1、雙進雙出磨煤機料位測量準確性探討路甲立 肖玉生（華能濟寧運河發電有限公司，山東濟寧 272057）摘要通過雙進雙出磨煤機存在問題的影響及分析，確定了料位準確測量是解決問題的主要方法；對料位計改造后運行情況介紹和取得效益測算，進一步說明了料位準確性的關鍵作用。結果表明，雙進雙出磨煤機料位測量準確是其正常運行的基本條件，依此加以調整可以提高運行經濟性、煤種適應性和負荷調節性。同時也試圖由此啟示出更好的實踐。關鍵詞雙進雙出磨煤機；料位；分析；準確性0 引言華能濟寧運河發電有限公司（以下簡稱運河廠）#5、6爐是1025t/h亞臨界壓力、控制循環鍋爐，采用正壓直吹式制粉系統，分別配用三臺BBD4060型

2、雙進雙出鋼球磨煤機，分離器采用分離型。磨煤機主要設計規范見表1表1 運河廠#5、6爐雙進雙出磨煤機主要設計規范磨煤機型號BBD4060最大裝球量（t）78出力(HGI=50,H2O=8%) （t/h） 60分離器直徑(mm)2900筒體有效內徑（mm）3950煤粉細度（R90）24.6筒體有效長度（mm）6140磨煤機進口風溫（）184.5筒體轉速（r/min）16.6功率(KW)1300筒體有效容積（m3）75.2電流(A)163磨煤機運行中，出現出力偏低、煤粉細度大且不穩定，回粉管、內錐擋板堵塞等問題。造成飛灰、爐渣可燃物大，制粉電耗高，頻繁停磨清理分離器。影響到汽壓、汽溫穩定和AGC（發

3、電量自動控制）品質，及公司發電、節能目標的實現。圖1 #5、6爐磨煤機系統示意簡圖針對這些問題，運河廠從雙進雙出磨煤機的工作原理、結構特點著手進行分析，試圖找到原因、采取措施，使問題得以解決。1 存在問題分析1.1 主要分析內容如圖1所示，雙進雙出磨煤機有兩個相互獨立的對沖回路。滾筒轉動將鋼球帶到一定高度落下，主要是撞擊、同時兼有擠壓和碾壓作用磨制煤粉；在一次風的作用下，進行干燥、攜帶。在一定磨內料位和一次風壓條件下，主要通過改變容量風和旁路風風門開度來調節磨煤出力、維持一次風速。分離器分離出細度不合格煤粉回送再磨。影響磨煤機出力、煤粉細度的因素主要有：煤質、料位、通風量、鋼球裝載量及配比、波

4、浪瓦形狀、分離器性能、運行操作等。通過這些因素的現狀調查，對實際情況進行了分析，進而形成了分析結論。具體分析內容見表2。表2 #5、6爐磨煤機存在問題分析序號因素現狀分析結論1煤質設計可磨系數7565，實際水分、灰分及熱值變化較大煤炭市場制約，為降低發電成本，難以燃用設計煤種適應煤質一定范圍變化2料位一般規定差壓料位是800Pa。由于料位計不準確，為防止滿磨被迫采用<800Pa的低料位控制方式在一定的通風量和給煤量下，高料位運行可延長煤在筒體內停留時間，使煤反復磨制，煤粉變細；而低料位運行情況正好相反，煤粉變粗1改造差壓料位計，使之準確測量3通風量根據鍋爐負荷和一次風速進行調整在料位一定

5、時，隨著通風量的增加，攜帶煤粉的能力增加，煤粉變粗。而通風量是與鍋爐負荷適應的，滿足負荷更為重要適應鍋爐負荷變化進行調整4鋼球裝載量及配比鋼球量按廠家規定控制130140A；初次大小配比加球，添加成品球自然形成配比，大、小修篩選鋼球之間間隙，影響煤粉細度、攜帶。通過適當增加鋼球量試驗，煤粉細度和磨煤出力變化不大非關鍵影響因素5波浪瓦形狀低鉻球配中鉻波浪瓦影響鋼球攜帶高度及數量。停磨檢查，波浪瓦形狀正常非關鍵影響因素6分離器性能煤粉細度不穩定；分離器易發生內錐鎖氣擋板卡澀、回粉管堵塞，頻繁停磨清理分離器分離器回粉量和阻力會影響磨煤出力。通過調節折向擋板和清理分離器間隔，作用小、難以持續改造分離器

6、，使之正常分離、避免堵塞7運行操作執行操作規程，基本正常運行操作有一定影響，可以修改操作規程及檢查、考核進行改進非關鍵影響因素從以上分析可以看出：.改造差壓料位計，使之準確測量；.改造分離器，使之正常分離、避免堵塞，是解決問題的主要方法。1.2 差壓料位重點分析圖2是#6爐燃燒系統煤粉細度大工況的畫面。從中可以看出：運行工況是A、B磨運行、機組負荷298MW、磨煤機出力是130.5t/h，A磨容量風門開度約是49%、料位是350Pa左右，B磨容量風門開度約是44%、料位是770/525Pa。圖2 #6爐燃燒系統煤粉細度大工況畫面這一工況下，若增大A磨容量風門開度，主汽壓力相應迅速，此時若增加給

