关键词：钢球磨煤机；节能降耗；磨球；
分析了超高铬球磨在火电厂的节能降耗情况。通过使用超高铬磨球和调整分级磨球,球的钢球磨煤机负荷容量降低,钢球磨煤机的初始球负载减少,和当前的钢球磨煤机降低,以节省能源和减少消费。减少用球70%以上，节省大量用球;将磨煤机的功率降低10%~15%左右，从而降低煤粉的单耗，降低电厂的功率率，节能降耗对火电厂的影响十分明显。
一、分析热电厂钢球磨煤机磨球球耗及电耗偏高的原因
钢球磨煤机中磨球的主要作用是对物料进行冲击破碎，同时也起到一定的研磨作用。粉碎效果的好坏直接对粉磨效率产生影响，并最终影响钢球磨煤机磨制的产量和质量，能否达到粉碎要求取决于磨球的耐磨性和级配。
1.确定磨球和级配时，必须遵循的原则：一是磨球要有足够大的冲击力，这与磨球的最大球径有直接关系；二是磨球对物料要有足够多的冲击次数，这与磨球填充率和平均球径有关；三是物料在钢球磨煤机内有足够的停留时间，这要求所配钢球有一定控制物料流速能力。
2.目前，在中国电力行业使用的主要有两种类型的磨球，一种是低铬铸铁磨球，另一种是介质铬铸铁磨球。这两种类型的磨球有共同的缺点，是造成钢球磨煤机磨球球耗、磨煤电耗偏高的主要原因。（1）在耐磨性上，磨球表面与芯部的不一致，磨球磨损减小不均衡，这就导致磨球级配与预想偏差，进而造成煤粉产量降低、细度变差；为保证煤粉质量，磨煤机须加入更多地磨球载荷，再加上磨小的失效磨球未从钢球磨煤机中清理出来，导致磨煤机功率消耗增加。（2）研磨球的耐磨性差，这导致磨球分级稳定性的恶化。一段时间运行之后，符合分级要求的小直径磨球比例降低，失效的磨球比例增加，由此使磨制的煤粉质量下降或产量降低（3）随着金属材料价格的不断增加，磨球供应商的产品质量普遍下降。磨球（如铬等）贵金属含量比设计要求低得多，从而导致研磨球的耐磨性和冲击韧性变差，这加剧了磨球的磨损和球破碎率。
二、整体改型方案与实施步骤
1.设计思路。通过使用超高铬稀土钢球，降低钢球球耗，减少钢球耗球量，优化磨煤机内钢球的破碎力，研磨力；合理的调整磨煤机内各直径钢球的比例，减少磨煤机钢球的装载量，使磨煤机电流下降，煤粉细度更加稳定，并得到一定优化，从而降低电耗、稳定煤耗；合理的调整磨煤机内各直径钢球的比例，使煤粉细度得到优化，有利于低负荷锅炉燃烧稳定；合理的调整磨煤机内装球量、各直径钢球的比例，提高磨煤机的响应速度。每台磨煤机在钢球初装时，将余下2-4吨，在改造试运行过程中，按照整体情况实际调整。如果整台炉的钢球改型，调整后每台磨煤机的装球量、配比也完全一样，但以稳定磨煤机的出力以及煤粉细度为基础。
2.关于钢球与衬板。（1）钢球对衬板的影响：钢球对衬板的损坏主要体现在，因磨煤机内使用大直径（Φ80以上）的钢球，对衬板的撞击力过大而造成损坏，通常会发生破碎、掉落等情况，所以使用正常规格范围之内的钢球是不会对衬板造成损坏的。（2）低负荷运行时，如进煤量未能及时调整，造成磨煤机内部存煤量过少时，部分钢球直接与衬板摩擦，使衬板磨损加大，但只要在低负荷时合理使用主力、备用磨，及时调整进煤量，便可避免该情况。（3）实际运行中衬板的磨损主要是物料磨损、风煤磨损等，磨煤机正常运行的情况下，钢球与衬板间、钢球与钢球间都存在物料，并不直接接触衬板与衬板产生摩擦。由于大直径钢球的减少,对衬板的冲击损耗降低。另外，总装球量的减少,钢球直接接触衬板的频率减少。
