pa 的低料位控制方式在一定的通风量和给煤量下，高料位运行可延长煤在筒体内停留时间，使煤反复磨制，煤粉变细；而低料位运行情况正好相反，煤粉变粗 1改造差压料位计，使之准确测量3 通风量根据锅炉负荷和一次风速进行调整在料位一定时，随着通风量的增加，携带煤粉的能力增加，煤粉变粗。而通风量是与锅炉负荷适应的，满足负荷更为重要 适应锅炉负荷变化进行调整4 钢球装载量及配比钢球量按厂家规定控制130140A；初次大小配比加球，添加成品球自然形成配比，大、小修筛选钢球之间间隙，影响煤粉细度、携带。通过适当增加钢球量试验，煤粉细度和磨煤出力
6、变化不大非关键影响因素5 波浪瓦 形状 低铬球配中铬波浪瓦 影响钢球携带高度及数量。停磨检查，波浪瓦形状正常 非关键影响因素6 分离器 性能煤粉细度不稳定；分离器易发生内锥锁气挡板卡涩、回粉管堵塞，频繁停磨清理分离器分离器回粉量和阻力会影响磨煤出力。通过调节折向挡板和清理分离器间隔，作用小、难以持续改造分离器，使之正常分离、避免堵塞7 运行操作 执行操作规程，基本正常 运行操作有一定影响，可以修改操作规程及检查、考核进行改进 非关键影响因素从以上分析可以看出：.改造差压料位计，使之准确测量；.改造分离器，使之正常分离、避免堵塞，是解决问题的主要方法。1.2 差压料位重点分析图 2 是#6 炉燃
7、烧系统煤粉细度大工况的画面。从中可以看出：运行工况是3A、B 磨运行、机组负荷 298MW、磨煤机出力是 130.5t/h，A 磨容量风门开度约是49%、料位是 350Pa 左右，B 磨容量风门开度约是 44%、料位是 770/525Pa。图 2 #6 炉燃烧系统煤粉细度大工况画面这一工况下，若增大 A 磨容量风门开度，主汽压力相应迅速，此时若增加给煤量，料位很快增大；由此来看，A 磨料位显示低，实际并不低，判断是差压料位计测量不准。B 磨的情况是分离器阻力大，开大 B 磨容量风门开度，主汽压力相应缓慢；虽然容量风量并不小，但回粉量大，煤粉管道粉浓度偏低；两侧出口风温相近，但料位偏差较大，料位
8、计可能也有问题。表 3 #6 炉燃用煤质化验结果煤 种全水分 Mar（%）干燥基灰分 Ad（%）干燥无灰基挥发分 Vdaf（%）固定碳 Fc,ad（%）收到基低位发热量Qnet,ar（kcal/kg）设计煤质 8.3 22.91 38.81 56.21 5230燃用煤质 8.13 23.26 35.46 57.01 5304表 4 #6 炉煤粉细度化与飞灰、炉渣可燃物化验结果设计煤粉细度 A 磨煤粉细度 B 磨煤粉细度 飞灰可燃物 炉渣可燃物R90=24.6% R200=37.1% R200=12.2% 1.29% 11.76%4R90=63.66% R90=36.74%当时的煤质情况见表 3
9、，煤粉细度化、飞灰、炉渣可燃物见表 4。从表 3 看，燃用煤质热值高于设计煤质，锅炉带负荷没问题。但表 4 中炉渣可燃物过大、飞灰可燃物偏高，锅炉经济性降低。这主要是由于 A 磨煤粉细度过大，煤粉进入炉膛后，部分粗粉颗粒不能悬浮，形成沉降，进入渣斗，引起炉渣可燃物显著升高。经过炉膛的煤粉颗粒由于偏粗，无法完全燃烧，引起飞灰可燃物升高。由以上分析，解决存在问题的关键是改造差压料位计和分离器，形成正常、稳定的磨煤机料位和分离效果。2 磨煤机设备改造情况为解决上述问题，经过搜资、论证，在 2010 年#6 炉检修中对磨煤机差压料位计和分离器进行了改造。磨煤机差压料位改造由南通市南方润滑液压设备有限公
10、司负责进行；分离器由 2900mm 径向分离器改为 SJSC3000 型二次携带轴向双挡板分离器。其中，磨煤机差压料位计是由于安装施工中存在隐患和参数设定不匹配等问题，造成料位检测信号的测量值不准确和不稳定。检修中，对检测气流输送管路、附件和进口原装的检测装置进行了技术改造和数据匹配调整，使三台磨煤机筒体的料位得到精确检测和合理控制。#6 炉改造后，磨煤机运行工况大为改善。接着又在#5 炉检修中对三台磨煤机进行了相同的改造。3 设备改造后运行效果3.1 磨煤机料位控制情况针对#5、6 炉磨煤机差压料位检测系统测量精准度和稳定性大为改善的情况，我们在#6 炉进行了磨煤机料位控制值试验，在设定值
