摘要：磨煤机制粉系统是电厂的一个重要组成部分，较低的磨煤机电耗有利于提高整个电厂的经济性，本文简要叙述了如何降低磨煤机电耗。
关键词：电厂；磨煤机；降低；电耗
锅炉制粉系统是燃煤发电厂的重要组成部分。它是根据锅炉燃烧要求，磨制出合格的煤粉用于炉膛燃烧，以保证锅炉设备安全﹑稳定﹑经济运行。如何降低中速磨煤机电耗进行探讨，供运行值班员参考。
1．制粉系统简介
华能瑞金电厂一期为两台350MW机组，所配锅炉为哈尔滨锅炉（集团）股份有限公司制造产品，采用中速磨正压直吹式制粉系统，每台炉配5台MPS200型号磨煤机，正常４台运行，1台备用。磨煤机出口采用旋转分离器，设计煤种情况下控制煤粉细度R90为11%。
MPS中速磨煤机工作原理：原煤由落煤管进入两个碾磨部件的表面之间，在压紧力的作用下受到挤压和碾磨而被粉碎成煤粉。由于碾磨部件的旋转，磨成的煤粉被抛至风环处。热风（一次风）以一定速度通过风环进入干燥空间，并将干燥后的煤粉带入上部的煤粉分离器中。没磨好的煤粉也将在风环处被高速的一次风吹起，但由于重力的作用，落回道磨盘上重新磨制。经过分离，不合格的煤粉返回碾磨区重磨。合格的煤粉经由煤粉管送入炉膛燃烧。而煤中夹杂的石块等杂物，由于风环处风速不足以阻止其下落，经风环由刮板刮入石子煤箱内。
2．磨煤机电耗现状
2.1合理掌握启停磨煤机的时间
我厂磨煤机运行方式为保证三台磨煤机运行，根据负荷的增长查看总煤量达到114t/h（单台磨煤机限制不超过38t/h）或负荷到260MW-270MW（根据煤质带负荷能力）时，需启动第四台磨煤机。负荷变化趋势是多样的，有可能负荷刚升到270MW以上又回落，如果此时保留四台磨煤机运行，则磨煤机电耗增大，这就需要值长根据机组实际情况合理调整两台机组的负荷率，运行值班员也应该提前查看当天计划负荷趋势图，了解每台炉每台制粉系统煤种情况，天气情况和负荷变化率，在保证安全，快速响应网调AGC负荷指令的前提下尽量做到该启则启，合理掌握启磨时间。下早峰晚峰后，停磨的原则与启磨是一致的，做到及时判断，尽早停止第四台磨。可以有效的降低磨煤机电耗。
2.2防止炉膛结焦，进行负荷扰动
目前，值班员围绕部门思路，积极做好防结焦措施，保证机组安全稳定运行。当机组负荷率低不足以启第四台磨煤机时，#1炉零班保留A/D/E磨煤机运行，白班负荷扰动保留A/B/E磨煤机运行，两台机炉白班进行A/E磨煤机定期启停负荷扰动工作，负荷率低的情况下，进行磨煤机启停也是造成磨煤机电耗短时增大的一个原因。
2.3低负荷保证机组安全运行
参考最近天气情况，雨季多气温低，机组负荷率偏低，尤其到了晚班23点至零班这个时间段，负荷率极低，为了保证机组安全，考虑保留三台磨运行时，一台磨掺烧神华煤时，神华煤掺烧比例增大，对锅炉燃烧及其不利，为了安全考虑，保留三台磨运行，提高了安全性，但是增大了磨煤机电耗。
2.4设备安全运行情况
目前我厂1号炉A﹑B﹑D﹑E磨煤机和2号炉A磨煤机均采用陶瓷磨辊，其它磨煤机均采用普通磨辊。陶瓷磨辊优点在于耐磨，但费用也高。磨煤机磨损程度与运行调整方面﹑设计选材方面﹑检修维护方面与关。运行人员应优化制粉系统运行方式；如根据煤种变化及时调整合适的一次风量﹑风煤比﹑液压加载压力﹑出口风速﹑最佳磨煤机出力等。检修人员应定期进行磨煤机内部检查，及时发现磨辊磨损情况，超标时更换耐磨性好的新磨辊。因此降低磨煤机磨辊磨损度也能有效的控制磨煤机电耗。
3．运行中如何降低磨煤机电耗
3.1制粉系统运行参数调整和监视
3.1.1磨煤机出口温度监视和调整