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3.实施步骤。（1）对入厂的钢球进行验收，称重、验收材质。（2）做好装填前准备工作，将磨煤机清空，检查衬板等内部情况，并对磨煤机甩出钢球进行称重。（3）协助装填新球，初装球运行168小时之后，根据运行情况进行调整配比或补加球。（4）钢球改型中适量调整了小球的应用。磨煤机对小煤粒的碾磨能力增加，同时考虑对较大煤块或煤矸石等难以破碎的物体的破碎能力。在运行一段时间后参考实际煤质可能需要调整配比。在运行的时候利用备球进行配比的调整。（5）初装球后较短时间，磨煤机的出力有可能发生减小。一般在5-8%以内，但经过运行一段时间后钢球磨光，有效接触面积增加，磨煤机的出力会随之增加并稳定。因此改型后的试验需要在钢球充分磨合后进行，正常工况下磨合期5-7天。（6）记录磨煤机运行数据。（7）初装球后需要测试极限出力，观测出口风压得出是否堵磨，装入极限出力的煤量，稳定运行一定时间。记录、观测、分析数据。（8）试验期内提供尽量好的煤种，防止出力下降波动导致达不到大负荷要求。之后由于煤质变化较大，可能会出现磨煤机电流变化的情况，变化趋势与未改型磨煤机相同。（9）根据试验期的记录，结合磨煤机的运行情况进行分析总结。（10）根据运行情况适当调整钢球配比、装球量。（11）调整后试运行3-5天。记录调整后空载电流数据。记录不同工况下的电流、出力、风量、风压、煤粉细度等数据，记录调整前后相同工况下的数据对比。（12）根据试运行3-5天的记录、观察，进行分析，结合磨煤机运行情况整体分析，确认稳定运行。
三、钢球磨煤机节能降耗改造的策略
某电厂对两台锅炉的部分磨煤机进行了钢球及衬板更换改造，采用新材料超高铬稀土磨球及新型合金稀土耐磨衬板。
1.钢球改造。超高铬稀土磨球的硬度表里一致，其洛氏硬度≥58HRC，硬度差小于2个单位，破碎率≤0.1%。由此可大幅度提高钢球的耐磨性，从而降低废旧钢球的产生，减少钢球筛选频率。同时，采用磨煤机钢球配比新技术，即提高中小直径钢球配比，可大幅度减少磨煤机的装球重量，降低磨煤机的运行功率，取得一定的节能效果。通过对原磨煤机钢球的取样分析，提出如下钢球配比新技术﹕（1）对磨煤机中甩出的中铬磨球，进行一次筛选，将失圆变形磨球全部筛选出来，不再继续使用。（2）在正常装球配比时，不使用直径跨度过大的比例，如φ80、φ90的磨球与直径φ20、φ25的磨球同时使用，这样对小直径的磨球会产生一定影响，同时对磨煤机衬板也会造成损坏。（3）对磨煤机中甩出的中铬磨球，进行一次筛选工作，将直径φ30以上完好的磨球按基本相同规格装入吨袋，继续使用。（4）根据磨煤机电流情况进行补加，当电流低于80A时，加入3吨左右，将磨煤机电流控制在82A～83A。（5）补加球比例﹕直径φ50、φ60规格范围的80%左右，直径φ30～φ40规格范围的20%左右。
2.衬板更换改造。新型合金稀土耐磨衬板是在碳材料的基础上辅以重稀土元素等微合金化，结合特定的热处理工艺，实现碳化物粒化和基体晶粒化，形成硬质点以粒状碳化物为主的细小均匀弥散性复相组织，提高材料强韧性和耐磨性，以碳材料的成份表现出钢的特性。其冲击韧性≥49J/cm2，硬度可达48～55HRC。通过对磨煤机内衬板检查，对传动端衬板、非传动端衬板、筒体衬板进行了更换，同时检查更换了磨煤机绞轮叶片及辐杆。
总之，钢球质量的优劣，对磨煤机的出力和经济效益方面的影响是非常重要的。因此，选择质量优良的钢球是提高磨煤机工作效率，节能降耗，保证制粉系统安全、稳定、高效运行的重要途径。
参考文献：
［1］王书元.浅谈钢球磨煤机超高铬磨球节能技术的应用.2018.
［2］刘小萍.钢球质量对磨煤机出力和经济效益的影响分析与探讨.2017.
论文作者:闫建格
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
标签：钢球论文; 磨煤机论文; 衬板论文; 直径论文; 情况论文; 耐磨性论文; 煤粉论文; 《中国电业》2019年 19期论文;