7、煤量，料位很快增大；由此來看，A磨料位顯示低，實際并不低，判斷是差壓料位計測量不準。B磨的情況是分離器阻力大，開大B磨容量風門開度，主汽壓力相應緩慢；雖然容量風量并不小，但回粉量大，煤粉管道粉濃度偏低；兩側出口風溫相近，但料位偏差較大，料位計可能也有問題。表3 #6爐燃用煤質化驗結果煤種全水分 Mar（%）干燥基灰分 Ad（%）干燥無灰基揮發分 Vdaf（%）固定碳 Fc,ad（%）收到基低位發熱量 Qnet,ar（kcal/kg）設計煤質8.322.9138.8156.215230燃用煤質8.1323.2635.4657.015304表4 #6爐煤粉細度化與飛灰、爐渣可燃物化驗結果設計煤粉細

8、度A磨煤粉細度B磨煤粉細度飛灰可燃物爐渣可燃物R90=24.6%R200=37.1%R200=12.2%1.29%11.76%R90=63.66%R90=36.74%當時的煤質情況見表3，煤粉細度化、飛灰、爐渣可燃物見表4。從表3看，燃用煤質熱值高于設計煤質，鍋爐帶負荷沒問題。但表4中爐渣可燃物過大、飛灰可燃物偏高，鍋爐經濟性降低。這主要是由于A磨煤粉細度過大，煤粉進入爐膛后，部分粗粉顆粒不能懸浮，形成沉降，進入渣斗，引起爐渣可燃物顯著升高。經過爐膛的煤粉顆粒由于偏粗，無法完全燃燒，引起飛灰可燃物升高。由以上分析，解決存在問題的關鍵是改造差壓料位計和分離器，形成正常、穩定的磨煤機料位和分離效果

9、。2 磨煤機設備改造情況為解決上述問題，經過搜資、論證，在2010年#6爐檢修中對磨煤機差壓料位計和分離器進行了改造。磨煤機差壓料位改造由南通市南方潤滑液壓設備有限公司負責進行；分離器由2900mm徑向分離器改為SJSC3000型二次攜帶軸向雙擋板分離器。其中，磨煤機差壓料位計是由于安裝施工中存在隱患和參數設定不匹配等問題，造成料位檢測信號的測量值不準確和不穩定。檢修中，對檢測氣流輸送管路、附件和進口原裝的檢測裝置進行了技術改造和數據匹配調整，使三臺磨煤機筒體的料位得到精確檢測和合理控制。#6爐改造后，磨煤機運行工況大為改善。接著又在#5爐檢修中對三臺磨煤機進行了相同的改造。3 設備改造后運行

10、效果3.1 磨煤機料位控制情況針對#5、6爐磨煤機差壓料位檢測系統測量精準度和穩定性大為改善的情況，我們在#6爐進行了磨煤機料位控制值試驗，在設定值700Pa穩定運行的基礎上，提高了400500Pa。具體為：#6爐A、B磨提高到1200Pa，C磨提高到1100Pa作為料位自動設定值，此設定值己接近磨機料位檢測的最高值1500Pa。但是由于料位測量準確、響應速度快，使料位控制準確、穩定，無堵、滿磨等異常情況發生。接著推廣到#5爐。圖3、圖4為#6爐A磨試驗時同一時段磨煤機料位設定值改變后實際料位和工況參數的變化畫面。從圖3可以看出，#6爐A磨料位設定值從700Pa1100Pa1300Pa，實際料

11、位的變化情況。最后選擇正常控制值是1200Pa。圖3 #6爐A磨料位設定值試驗實際料位變化畫面圖4 #6爐A磨料位設定值試驗工況參數變化畫面從圖4并對照圖3可以看出，#6發電機功率變化而料位設定值不變，實際料位穩定；同一負荷、料位提高，一次風壓、容量風流量有所降低，說明煤粉細度減小、帶粉量增加。3.2 料位提高后運行工況分析圖5是#6爐燃燒系統提高料位工況的畫面。從中可以看出：運行工況是A、B、C磨運行、機組負荷320MW、磨煤機出力是161t/h，A、B磨的料位約是1200Pa、C磨得料位接近1100Pa，容量風門開度較大，。圖5 #6爐燃燒系統提高料位后工況畫面與圖2比較來看，料位提高后：

