中速磨煤机风环动静间隙对石子煤排放的影响 孙永利
【锅炉知识】中速磨风煤比调节过程中的影响因素
【锅炉知识】中速磨风煤比调节过程中的影响因素1、影响磨煤机风煤比的因素过大、过小的风煤比都要影响到煤粉在炉内的正常燃烧, 合理的风煤比可以为锅炉的安全稳定运行提供保障。
风煤比的确定应综合考虑磨煤机类型、碾压煤种、制粉系统的安全性、煤粉在炉内的充分燃烧等各个方面。
送粉管最低风速对低煤量时风量的限制对于制粉系统, 为了使空气有一定的携带煤粉的能力, 限定了最低的介质流速, 以保证送粉管内没有煤粉堆积, 避免停磨时煤粉自燃。
直吹式制粉系统送粉管道的介质流速推荐22～ 28 m/s2、煤种对送粉管内风量的要求合理的一次风速应在保证煤粉输送, 燃烧器安全的基础上, 实现炉膛内煤粉的优化燃烧, 使得炉内有合理的温度场、速度场。
煤粉气流中的一次风主要用于燃烧煤粉受热后析出挥发份的燃烧, 余下的焦炭颗粒的燃烧由二次风提供的氧气来燃尽,对于不同的煤种, 完成析出挥发份燃烧所需的送粉管内的风量存在一定的差别,对于常用的燃用煤, 为了保证煤粉前期的充分燃烧, 应保证风煤比在1.8 左右。
资料推荐的磨煤机最小通风量和最小出力考虑到风速低可能造成送粉管内煤粉的沉积和磨煤机风环风速的降低, 从而造成石子煤排放量的骤增, 其最小通风量大多规定为额定通风量的70% 左右, 磨煤机的最低出力则规定为额定值的40%～50%。
低于最小出力运行时, 由于磨盘上煤层过薄则会造成碾磨部件的直接接触, 而导致强烈磨损和振动。
磨煤机在额定出力和相应通风量下有一个适合燃烧的风煤比, 磨煤机出力下降至50% 时,而通风量比需维持在额定值的70% , 则此时风煤比将增大很多, 煤粉浓度下降。
低负荷时, 炉膛温度水平本来已降低, 又加上风煤比过大, 对煤粉着火和稳定燃烧会更加利。
3、磨煤机大出力时磨入口风量的要求为了保证磨煤机在较大出力下安全可靠运行(干燥出力、磨压差、石子煤排放量、磨出口温度等参数符合要求) , 碾压的煤粉能够满足锅炉燃烧的要求, 在大修周期内满足锅炉运行出力的要求, 应保证足够大的入磨风量。
中速磨煤机石子煤排放优化研究
陈理帅 ２０１４年１２月于浙大求是园
万方数据
浙江大学硕士学位论文
２ 石予煤排放规律和物理特性分析…………………………………………………………．６ ２．１ 磨煤机概况…………………………………………………………………………．．６ ２．１．１ 主要设计参数…………………………………………………………………６ ２．１．２工作原理………………………………………………………………………８ ２．２ 磨运行参数对石子煤排放的影响和关键因素分析………………………………一９ ２．３ 石子煤物理特性分析………………………………………………………………１１ ２．３．１ 石子煤粒径分布……………………………………………………………一１１ ２．３．２石子煤密度和热值分布……………………………………………………．．１２ ２．３．３ 石子煤悬浮特性实验………………………………………………………．．１２ ２．４ 本章小结……………………………………………………………………………．１６
３ ＨＰ中速磨的风环流场数值研究…………………………………………………………．１７ ３．１ 计算模型……………………………………………………………………………１７ ３．１．１ 几何模型和网格划分………………………………………………………．．１７ ３．１．２计算模型和边界条件………………………………………………………．．１８ ３．２ 磨煤机风环结构对风量分配和流场的影响………………………………………１９ ３．２．１ 风环动静间隙对风量分配的影响…………………………………………，．１９ ３．２．２风环位置和风环流通面积的影响…………………………………………一２２ ３．２．３ 增加导流板的影响…………………………………………………………一２５ ３．３ 本章小结……………………………………………………………………………２９
