磨煤机选型专题(神皖安庆电厂何金龟).doc

神皖安庆电厂二期21000MW扩建工程磨煤机选择专题报告目录1.概述12.原始资料12.1煤质及特性分析12.1.1煤质资料12.1.2煤质特性分析22.2锅炉主要技术数据23.制粉系统的选择33.1 制粉系统方案技术分析33.2 中速磨煤机型式的选择53.3 HP型与ZGM型磨煤机性能比较64.结论8神皖安庆电厂二期2X1000MW扩建工程 磨煤机选择专题报告1. 概述安庆电厂位于安徽省安庆市东部的老峰镇，距安庆市区约12.5km。电厂南临长江，北靠X001省道。电厂原规划容量为4300MW，一期工程建设2300MW燃煤发电机组已于2005年1月和5月份分别投产发电。二期工程调整为建设21000MW超超临界湿冷机组。同步建设烟气脱硫装置和脱硝装置。计划2012年12月正式开工，2014年12月#3机投产，2015年2月#4机投产。本工程设备年利用小时数为5500小时。2. 原始资料2.1煤质及特性分析2.1.1煤质资料检测项目符号单位布尔台煤（C-12-357）补连塔煤（C-12-358）适用标准全水分Mt%17.8 17.7 GB/T211-2007空气干燥基水分Mad%5.25 6.04 GB/T212-2008收到基灰分Aar%14.07 10.97 干燥无灰基挥发分Vdaf%36.01 32.17 收到基碳Car%54.70 58.14 DL/T568-1995收到基氢Har%3.17 3.03 收到基氮Nar%0.71 0.68 收到基氧Oar%9.20 8.69 全硫St,ar%0.35 0.79 GB/T 214-2007收到基高位发热量Qgr,v,arMJ/kg21.71 22.79 GB/T 213-2008收到基低位发热量Qnet,v,arMJ/kg20.65 21.76 哈氏可磨指数HGI/67 65 GB/T2565-1998煤中游离二氧化硅SiO2(F)%3.15 2.14 GBZ/T 192.4-2007 煤中氟F arg/g61 65 GB/T 4633-1997煤中氯Cl ar%0.004 0.008 GB/T 3558-1996煤中汞Hg arg/g0.010.11 GB/T 16659-2008煤灰熔融特征温度/变形温度DT1031.22 1.23 GB/T219-2008煤灰熔融特征温度/软化温度ST1031.23 1.25 煤灰熔融特征温度/半球温度HT1031.25 1.26 煤灰熔融特征温度/流动温度FT1031.26 1.27 煤灰中二氧化硅SiO258.26 52.01 GB/T1574-2007煤灰中三氧化二铝Al2O317.38 12.93 煤灰中三氧化二铁Fe2O39.09 12.38 煤灰中氧化钙CaO7.28 10.49 煤灰中氧化镁MgO1.03 0.95 煤灰中氧化钠Na2O1.21 2.83 煤灰中氧化钾K2O1.55 1.31 煤灰中二氧化钛TiO20.76 0.70 煤灰中三氧化硫SO32.85 5.35 煤灰中二氧化锰MnO20.041 0.068 2.1.2煤质特性分析根据发电煤粉锅炉用煤技术条件（GB/T75621998），本工程设计用煤为高挥发分、低灰分、低硫分、中等水分、易结焦的烟煤，煤的磨损性不强。2.2锅炉主要技术数据2.2.1锅炉型式超超临界参数变压运行直流炉，一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置（考虑到建筑景观要求，采用局部封闭）、全钢构架。锅炉采用型布置方式，前后墙对冲燃烧方式。同步建设脱硝装置。