抗磨钢球节能技术在双进双出磨煤机上的应用

王科峰，王 磊，许 翊

(1.国电荥阳煤电一体化有限公司，河南荥阳 450000;2.河南电力试验研究院，河南 郑州 450052)

双进双出磨煤机因具有结构紧凑、出力和细度稳定、储存能力大、响应速度快、运行灵活、风煤比较低、适用煤种广、不易受异物影响等优点，广泛实用于大型火力发电厂正压直吹式制粉系统，其缺点是由于筒体和钢球重量大导致磨煤电耗偏高。国电荥阳电厂采用耐磨钢球大幅降低了制粉电耗，为钢球磨煤机的节能降耗提供了思路。

1 磨煤机简介

国电荥阳电厂2台630MW机组锅炉为北京巴布科克·威尔科克斯生产的“W”火焰超临界变压直流炉，设计煤种无烟煤。制粉系统配备6台上海重型机器厂生产的BBD4062双进双出磨煤机，磨煤机铭牌出力64t/h，筒体有效直径3950mm，有效长度6340mm，筒体转速16.6r/min，最大装球量86t。

该厂磨煤机钢球在调试期间即选用铬锰钨抗磨钢球，仍使用原装衬板，每台磨煤机添加抗磨钢球45t，7 种钢球直径分别为 20、25、30、40、50、60、70mm。抗磨钢球与常规的高低铬铸铁钢球相比，有以下两个优点:一是硬度更高且表里均匀，磨损不易失圆，韧性较高，碎球率低;二是通过合理的球径配比提高单位重量钢球的制粉效率，可减少钢球装载量，降低磨煤机重量，达到节能的效果。

2 试运期间磨煤机运行情况

2.1 磨煤机出力及电流

荥阳电厂1号机组负荷607MW，燃煤为贫煤，低位发热量低于设计煤种(见表1)，6台磨煤机运行，差压料位计均在750Pa左右。各磨煤机出力、电流、细度见表2，其中煤粉细度使用安装在一次风管上的固定式煤粉取样装置取样。

表1 煤质分析结果

表2 制粉系统运行参数

BBD4060双进双出磨煤机装载常规钢球运行电流一般在140A左右，使用铬锰钨抗磨钢球后降低了26A，约降低18.5%的磨煤电耗。

2.2 磨煤机差压料位情况

采用铬锰钨抗磨钢球后，钢球装载量减少，在相同料位下磨煤机内煤粉厚度增加，可能会影响到差压料位计的正常工作，表现为差压料位计波动很大，给煤机自动无法正常投运。针对此问题，在磨煤机安装调试期间对差压料位计管道进行了严格的查漏，消除了全部的微漏点，差压料位计风压试验合格。如1号炉F磨煤机建立料位，暖磨结束后转磨加煤，小开容量风，料位缓慢增加至运行值。投入给料机料位自动，观测磨煤机差压料位计示值波动，时长约80min。驱动端差压料位波动范围630～900P，非驱动端差压料位波动范围600～825Pa，各磨差压料位计稳定。进入试运阶段后，12台磨煤机差压料位计表现均正常，完全能够满足给煤机自动投入的需要。

3 制粉系统性能试验情况

机组168h试运行结束后，进行了性能试验。1号炉制粉性能试验期间锅炉燃用无烟煤A、B、C、D、F磨煤机可磨指数为94，E磨煤机煤质可磨性指数72(见表3)，各磨煤机试验数据见表4。

表3 试验煤质资料 %

表4 磨煤机试验参数

磨煤机磨煤电耗在15kW·h，且在试验煤种下均能达到保证出力。

4 后续改造及节能效果

2011年10月，即2台机组投产1年左右，12台磨煤机均出现衬板磨损严重的问题，磨煤机出力逐渐下降，出现振动大、电流波动增大的情况。检修期间，将磨煤机衬板全部更换为高效节能新型衬板，该衬板具有以下优点:一是衬板根据设备参数、物料强度、物料入磨粒度分布设计，能提高磨煤机研磨物料的效率;二是衬板采用锰钒钛耐磨铸钢制造，耐磨性优良，冲击韧度大，不易断裂，使用寿命大幅度提高;三是衬板的波峰可单独拆卸，更换方便，衬板磨损后只需要更换波峰，衬板费用大幅度降低。

磨煤机衬板更换后，在保证磨煤机出力的情况下，加入抗磨钢球约40t。磨煤机电流进一步下降，衬板更换后各磨煤机出力及电流情况见表5。

表5 衬板更换后各磨煤机出力及电流

使用常规钢球，BBD4062磨煤机出力在40～50t/h时，磨煤机电流约在140A左右。荥阳电厂采用节能衬板和抗磨钢球配合使用后电流在相同出力下约在107A左右，磨煤机电耗约下降33A，电流降低23%。单台磨煤机功率下降290kW，按照机组年运行时间5000h，3台磨煤机运行计算，每台机组节约电量435万度，电价按0.4元/kW·h计算，每年节约电能折合人民币174万元。

5 结语

国电荥阳电厂2台机组自2010年11月份投产以来，一直使用抗磨钢球，取得了很好的节能效果。按照年运行5000h、负荷率63%计算，每年节省电量费用348万元，降低供电煤耗0.69g/kW·h，减少NOx排放量20t/a，减少SO2排放量4t/a，减少CO2排放量5000t/a。

［1］朱全利.600MW超临界机组锅炉设备及系统［M］.武汉:武汉大学出版社，2006.

［2］刘建国，廖彩波.磨煤机少球磨煤节能技术及其应用［J］.发电设备，2009，(5):326 －328.

［3］刘玉海.钢球质量对磨煤机出力和经济性效益的影响分析与探讨［J］.电站辅机，2002，(3):36 －38.

［4］薄立群，焦庆丰，尚 克，等.高铬钢球在双进双出磨煤机上的应用及效益分析［J］.湖南电力，2009，(5):22－24.