我厂磨煤机石子煤排放量大和出力低的原因浅析

我厂磨煤机石子煤排放量大和出力低的原因浅析1.我厂燃烧优混煤存在的问题我厂磨煤机磨制普通优混煤时，磨煤机磨盘振动稍变大、石子煤排放量大、磨环差压大、磨电流较大及磨出力较低的现象，且排放出的石子煤中石子很少，基本是尺寸在10mm以下的碎煤粒子。1.1现场数据我厂#3机组B\F磨统计结果：每台煤量50吨/小时时，每小时的石子煤的排放量约为4-5车斗（2吨左右），而磨制印尼煤时，每小时的排放量只有0.2吨左右。1.2石子煤分析1）优混煤石子煤：颗粒度基本在3mm-15mm,颗粒较均匀，且伴有少量煤粉，石子很少，乌黑发亮，断口成壳状，粒边角有研磨痕迹，粘滞感。初步判断应该是为较难磨制的无烟煤、烟煤或矿物质煤岩。（见图1）2）普通印尼煤石子煤：颗粒15mm以上，基本为石子，煤屽石。（见图2）(图1)B\F磨优混排放的石子煤(图2)C\D\E磨印尼煤的石子煤1.3煤质分析表1.普通优混的工业分析数据煤种水份(%)挥发份(%)灰份(%)硫份(%)发热量（大卡/公斤）普通优混6-820-2520-250.03-0.084750-50002.原因分析2.1原因初步分析：根据HP1163磨煤机的特点以及磨制的煤种特性，造成出力过低的可能原因主要有以下几个方面：1)HP磨煤机磨制煤粉时，磨辊通过碾压的方式利用动态分离装置制成合格煤粉粒子。由于碾压方式的特点，适合磨制较脆的煤种．而不适合结构均匀、韧性较好的煤种。如壳质组煤或无烟煤等。一般来说HP磨不适合磨制HGI在50以下的煤种。2)煤质影响。单煤种的可磨性一般采用哈氏可磨性指数HGI来表征，煤种的可磨性与煤化程度(主要指标为挥发分)、煤的岩相成分以及矿物成分(游离的灰分)等有关。从哈氏可磨性指数的分析标准分析，用于可磨性指数HGI测试的标准磨煤机采用钢球研磨的方法，与中速磨采用的碾磨方法存在很大的区别。测试结果对于较脆的煤种HGI值适合于中速磨煤机，而对于韧性较大的煤种HGI值不适合于中速磨煤机。3)煤粉细度影响。改变分离器转速偏置来控制磨煤机出口煤粉粗细，转速设置偏低时，煤粉粒子出去的多，返回磨煤机煤粒子减少，出力稍有提高。4)运行磨损。在易磨损件被磨损以后，磨辊与磨碗衬板之间的跌倒的咬合角变得较大，不利于原煤的咬合与粉碎。另外由于部分材料的磨蚀，将造成加载弹簧的松弛，加载力降低，从而磨煤量降低，运行出力降低。减少磨辊与磨碗间的预留间隙，可以减少磨辊出口煤粉中的粗粒子量；增加磨辊加载弹簧的加载力。可以在相同的煤层厚度下增加传递到煤粒子的破碎量。5）通风量不够。提高磨煤机通风量可以吹走更大粒径的煤粒子，减少喷嘴环处堆积的粗煤粒子，从而提高磨煤机的出力。2.2我厂HP1163磨煤机磨制优混煤存在现象的分析：我们厂配置的是HP1163磨煤机冷一次风正压直吹制份系统。锅炉设计燃烧神府东胜煤，低位发热量22760KJ/Kg。哈氏可磨性指数HGI为56，额定出力85.6T/h。校核煤种为晋北煤，低位发热量较低为22440KJ/Kg，HGI为54.81。查阅资料一般的混煤HGI在50-60，从HGI上看磨制出力基本设计煤种相似，属于中等难磨制的煤种。从感观判断石子煤炭排出的多数为高热值的无烟煤，无烟煤的特性是硬度高，HGI一般小于50。当HP磨煤机磨制含难磨的无烟煤与矿物质的优混煤时。由于HP磨采用碾压的方式。碾压的高密度持续时间短的特点不能有效地将能量转变为克服难磨煤粒子的结合能、使煤粒子破碎从而扩展其表面积。因此离开磨辊进入喷嘴环区域的煤粒子中含有大量的粗粒。进入喷嘴环区的粗粒子一部分被一次风吹走，一部分作为石子煤落到磨进口风室，被刮倒石子煤斗；另一部分既来不及吹走又无法落到风室中的粗粒子堆积在喷嘴区。被一次风吹走的粗粒子经过分离器区时．不合格的粗粒子被分离出来，落回磨碗再碾磨：被一次风带出磨煤机的主要是好磨的煤种，而难磨的无烟煤与矿物质被一次风带出的比例较低，主要作为石子煤排出。经过多次循环后．磨碗上的煤层中无烟煤含量明显增加，磨辊出口煤中难磨成分的粗粒子含量增多，堆积在喷嘴环区不能被一次风及时吹跑。堆积厚度越来越大，使得磨煤机排出的石子煤量越来越大，磨煤机达到物料平衡。