2.2.2 最大连续蒸发量：2910.12 t/h2.2.3 锅炉保证热效率(BRL)：94.6 %2.2.4 燃煤量 1台炉在BMCR工况时，锅炉燃煤量如下：项目设计煤种校核煤种实际小时耗煤量 (t/h)374.88 411.25 计算小时燃煤量 (t/h)373.01 409.20 2.2.5 空气预热器型式：三分仓回转容克式2.2.6 炉膛出口过剩空气系数：1.14（设计煤种、校核煤种）2.2.7 锅炉运行方式：机组主要承担基本负荷，并具有一定的调峰能力。能满足锅炉负荷为30%B-MCR及以上时，机组投入全部自动装置、不投油、全部燃煤的条件下长期安全稳定运行的要求。2.2.8 锅炉点火及稳燃方式：采用微油点火及稳燃。2.2.9机组运行模式：机组年运行小时数为8000小时，年利用小时数6500小时。3. 制粉系统的选择在燃煤电厂中，锅炉制粉系统的选择要考虑各种因素，在保证安全可靠的基础上，力求系统简单、经济、合理。根据锅炉燃用煤种的特性（Qnet.ar、Mar、Aar、Vdaf、HGI、AI）来选择合适的制粉系统，这一点对于发电厂的安全和经济性影响是很大的。3.1 制粉系统方案技术分析在火电厂的制粉系统中所用的磨煤机种类繁多，各种磨煤机都适于磨制一定范围的煤种，而磨煤机型式一旦确定之后，通常亦就初步确定了制粉系统。因此磨煤机的型式是决定制粉系统选择的主要因素。根据近年来我国的实践经验，制粉系统大致按以下原则选择： 软质褐煤：宜采用风扇磨煤机直吹系统； 硬质褐煤：通过技术经济比较后，采用耐磨的中速磨煤机（如HP、MPS、ZGM型磨等）或风扇磨煤机直吹式制粉系统； 烟煤和较高挥发分贫煤：应通过煤中水分、灰分、可磨性系数及磨损指数、投资等比较后选择合适的中速磨直吹式制粉系统或双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统； 无烟煤和低挥发分贫煤：采用钢球磨煤机中间储仓式热风送粉系统； 对着火困难、燃烧不稳定的低挥发份无烟煤配“W”型火焰锅炉，宜采用双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统； 对易燃易爆煤种：宜采用直吹式制粉系统。安庆电厂燃用神华煤，中速磨直吹式制粉系统或双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统均可适用于该工程。双进双出钢球磨煤机磨制的煤种范围广，煤粉细度调节大，对可磨系数和磨损指数没有任何限制，但该磨型初投资及运行电耗较中速磨高出很多，用于磨制磨损性不强的神华煤显得比较浪费，根据以上几条原则，结合煤质特性，本工程宜采用中速磨煤机直吹式制粉系统。近几年来，国内外大容量锅炉机组的制粉系统采用中速磨直吹式系统的比例大大增加。中速磨煤机能适用于本工程神华煤的磨制，可满足神华煤对煤粉细度的要求，并且具有启动迅速、系统简单、运行经济、电耗低、利于防爆、布置紧凑、负荷调节灵活的特点，因而非常适于单元机组的自动控制，且运行管理方便。3.2 中速磨煤机型式的选择目前我国锅炉制粉系统可选择的中速磨煤机类型有：3.2.1 HP碗式中速磨煤机1980年上海重型机器厂（以下简称上重厂）从美国CE公司引进全套RP型碗式磨煤机系列制造技术，并为山东石横电厂300MW机组试制提供了首批RP932型碗式磨煤机，RP型碗式磨煤机至今已有24台磨投运。在80年代初，CE公司在RP磨煤机的基础上又发展了HP型磨煤机，HP型是RP型磨煤机的改进型，两者在逻辑控制、选型计算和规格系列上完全一致，区别仅在于HP型磨煤机比RP型磨煤机维修更方便，研磨件的使用寿命更长。上重厂用全套引进的HP型碗式磨煤机系列制造技术制造的HP683HP1103型磨煤机已在深圳西部电厂、上海外高桥发电厂、上海吴泾电厂八期、石洞口二厂、扬州二厂等电厂投入运行，且出口马来西亚、泰国、菲律宾和印尼等多个国家。