11、700Pa 稳定运行的基础上，提高了 400500Pa。具体为：#6 炉 A、B 磨提高到 1200Pa，C 磨提高到 1100Pa 作为料位自动设定值，此设定值己接近磨机料位检测的最高值 1500Pa。但是由于料位测量准确、响应速度快，使料位控制准确、稳定，无堵、满磨等异常情况发生。接着推广到#5 炉。图 3、图 4 为#6 炉 A 磨试验时同一时段磨煤机料位设定值改变后实际料位和工况参数的变化画面。从图 3 可以看出，#6 炉 A 磨料位设定值从 700Pa1100Pa1300Pa，实际料位5的变化情况。最后选择正常控制值是 1200Pa。图 3 #6 炉 A 磨料位设定值试验实际料位变化
12、画面图 4 #6 炉 A 磨料位设定值试验工况参数变化画面从图 4 并对照图 3 可以看出，#6 发电机功率变化而料位设定值不变，实际料位稳定；同一负荷、料位提高，一次风压、容量风流量有所降低，说明煤粉细度减6小、带粉量增加。3.2 料位提高后运行工况分析图 5 是#6 炉燃烧系统提高料位工况的画面。从中可以看出：运行工况是A、B、C 磨运行、机组负荷 320MW、磨煤机出力是 161t/h，A、B 磨的料位约是1200Pa、C 磨得料位接近 1100Pa，容量风门开度较大， 。图 5 #6 炉燃烧系统提高料位后工况画面与图 2 比较来看，料位提高后：磨煤出力增大，一次风压、容量风量降低，分离
13、器阻力减小、磨两侧出口温度均匀。说明磨煤机运行工况大为改观。表 5 #6 炉燃用煤质化验结果煤 种全水分 Mar（%）干燥基灰分 Ad（%）干燥无灰基挥发分 Vdaf（%）固定碳 Fc,ad（%）收到基低位发热量Qnet,ar（kcal/kg）设计煤质 8.3 22.91 38.81 56.21 5230燃用煤质 8.7 29.93 40.21 41.17 4833表 6 #6 炉煤粉细度化与飞灰、炉渣可燃物化验结果设计煤粉细度 A 磨煤粉细度 B 磨煤粉细度 飞灰可燃物 炉渣可燃物R90=24.6% R200=2.66% R200=1.24% 0.65% 5.71%7R90=25.82% R
14、90=9.16%图 5 工况画面对应煤质情况见表 5、煤粉细度与飞灰、炉渣可燃物化验结果见表 6。从表 5 看，燃用煤质热值低于设计煤质，锅炉负荷接近额定出力(330MW) ，给煤量会增大。另外，如表 6 数据，虽然煤质变差，但炉渣、飞灰可燃物明显降低，锅炉经济性反而提高。这主要是由于煤粉细度减小、均匀性提高，煤粉进入炉膛后，易于引燃和燃烬。经上分析，磨煤机差压料位计改造后，形成了正常、稳定料位测量，使料位控制值提高，煤粉变细、均匀，分离出力反而减小。改造是成功的，取得了一定的经济效益。4 改造效益测算通过磨煤机料位计、分离器改造项目的实施和料位控制值的提高，#5、6 炉煤粉细度降低、均匀性提
15、高。带来经济性变化是：飞灰、炉渣可燃物明显下降，一次风机耗电率减小；制粉系统响应机组负荷的速度加快，主汽压力、温度更加稳定。4.1 #5、6 炉改造前后经济指标对比#5、6 炉磨煤机料位计、分离器改造项目是在 2010 年计划检修项目中实施的，为使改造效益测算更为准确，我们将 2009 年、2011 年的相关经济指标作为改造前后的数据进行了对比，见表 7。表 7 #5、6 炉改造前后主要经济指标对比#5 炉 #6 炉飞灰可燃物（%）炉渣可燃物（%）一次风机耗电率（%）飞灰可燃物（%）炉渣可燃物（%）一次风机耗电率（%）改造前（2009 年） 1.27 8.87 0.57 1.43 8.71 0.55改造后（2011 年） 0.71 4.56 0.51 0.67 4.39 0.49改造后下降值 0.56 4.31 0.06 0.76 4.32 0.06注：表中数据取自运河厂 2009 年、2011 年生产指标统计另外，我们发现改造后#5、6 炉磨煤机钢球单耗有明显的降低，2009 年是192.2g/t 煤、2011 年是 157.5g/t 煤，降低了约 34.7g/t 煤。分析原因是：料位提高、稳定后，钢球与煤的低效磨损与钢球间的无谓磨损量减小，使得钢球单耗降低。4.2 改造后效益测算8依据 300MW 机组主要小指标耗差分析结果 2