磨煤机出口温度受煤质挥发分的影响，例如：燃用印尼煤的磨煤机出口温度控制在70°C左右，因为我厂是直吹式制粉系统，出力的变化（风煤比）是影响磨煤机出口温度的一个经常性的因素。改变风煤比或磨煤机进口一次风温都可达到调节的目的，但为维持风煤比曲线和制粉经济，在煤质允许的条件，应尽量使用改变入口一次风温的方法调节磨煤机出口温度。当然在安全允许的条件下，适当提高磨煤机出口温度上限运行。这样可提高磨煤机入口温度，增加磨煤机的磨制能力；在给煤量不变时，可减少磨煤机内的在再循环煤量和煤层厚度，使磨煤机电耗降低。磨煤机出口温度的上限值，由煤的空干基挥发分决定。
3.1.2磨煤机差压
中速磨煤机的差压是指一次风室与碾磨区出口之间的压力降，也即流动阻力。通常应限制磨煤机差压在一定值以下，以保持长期稳定运行和降低磨煤机电耗和风机电耗。正常运行时，磨煤机差压随着给煤量的增加而增加。磨内碾磨区的煤层越厚，风环风速越大，差压就越大。如果在某一时间段内，监视给煤量未变而磨煤机差压逐渐增大，磨煤机电流也随之增大，磨煤机出口温度降低，这意味着煤层在增厚，实际的通风量减小，是磨煤机堵磨的前兆。这时，应增加空气流量，减小给煤量，使磨煤机差压恢复正常。磨煤机分离器频率对差压也有较大影响。
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3.1.3煤粉细度
中速磨煤机的煤粉细度必须满足锅炉燃烧的需要。但煤粉太细，会增加磨煤机内循环量和煤层厚度，使磨煤机电耗增大，不经济；如果磨煤机电流超限，还会降低磨煤机出力。运行中影响煤粉细度的因素主要是煤质﹑磨煤出力﹑风量﹑碾磨压力﹑磨煤机出口温度和磨煤机分离器频率。煤粉细度的调整主要是通过改变分离器频率来完成的。频率增大时，煤粉细度由粗变细；频率减小时，煤粉细度由细变粗。当给煤量一定的情况下，液压加载压力和一次风量不变时，减小分离器频率，磨煤机电流会降低，但是应考虑煤粉变粗对燃烧不利的影响。
3.1.4磨煤机电流
直吹式制粉系统中，给煤量增加将使煤层和碾磨压力增加，磨煤机电流随之增加；反之，磨煤机电流降低。当磨煤机电流增大时说明制粉出力增加。若磨煤机电流超过额定值，说明给煤量过多或满煤。满煤时煤粉变粗，一次风量很小，风煤比很低。严重时会发展为堵磨。此时应立即减少该磨的给煤量，相应增加其它磨的煤量，直至电流值稳定为止。在相同的给煤量下，一次风量过低也会有可能导致磨煤机电流增加，这是一次风的携带能力限制磨煤机的最大出力能力的表现。
若给煤量显示正常，而磨煤机电流相对偏低，则说明磨煤机内存煤少或者断煤。如果磨煤机电流波动大（煤少磨煤机振动）且电流大于空载运行电流，应及时降低液压油压力，停止液压油泵，必要时还应进行磨煤机抬辊运行，以保证降低磨煤机电耗，避免设备损坏。启停磨煤机时，应加强就地检查，以保证启停过程中减少磨煤机振动。
3.1.5石子煤量监视
石子煤是指磨煤机排出的石块，矸石，铁块铁丝等杂物。中速磨煤机排放石子煤的特性有一个优点，这对提高出粉质量，降低磨煤机电流，改善磨煤机磨损条件都有好处。但是石子煤量过大（堵磨发生时磨煤机电流增大），会造成燃料损失和人工清理费，因此运行中应加强石子煤排放的监督，防止堵磨。如果是煤中含有大量石块，矸石，铁块铁丝等杂质时，及时的进行排放，对降低磨煤机电耗是有利的。
3.2煤质情况