目前，在1000MW等级的华能玉环电厂、海门电厂配备了HP1163型磨煤机（带动态分离器）。针对本工程的煤质及耗煤量，每台机组配6台磨煤机，配动态分离器，上重厂的选型结果为HP1163/Dyn型。3.2.2 ZGM型滚轮式中速磨煤机北京电力设备总厂于70年代末开始涉足MPS磨制造领域，1979年开始和德国BABCOCK公司为神头第一发电厂7、8机合作生产8台MPS190型磨煤机。ZGM型磨煤机在继承和发扬了德国BABCOCK公司技术的基础上，并吸取了美国BABCOCK公司的技术，开发了K、N、G型磨煤机，即对于磨盘尺寸相同的同一型号的MPS磨设计了三种磨辊规格、风环面积和分离器。N型即为标准型，完全与西德的MPS的磨煤机相同，K型磨出力比相应的N型（标准型）出力小10，而G型磨出力比相应的N型出力大10。目前北京电力设备总厂生产的ZGM型磨煤机在1000MW级机组中业绩较多，近几年ZGM型中速磨煤机先后出口到印度、韩国、日本现代、印泥、巴基斯坦、阿尔巴尼亚、土耳其等国家，共计300余台。签订国电北仑电厂、上海漕泾电厂、国电汉川电厂、彭城电厂等18个21000MW火电机组224台中速磨煤机。针对本工程的煤质及耗煤量，每台机组配6台磨煤机，配动态分离器，北京电力设备总厂所选磨煤机型号为ZGM123N-II型。3.3 HP型与ZGM型磨煤机性能比较HP型与ZGM型中速磨均能适应本工程煤质，从性能上比较，ZGM型的磨辊使用寿命更长，且磨损后期出力降低较小，火力发电厂制粉系统设计计算技术规定中计算中速磨煤机设计最大出力按碾磨件磨损中后期计算， ZGM磨煤机的出力磨损系数为0.95， HP磨煤机为0.9。由以上几个系数可以看出ZGM型的磨损后期出力降低较小，磨辊寿命长，同时ZGM磨的磨辊磨损后石子煤增加较小；又因不同形式的磨煤机的研磨机理有一定的差别，因此对煤质的要求也不尽相同， ZGM磨磨辊为液压变加载，对煤种变化的适应性较强，且对煤中“三块”不敏感，HP磨对煤质要求较为严格，适宜磨制含渣量较少的精煤。在检修方面HP磨的磨辊能翻出检修， ZGM磨采用拆除分离器检修或在机壳上开检修大门，通过检修大门可以用专用工具将磨辊依次翻出，同时对衬板在磨煤机内进行更换。对几种类型磨煤机，HP比ZGM维修较为方便。本工程燃煤为神华烟煤，设计煤种干燥无灰基挥发份为36.01，哈氏可磨系数为67，灰分含量为14.07，神华煤挥发份高，磨损性不强，且灰分含量低，国内各大磨煤机厂家生产的HP、ZGM型磨煤机均可适用。但神华煤具有严重的结渣倾向，在已运行的燃用神华煤的1000MW电厂中，广东平海电厂配ZGM磨，炉内结渣较少；而海门电厂配HP磨，炉内结渣情况相对要多，因ZGM磨出口的煤粉均匀性较好，且后期出力降低较小，说明较细的煤粉细度和较高的煤粉均匀度对防止炉内结渣有一定的好处。HP型、ZGM型磨煤机入口的风煤比比较接近，约为1.7左右； HP型磨煤机的本体阻力最小，仅为其他磨型的5060，可使电厂长期运行的一次风机电耗少。燃用设计煤种BMCR工况下各型磨煤机的比较如下：项 目HP1203/Dyn型（海门）ZGM133N型型（广东平海）ZGM133N型（北仑三期）磨煤机入口风煤比1.741.731.615磨煤机最大通风阻力(Pa)500073507150BMCR工况磨煤机阻力(Pa)375063605970一次风机轴功率(kW)2562 3063 3004 一次风机年运行电耗（kW.h)14091000 16846500 16522000 一次风机消耗的费用比较（万元/年）基准+120 +106 磨煤机单位功耗（kW.h /t)9.88.498.7磨煤机年运行电耗（kW.h)2020603217505021.617938008