中速磨煤机石子煤排放优化研究开题报告
中速磨煤机石子煤排放优化研究开题报告一、研究背景与意义中速磨煤机是电站中常用的一种煤粉制备设备，其主要作用是将石子煤等固体煤进行破碎、磨细，使其成为细小的煤粉，为锅炉烧煤提供充足的燃料。
然而，随着环保要求日益提高，在煤粉制备过程中排放的石子煤尘和SO2等污染物越来越引起人们的关注。
因此，如何优化中速磨煤机石子煤的排放，成为了当前煤电行业亟待解决的问题之一。
本研究旨在通过对中速磨煤机石子煤制备过程中的关键技术和参数进行分析和研究，探讨如何优化石子煤的粉尘和SO2排放，从而为提高煤电行业的环保水平和实现绿色发展提供技术支持和理论指导。
二、研究内容及方法1. 石子煤的物化性质分析：通过对石子煤的颗粒大小、密度、水份、灰分等物化性质进行分析，为后续研究提供数据支持。
2. 振动筛分工艺优化：通过对振动筛分工艺的不同参数进行优化，如振幅、频率、筛网孔径等，探讨如何提高石子煤筛分效率，降低粉尘排放。
3. 湿法煤粉喷雾技术应用：利用喷雾技术进行湿法煤粉制备，与传统的干法制备相比，可以降低煤粉的粉尘排放，同时还可以加入化学试剂，吸附并减少SO2排放。
4. 模拟实验：通过中速磨煤机模拟实验，验证优化方案的可行性和效果，并对优化后的排放进行监测和分析。
三、研究进展及展望目前，本研究已完成对石子煤的某些物化性质进行了分析，正在进行振动筛分工艺优化和喷雾技术应用的试验。
未来，还将完成模拟实验，并对优化后的结果进行分析和评估，以进一步完善研究成果。
本研究的成果将为中速磨煤机石子煤的排放优化提供一定理论基础和技术支持，同时也有助于提高煤电行业对环保要求的满足程度，实现绿色发展的目标。
通过调整HP863中速磨煤机磨辊间隙和空气节流环降低石子煤排放量
通过调整HP863中速磨煤机磨辊间隙和空气节流环降低石子煤排放量摘要：某电厂锅炉采用正压直吹式制粉系统，锅炉配备5台HP863中速磨煤机。
自2014年投运以来，存在磨煤机运行中石子煤排放率高达2.5%-3%，远超设计值。
人员劳动强度和浪费极大，严重影响了机组供电煤耗、锅炉热效率等经济指标。
由于原设计采用石子煤人工排放，造成排石子煤时粉尘污染严重，严重制约电厂的文明生产。
经对HP863磨煤机的分析和研究，结合其他电厂调整经验，通过对叶轮风环，可调罩、磨辊间隙和磨辊弹簧预紧力的调整改造，使HP863磨煤机石子煤排放量降低到0.2%-0.3%左右，极大降低了人员劳动强度和燃料浪费，取得了显著成效。
关键词：磨煤机；风环改造；排渣量；原因分析；处理措施1概述某公司锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司自主开发设计、制造的超临界350MW锅炉。
锅炉炉型是HG-1200/25.4-YM1型，为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次再热、采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，采用不带再循环泵的大气扩容式启动系统。
设计煤种为烟煤。
采用HP863中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式系统。
1、HP863型磨煤机主要组成部件如下（1）电动机驱动减速箱：减速箱直接与磨碗链接，减速箱由行星齿轮组成，具有适当的减速比，使磨碗达到要求的转速。