堆积在喷嘴环区的煤层较厚，因此磨环差压大，磨煤机石子煤排放量高；盘上风室压力已经很高，而出力不见明显增大的原因。由于磨碗上煤层主要是难磨的无烟煤和矿物质，且煤层造成磨辊振动稍增大。因为石子煤量排放量大，就地有时候不能及时排除，造成风室内刮板阻力增大，内部噪声增大，同时风室空间变小及风道的堵塞，进一步造成出力减小。因此，我厂上海重型机器厂生产的带动态分离器的HP1163中速磨在运行中浓缩煤中难磨成份作为石子煤排出，造成排放量大，不适合磨制难磨的煤种以及掺有难磨成份的混煤。这种难磨的无烟煤是钢球磨的适宜煤种。2.3调整分析1）调整分离器转速设置偏置。目前都按部门出的技术规定设置分离器转速燃烧普通5000大卡优混偏置在-100转/每分钟。转速太低，出去的煤粉粒子较粗，会造成燃烧不完全损失和排渣损失的增加，经济性降低，同时优混灰分较高，煤粉粗，造成烟道磨损和气力输送的负担加重。虽然增加了出力，也存在很多的负面影响。转速太快，煤粉太细，不经济，出力下降，磨层厚度不断增加，石子煤排放量增加。转速需要正交分析后得到最佳经济设置。2）增加加载力是能提高研磨力，提高出力，可是磨煤机在磨制其他煤种时基本正常，基本无石子煤排放量大的问题。而且结合我们厂的实际情况煤种多变不可能随意调整加载力。实际中并没有尝试调整过。3）若为磨辊与磨碗的预留间隙问题，由于间隙调整必须在磨煤机停运后进入磨煤机内调整，间隙太小对磨煤机运行安全不利。对于既要磨制难磨煤种又要磨制正常煤种的磨煤机来说。调整方法不能满足磨制不同煤种的要求。我厂实际情况，是煤种不稳定，磨煤机又吃蛋糕又啃铁，磨辊磨损很严重。（见图3）从照片中可以看出，磨损最严重的是离磨腕边沿5OMM的地方，且咬合角增大，主要是因为较难磨的煤都被挤压到这个部位，磨辊出现跳动振动。即使停机调整间隙也根本无法调整到位，当磨制难磨的煤种就会出现石子煤排放量大的问题。图3磨损后的磨辊图4新的磨辊4）调整通风量。增加磨煤机通风量要大大地提高一次风压，我厂燃烧的主要煤种为高水份的印尼煤，总通风量已经很大，实际运行中我厂锅炉经常存在富氧燃烧、排烟温度偏高和炉膛风压压差低限运行的现象。运行中#3机组经过风量风压的调整，效果不是很明显。提高一次风压，风阻增加，不是节能的调节方式。5）优混石子煤掺烧的可行性分析优混煤有自身有挥发份低，灰份大，内水份低，着火较难，灰熔点较高的特点（见表1），排放的石子煤性质接近无烟煤。而我们平时燃用的是高水份、高挥发份、易自燃、灰熔点较低的印尼煤。我们厂虽然已经开始掺烧低热值煤，现在只是普偏采用的是分层磨掺烧方式，这样的燃烧方式是能发挥一定掺烧活化能，但并未改变单一煤种的着火特性，很难避免印尼煤爆燃和优混石子煤排放量大的问题。目前很多研究已经证明印尼煤的活化能很低，很容易着火，其与着火特性较差的煤种混合时，能显著改善着火特性较差煤种的着火特性。优混或者优混的石子煤一定很少的比例预混到印尼煤中，能改变一定的印尼煤着火特性，石子煤中的无烟煤也能再次利用。混煤的特性很复杂，需要实际试验。3.经济分析一台磨常年平均每小时按50吨计算，每小时的石子煤炭的排放量为2吨，这样一台磨一天的石子煤排放量就是48吨。每台机组一般掺烧1台以上优混，四台机组一年排放量为4*48*365=70080吨以上。折算成标准煤是50000吨以上。我们厂总消耗按每年500万吨标煤计算，这一因素影响供电煤耗约0.3克/每单位千瓦。以目前秦皇岛市场煤炭价格普通优混5000大卡的出港价600元/吨，到岸价基本是650元/吨。这样一年的因为石子煤排放这一损失是70080*650=4555万元以上。如果能够结合实际采购适合我厂设备的煤种和高质量石子煤的回收利用，一年能够为我厂节约生产成本5000万元以上。4.总结通过上面分析得到可以如下结论。1）我厂磨煤机石子煤排放量大主主要是煤质的影响，其次是磨煤机的严重磨损。2）HP1163磨煤机在磨制混煤时，会浓缩其中难磨成分，作为石子煤排出。3）HP1163磨煤机不适合磨制难磨的无烟煤或其他难磨煤种，普通优混不是我厂磨煤机适合的煤种。4）优混煤合理混配到印尼煤中掺烧，存在一定的可行性，有利改变着火特性。5）选择合适的煤种和高品质的石子煤的科学回收利用，每年能为企业节约5000万以上的支出。(一值林仲尉2010-4-10)