目前两台炉配煤掺烧采用印尼煤﹑神华煤﹑彬长煤。可磨系数（HGI）都不一样，中速磨煤机对煤的可磨性指数的变化比较敏感，可磨性指数越大，说明煤越容易磨碎，可磨性指数每变化1，出力变化1%-2%，且可磨性指数越低，出力变化的幅度越大。煤质硬度或煤质水分多的煤，磨制不易，使煤粉细度R90增大，磨煤机电流升高，严重时将限制磨煤机出力。水分过高的煤，还会导致磨辊处煤粒粘结，影响磨煤机安全运行。同时，如果煤的热值降低时，会使单台磨制粉量增加，风煤比不变的情况下，磨煤一次风量增加，引起制粉单耗﹑厂用电率增加。对燃烧的影响则是燃烧器一次风速变大，煤粉变粗，煤粉浓度减小，着火条件变差。
3.3通风量
磨煤机的通风量对煤粉细度﹑磨煤机电耗﹑石子煤量和最大磨煤出力有影响。在一定的给煤量下增大风量（风煤比），煤粉变粗，石子煤量减小而出粉量略增。同时磨内循环量减少使煤层变薄，磨煤机电耗下降；但由于风环风速增大，一次风机电耗增加。煤层减薄和磨煤机电流降低使磨煤机的（最大）出力增加。风量的高限取决于锅炉燃烧和风机电耗，如果一次风速过大，煤粉浓度太低或煤粉过粗，易对燃烧产生不利的影响，或者一次风机电流超限，则风量不可继续增加。随着通风量的减小，合格的煤粉可能无法全部带储磨煤机而使磨煤机出力不足，制粉单耗增加，过低时造成磨碗差压激增，磨煤机堵塞。风量的低限主要取决于煤粉输送和风环风速的最低要求。
3.4磨煤机出力
随着磨煤出力的增加，制粉单耗逐渐降低，达到经济出力后，制粉单耗又升高。煤粉细度也随出力的增加而变化，若操作磨煤机分离器频率来维持煤粉细度，则磨煤机电流增大，磨煤单耗升高。
3.5碾磨压力
中速磨煤机磨制煤粉所需要的碾磨力由磨辊的自重和施加磨辊的机械压力（称加载）形成，采用液压加载方式的中速磨煤机，磨辊的加载力根据磨煤机出力大小﹑自动﹑随时随地进行调整，可实现最优加载因而降低磨制电耗和提高耐磨件寿命。变加载的具体方式是由给煤机煤量信号控制比例溢流阀压力大小，变更油缸油压来实现加载力的变化。而定加载只是在变加载出现故障的情况下才进行切换。但是给煤量减小时，则磨煤机电流增大，不经济；给煤量增大时，又限制磨煤机出力且电流也会增大。对于不同煤种应用的加载力也是完全不同，易磨的煤加载压力适当减小，难磨的煤则适当提升。
增加磨煤机加载装置的液压油压力，可提高煤层上的磨制能力，使磨煤机最大出力增加，而在任意出力下，煤粉细度和石子煤排量均降低。但磨煤机电耗因磨煤机液压加载压力增大磨辊的负载也随之增大，并且磨煤机的磨损加重。当碾磨压力增加到一定程度后，出力较少增加，制粉经济性开始降低。当从燃烧经济性考虑，增加磨煤机液压油加载压力是有利的，尤其在磨煤机分离器频率一定时更是如此。
3.6碾磨件磨损程度
碾磨部件磨损会使磨煤面的间隙增大，相同加载力施加于较厚的煤层上使碾磨效果变差，使磨煤机电流增大，磨煤机最大出力降低，煤粉细度R90升高。风环处部件的磨损则增大风环的通流面积，在风量不变情况下风环风速降低，石子煤量增加。但由于风环风速降低，使磨煤机差压减小，通风电耗下降。当低于最低风速时，则必须改变风煤比增加通风量，对锅炉燃烧﹑磨煤机电流﹑一次风机电流都会发生影响。
参考文献：
[1]李鸿操，李浩.中速磨煤机的发展浅析[J].中国新技术新产品，2012.
[2]郭春明，陈卓.中速磨煤机磨损加剧原因分析及整改措施[J].科技创新与应用，2016.
论文作者:肖按,姜洪兴,吕吉明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/19
标签：磨煤机论文; 电耗论文; 电流论文; 煤粉论文; 制粉论文; 碾磨论文; 风量论文; 《电力设备》2017年第8期论文;