（2）侧机体：内装有衬板，在磨碗四周形成进风口，并起支撑分离器体作用，用于干燥输送煤粉的热空气通过进风口引入并沿磨碗周围向上。
（3）磨碗：被减速箱带动的磨碗，原煤在磨碗上方被挤压、研磨成粉。
（4）叶轮装置（即风环）：安装在磨碗外圆上，它能使通过磨碗外径与分离器体之间环隙的热空气均匀分布，从而控制磨煤机碾磨区域的风粉混合物。
（5）弹簧加载：三只单独的弹簧加载的磨辊装置悬挂在分离器体内，位于磨碗的上方，当原煤充满磨辊与磨碗之间隙是，磨辊能自由转动。
（6）分离器体：分离器体、导向衬板、装有折向门装置和内锥体的分离器顶盖和分离器。
浅谈中速磨煤机喷嘴环部的作用与改进
浅谈中速磨煤机喷嘴环部的作用与改进作者：张晓明钟金亮来源：《环球市场》2017年第02期摘要：中速辊式磨煤机（MPS型）作为燃煤机组锅炉的重要辅机，在火力发电厂运用已有二十多年的历史，以其制粉效率高、运行噪音低及占地面积小等诸多优点，深受广大用户的欢迎。
随着时代的发展、技术的进步，磨煤机各组成部分也在不断改进创新。
本文主要浅述MPS型辊盘式磨煤机中喷嘴环部的作用及改造关键词：磨煤机喷嘴环部检修维护分段改造MPS型中速磨煤机是具有三个固定磨辊的外加力型辊盘式中速磨煤机。
三个辊子在一个旋转磨盘上作辊压运动。
需要粉磨的物料从磨机的中心落煤管落到磨盘上。
旋转磨盘借助于离心力将物料运动至碾磨辊道上，通过磨辊进行碾磨。
三个磨辊圆周方向均布于磨盘辊道上，磨辊施加的碾磨力由液压缸产生。
通过静定的三点系统碾磨力均匀作用至三个磨辊上，磨盘、磨辊的压力通过底板、拉杆和液压缸传至基础。
物料的碾磨和干燥同时进行。
热气通过喷嘴环均匀进入磨盘周围，将经碾磨的物料烘干并输入至磨机上部的分离器。
在分离器中，粗细物料分开，细粉排出磨机，粗粉重新返回磨盘碾磨。
难以破碎的杂物热气流不能吹走，它们通过喷嘴环落入磨机下部的热空气室中，经刮板至石子煤箱中排除。
喷嘴环部是MPS中速磨煤机的重要组件。
喷嘴环绕磨盘四周，作用是将一次热风静压变为动压。
喷嘴环由旋转部分和静止部分组成，旋转部分（动环）用螺栓固定在磨盘座上并随磨盘一起转动。
静止部分由静环和挡环组成。
静环固定在磨机架体上，挡环用螺栓联接在静环上。
安装时应保证挡环和动环之间的垂直间隙均匀，间隙值应保证5～7mm之间。
动环与静环水平间隙应保证7mm。
喷嘴环部动环的材质是ZG50Mn2，属于高锰钢耐磨材料，使其使用寿命显著提高。
为获得磨煤机的高度可靠性和良好的使用性，必须根据运行计划使磨煤机有一定的停歇时间，并且要根据运行计划对其部件做必要的修理和更换，以保持磨煤机良好的操作运行状态。
因此对于维修工作，建议采取预防性的维护保养措施，而不是在绝对需要时才进行修理或更换，从而达到较高的可靠性，以避免无谓的停机。
中速磨煤机石子煤排放优化研究中期报告
中速磨煤机石子煤排放优化研究中期报告一、研究背景和意义中速磨煤机是火力发电厂中常用的一种设备，其主要作用是将煤炭磨成适合于燃烧的粉末状物料，以提高热效率和燃烧稳定性。
然而，在中速磨煤机的操作过程中，会产生大量的石子煤粉尘和二氧化硫等有害物质的排放，对环境造成了严重的污染。
因此，对中速磨煤机的石子煤排放进行优化研究，具有很重要的现实意义和社会价值。
本研究旨在通过对中速磨煤机的石子煤排放机理及控制技术进行分析和研究，提出相应的优化措施，降低煤粉尘和二氧化硫等有害物质的排放量，减少对环境的污染。
二、研究进展和成果1. 研究进展在研究过程中，首先对中速磨煤机的工作原理进行了分析和研究，深入探讨了煤粉尘、二氧化硫等有害物质的排放机理及其对环境的危害。
接着，对国内外相关技术和控制措施进行了梳理和比较，总结了石子煤排放控制的现状和问题。