12、磨煤出力增大，一次風壓、容量風量降低，分離器阻力減小、磨兩側出口溫度均勻。說明磨煤機運行工況大為改觀。表5 #6爐燃用煤質化驗結果煤種全水分 Mar（%）干燥基灰分 Ad（%）干燥無灰基揮發分 Vdaf（%）固定碳 Fc,ad（%）收到基低位發熱量 Qnet,ar（kcal/kg）設計煤質8.322.9138.8156.215230燃用煤質8.729.9340.2141.174833表6 #6爐煤粉細度化與飛灰、爐渣可燃物化驗結果設計煤粉細度A磨煤粉細度B磨煤粉細度飛灰可燃物爐渣可燃物R90=24.6%R200=2.66%R200=1.24% 0.65%5.71%R90=25.82% R90=

13、9.16%圖5工況畫面對應煤質情況見表5、煤粉細度與飛灰、爐渣可燃物化驗結果見表6。從表5看，燃用煤質熱值低于設計煤質，鍋爐負荷接近額定出力(330MW) ，給煤量會增大。另外，如表6數據，雖然煤質變差，但爐渣、飛灰可燃物明顯降低，鍋爐經濟性反而提高。這主要是由于煤粉細度減小、均勻性提高，煤粉進入爐膛后，易于引燃和燃燼。經上分析，磨煤機差壓料位計改造后，形成了正常、穩定料位測量，使料位控制值提高，煤粉變細、均勻，分離出力反而減小。改造是成功的，取得了一定的經濟效益。4 改造效益測算通過磨煤機料位計、分離器改造項目的實施和料位控制值的提高，#5、6爐煤粉細度降低、均勻性提高。帶來經濟性變化是：飛

14、灰、爐渣可燃物明顯下降，一次風機耗電率減小；制粉系統響應機組負荷的速度加快，主汽壓力、溫度更加穩定。4.1 #5、6爐改造前后經濟指標對比#5、6爐磨煤機料位計、分離器改造項目是在2010年計劃檢修項目中實施的，為使改造效益測算更為準確，我們將2009年、2011年的相關經濟指標作為改造前后的數據進行了對比，見表7。表7 #5、6爐改造前后主要經濟指標對比#5爐#6爐飛灰可燃物（%）爐渣可燃物（%）一次風機耗電率（%）飛灰可燃物（%）爐渣可燃物（%）一次風機耗電率（%）改造前（2009年）1.278.870.571.438.710.55改造后（2011年）0.714.560.510.674.3

15、90.49改造后下降值0.564.310.060.764.320.06注：表中數據取自運河廠2009年、2011年生產指標統計另外，我們發現改造后#5、6爐磨煤機鋼球單耗有明顯的降低，2009年是192.2g/t煤、2011年是157.5g/t煤，降低了約34.7g/t煤。分析原因是：料位提高、穩定后，鋼球與煤的低效磨損與鋼球間的無謂磨損量減小，使得鋼球單耗降低。4.2 改造后效益測算依據300MW機組主要小指標耗差分析結果2及表7中飛灰可燃物、爐渣可燃物、一次風機耗電率改造前、后對比數據，計算出#5、6爐供電煤耗下降值，具體數據見下表8。表8 #5、6爐改造前后供電煤耗下降數值指標變化范圍（

16、%）供電煤耗變化（g/KWh）#5爐#6爐變化（%）供電煤耗下降值（g/KWh）變化（%）供電煤耗下降值（g/KWh）飛灰含碳量11.230.560.690.760.93爐渣含碳量10.1364.310.594.320.59廠用電率13.780.060.230.060.23根據表8中#5、6爐供電煤耗下降值，及2011年運河廠#5、6機組上網電量、標煤單價，按公式：經濟效益=供電煤耗下降值×上網電量×標煤單價，測算取得的經濟效益，具體數據見表9。表9 #5、6爐改造后經濟效益測算供電煤耗下降值（g/KWh）上網電量（KWh）標煤單價（元/g）經濟效益（元）效益合計（萬元）#

17、5爐1.511.57×109900×10-62133630511.0#6爐1.751.89×109900×10-62976750另外，依據鋼球單耗下降：34.7g/t煤、#5、6爐2011年生產統計入爐煤量：1711051t、鋼球招標單價： 5500元/t球，按公式：鋼球單耗降低節約費用=鋼球單耗變化值×#5、6爐2011年入爐煤量×鋼球單價=34.7×10-6×1711051×5500×10-432.7（萬元）按以上測算，#5、6爐磨煤機料位計、分離器改造后，在2011年取得的經濟效益約是543.7萬元。5 遺留問題雙進雙出磨煤機的特點：（1）雙進雙出、單進單出、單進單出三種運行方式，（2）旁路風的調節風速、預干燥調溫作用，（3）容量風大小的高、低負荷適應性，（4）料位的獨立控制、高低配合，（5）雙進雙出獨立回路的對稱性，（6）分離器效率的影響；這些特點使雙進雙出磨煤機有更為靈活的調節性。在火電廠煤質變化較為頻繁的今天，有待對這些特點進一步加以分析、試驗、應用，以適應煤質變化、取得更大效益。但無論怎么變化，料位的準確測量是前提條件。6 幾點結論通過運河廠雙進雙出磨煤機在料位測量準確性上的實踐與探討，可以看出：1) 料