在此基础上，选取了一家火力发电厂作为研究对象，对其中速磨煤机的石子煤排放情况进行了实地调研和监测。
2. 研究成果通过实地调研和监测，我们发现该火力发电厂中速磨煤机的石子煤排放量较大，不仅对厂区环境造成影响，甚至超出了国家排放标准的限制范围。
针对这一问题，我们提出了以下的优化措施：（1）加强中速磨煤机的日常检查和维护，保证其正常运行，减少煤粉尘和二氧化硫等有害物质的排放。
（2）采用先进的煤粉干法脱硫技术，将中速磨煤机石子煤的排放物进行处理，有效降低排放浓度。
（3）优化中速磨煤机的操作参数和工艺流程，尽可能减少煤粉尘和二氧化硫等有害物质的产生，同时提高燃烧效率和稳定性。
通过这些优化措施的实施，我们预计可以将该火力发电厂中速磨煤机石子煤的排放量降低至国家排放标准以内，并且对火力发电厂的安全生产和环境保护具有积极的促进作用。
三、下一步研究计划目前，我们的研究已经取得了一定的进展和成果，但仍然存在着一些问题和不足之处，需要进一步的深入研究和探索。
下一步的研究计划包括：（1）进一步优化中速磨煤机的操作参数和工艺流程，提高煤粉尘和二氧化硫等有害物质的控制效果。
中速磨煤机的石子煤特性研究
中速磨煤机的石子煤特性研究对ZGM95型中速磨煤机排放的石子煤进行了密度、发热量和灰成分的实验室化验分析，发现不同工况下排放的石子煤在外观和物性上都存在较大差别。
利用FLUENT程序对中速磨煤机内的流场进行模拟，结果显示，由于一次风是从磨煤机一侧吹入，导致不同喷嘴环处的入口静压和流量呈不均匀分布。
模拟验证了喷嘴环处的风速最高且是影响石子煤排放的一个重要因素。
在模拟工况范围内，随着石子煤粒径和密度的增大，石子煤的排放量也越来越多，而在风量较大的情况下，石子煤的排量基本很少。
根据数值模拟结果对中速磨煤机目前存在的问题提出了若干改造建议。
标签：中速磨煤机；石子煤；实验室分析；数值模拟；喷嘴环1 前言受到经济性和安全性的影响，石子煤排量一直是困扰我国采用中速磨煤机直吹式制粉系统厂的一个问题。
首先，由于我国电厂实际燃用的煤种多变且与设计煤种有较大区别，石子煤的成分千差万别，且其排放过多或过少往往引起磨煤机着火或严重磨损等问题。
其次，虽然我国电厂开展了许多针对中速磨煤机喷嘴环的改造，但是由于现有技术手段尚无法实现磨煤机内流场尤其是喷嘴环处流场的测量，因此这些改造往往只依靠工程经验而无法得到量化的精确结果。
因此，无论国内还是国外，石子煤成分和排放特性的研究数据极其缺乏，给石子煤的排放控制带来困难。
本文针对上述研究不足，选取一台ZGM95G型中速磨煤机作为研究对象，采集了不同工况下的石子煤样本并进行了详细的化验分析，填补了国内石子煤研究数据的不足。
利用FLUENT程序及离散相模型进行了磨煤机内气、固两相流场的数值模拟计算，得到了石子煤的排放规律。
本文的研究可为电厂中速磨煤机的运行和改造提供参考。
2 石子煤化验分析本文收集了我国华北某电厂同一机组、不同ZGM95型磨煤机在不同时段排放的大量石子煤试样，经过初步筛选形成了7份较有代表性的石子煤样本。
从外观观察，7份样本的粒径和质地都有较大差别，直径约从几mm到几cm不等，有煤矸石也有掺杂的石块，同时也有部分碾磨过的煤粉颗粒。
HP863中速磨煤机叶轮装置改进优化
HP863中速磨煤机叶轮装置改进优化作者：王琦来源：《科技创新导报》 2014年第28期王琦(大唐林州热电有限责任公司河南林州 456500)摘要:通过深入分析计算与对比试验，对磨煤机叶轮装置空气节流环的布置方式进行改进优化，通过减少叶轮装置风环过流面积，获得了风环处最佳过流风速，提高磨煤机叶轮装置对石子煤的分选效率。
关键词：中速磨煤机叶轮装置石子煤过流风速中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)10(a)-0062-01大唐林州热电有限责任公司2×350MW超临界直流机组于2011年先后投产，锅炉采用上海重型机器厂HP863型中速磨煤机，每台锅炉安装5台，采用4运1备运行方式。
自投产以来磨煤机石子煤排放量始终较大且热值较高，给机组运行带来众多问题，设备故障率和磨损率均较高，严重影响到机组的安全运行和经济运行。
1 设备简介1.1 工作原理原煤经落煤管进入三个相对运动的磨辊之间，在压紧力的作用下受到挤压和研磨，被粉碎成煤粉。
磨制成的煤粉随磨辊一起旋转，在离心力和不断被碾磨的煤和煤粉推挤作用下被甩至风环上方。
热一次风经叶轮装置风环整流后，以一定的风速进入环形干燥空间对煤粉进行干燥，并带入磨煤机上部进入旋转分离器。
不合格的粗煤粉在分离器中被分离下来，返回到研磨区重新研磨，合格的煤粉经分离器由热一次风带出磨外，进入热一次风管，直接通过燃烧器进入炉膛，参加燃烧。
1.2 磨煤机设计参数HP863型中速磨煤机设计最大出力50.9t/h，磨煤机额定转速38.4r/min，磨煤机最大通风量70.6t/h，磨辊加载方式为弹簧变加载，磨煤机转速38.4r/min。
2 存在问题自投产以来磨煤机石子煤排放量始终较大且热值高（最高达8700kj/kg），给机组运行带来众多问题，设备故障率和磨损率均较高，严重影响到机组的安全运行和经济运行。
叶轮装置在使用过程中频繁出现节流环磨损脱落，造成磨煤机一次风风速降低，继而导致磨煤机石子煤排放量瞬间增大且热值较高。
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1、数值模型
（1）几何模型和网格划分。根据实际磨煤机测绘结果，针对研究的问题构建了HP863的简化计算模型如图。
模型由一次风道、一次风室、磨碗、磨辊、风环以及筒体组成，未包含磨煤机上部的分离器。由于磨煤机内部的几何结构较复杂，在进行三维网格划分时，在风环处采用了较细的结构化网格，其他部分采用了非结构化网格，总网格数为368万，经过检查，网格质量较好。
中速磨煤机风环动静间隙对石子煤排放的影响孙永利
摘要：石子煤排放率是影响中速磨煤机安全经济运行的一个重要参数。磨煤机风环动静间隙会随着磨损而增大，使风环出口风速降低，导致石子煤排放增加。石子煤排放率是影响磨煤机安全经济运行的一个重要参数，石子煤排率过大将导致石子煤热值增加，从而使得磨煤机出力变低、经济性变差。以HP863型中速磨煤机为研究对象，采用数值模拟方法研究风环动静间隙对风环出口速度以及石子煤沉降的影响，并提出了动静间隙变大导致风环速度下降的优化方案。
（2）计算模型与边界条件。假设磨煤机内的一次风为不可压缩、定常湍流流动的理想气体，气相流动采用对旋流流动计算有更高精度，其计算精度完全能满足工程流场计算的要求。在磨煤机内部，气相一次风所占的体积百分数要远高于固相的石子煤，石子煤是以离散颗粒的形态存在，故采用离散相（DPM）模型模拟石子煤的排放情况。设定一次风入口为质量进口边界条件，混合热风温度为200 ℃，根据设计与实际的一次风量范围，分别计算60，65，70t/h三个风量下不同动静间隙的内部流场，动静间隙的范围为8 22mm，磨煤机上部的出口为模型的出口，设定为充分发展的边界条件，其他内壁面均为绝热壁面。根据石子煤的物性分析结果，选择石子煤密度范围为1300～3400kg/m3，当量直径为1～22mm。设置石子煤由cone型射入面从磨碗边缘喷出，假设石子煤为理想球体。模型中设置一次风室内壁面为trap类型用于统计落入一次风室的石子煤量。
2、计算结果与分析
（1）动静间隙对流场的影响。根据65t/h的一次风量下动静间隙分别为10mm，20mm的风环附近的流场图显示，动静间隙由10mm增加至20mm，间隙处的流通面积增加，部分一次风被分流，风环出口风速明显降低.在不同动静间隙大小和一次风量下，风环出口风速和动静间隙漏风率（动静间隙风量占总风量的比例），动静间隙从10mm增大到20mm，在3个风量下风环出口风速会降低9.5～11m/s，动静间隙漏风率由24.8%增大至35.7%，总风量对动静间隙漏风率的变化无影响。
3、动静间隙的优化方案。风环动静间隙在磨煤机内长期被煤颗粒冲刷，不可避免的存在磨损而导致间隙变宽。为此，提出了一个防止动静间隙漏风率增大的优化方案：在一次风室内的风环入口至内壁面加装一圈密封圆环板，密封板与内壁的间隙与风环动静间隙一致，密封板有一定的斜度，防止煤粒的堆积。密封板位置一般不易受到煤颗粒的冲刷，能有效避免动静间隙增大后所导致的漏风率增加。加装密封板（密封间隙设定为10mm）后不同动静间隙大小在65t/h。在风环动静间隙磨损到20mm的情况下，加装密封板后，风环出口风速可提高9.7m/s，接近无密封板时磨损前的动静间隙为10mm的风环出口风速。根据石子煤的粒径和密度分布计算加装密封板后的石子煤总沉降率变化情况显示，在动静间隙为10mm时加装密封板前后的石子煤总沉降率变化不大，但在动静间隙磨损到20mm后，加装密封板的石子煤总沉降率由18.52%降低至12.77%，降低率达31%。
结论
（1）提出了一种动静间隙密封装置。在风环动静间隙磨损到20mm的情况下，加装密封板后，风环出口风速可提高9.7m/s，接近无密封板时磨损前的动静间隙为10mm的风环出口风速，石子煤总沉降率由18.52%降低至12.77%，降低率达31%。
（率降低了68.7%，达到了相关标准要求。运行近2a时间，没有再出现石子煤排放率增加现象，石子煤排放量过大制约磨煤机出力的问题得到了有效解决。
（2）动静间隙对石子煤排放的影响。定义数值计算中石子煤落入一次风室的比例为石子煤沉降率，据不同条件下的石子煤沉降率显示，粒径较小的石子煤均能被风环出口的热风托起，落入一次风室的石子煤量较小，石子煤沉降率随着粒径增加而增加，且在相同粒径下的石子煤沉降率随其密度增加而增加。动静间隙由10mm增大至20mm，石子煤沉降率明显增大。结合石子煤粒径和密度的分布分析结果，动静间隙宽度由10mm增大至20mm后，石子煤总沉降率由8.64%增加至18.52%，增加率达114%。
关键词：中速磨煤机；石子煤；排放
一、石子煤排放情况及其物理特性
通过石子煤的物性分析，可以判断磨煤机排放的石子煤是否异常，如果石子煤的密度大、热值低，表示石子煤排放正常，即使石子煤量较大也是因为原煤中的杂质较多；而如果石子煤的热值偏大，即有部分煤颗粒也被当做石子煤排出，造成能源浪费。同时石子煤的物理特性，如密度和当量直径，均可以为数值模拟的参数设置提供实际依据。在石子煤排放率较大的HP863磨煤机上，进行了石子煤排放采样。磨煤机磨制优混煤，一次风量70t/h、给煤量27.25t/h、出口温度85℃，稳定运行后采集了1h的石子煤，称重得出石子煤排放量为148kg/h，石子煤排放率达到了0.54%，远高于相关标准的0.05%。观察发现，石子煤中除了煤矸石外，其中还夹杂了部分石块、煤块和煤粉颗粒。在实验室中再次缩分出1kg石子煤，一颗颗分别测量其质量和体积浸水法，计算石子煤的真密度和当量直径。依据密度分成8个区间，测量其发热量。试验结果表明，石子煤的当量范围在0.2～1.8cm，当量直径在0.4～1.0cm区间的石子煤质量百分数最大，占总质量的65%。石子煤的真密度和收到基低位发热量实验结果显示，石子煤中有大量的煤块和煤矸石（密度小于2000kg/m3），占总质量的48%，且该区间的石子煤发热量均大于14MJ/kg，即该磨煤机排出的石子煤中有近50%是高热值的煤块或煤矸石，造成了不必要的能源浪费和磨煤机出力损失。