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降低磨煤机制粉单耗的对策默建磊（山西大唐国际临汾热电有限责任公司，山西临汾，041000）摘 要：简述了磨煤机的工作原理，介绍了山西大唐国际临汾热电有限责任公司磨煤机制粉单耗现状，分析了该公司制粉单耗过高的原因，提出了改进措施。关键词：磨煤机；制粉单耗；暖风器；一次风机；参数调整中图分类号：TM621.2文献标识码：A山西大唐国际临汾热电有限公司（以下简称我公司）有 2 台2300 MW 空冷、供热、小机直接排空冷岛汽轮发电机组，锅炉为 哈尔滨锅炉有限责任公司制造，型号为 HG1092/17.5PM，锅炉 形式为亚临界参数、自然循环、一次中间再热、单炉膛、平衡通 风、摆动式燃烧器、四角切圆燃烧、固态排渣、半露天布置、全钢 构架悬吊结构、燃煤型汽包炉，采用 2 台液力耦合器可调双吸 离心式一次风机，5 台中速辊式磨煤机。本文将以我公司发电机 组为例，详细探讨降低磨煤机制粉单耗的对策。磨辊原煤热 风刮板1发电机组磨煤机的工作原理ZGM113 系列磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分 由转动的磨环和 3 个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。 需研磨的原煤从磨煤机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借 助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。3 个 磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统 产生，通过静定的 3 点系统，碾磨力均匀作用至 3 个磨辊上，这 个力经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底 板传至基础（见图 1）。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过 喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤 粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器中进行分离，粗粉 被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。难 以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴 环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由人工定期清理（或由自 动排渣装置排走），清除渣料的过程在磨运行期间也能进行。图 2 为磨煤机沸腾区示意图。通向排渣箱图 2 磨煤机沸腾区示意图我公司磨煤机制粉单耗现状2随着国家对节能减排的重视，降低制粉系统单耗具有重大意义，DL/T 4662004电站磨煤机及制粉系统选型导则中给出 的中速磨煤机制粉系统单耗数据为 20 kWh/t23 kWh/t，我公司 磨煤机的制粉单耗平均在 21.13 kWh/（t 全年）。虽然我公司的制 粉单耗量符合有关标准，但通过对同类型机组制粉单耗调研发 现，我们的制粉单耗还是较高，现在同类机组制粉单耗都降到 20 kWh/t 以下。制粉单耗计算公式为：Ezf（NmNy）c /Bm式中：Nm 为磨煤机耗电量；Nyc 为一次风机耗电量；Bm 为磨煤 机出力；Ezf 为制粉单耗。3 我公司磨煤机制粉单耗过高原因分析我公司制粉系统在长时间运行后，磨煤机磨辊及磨盘衬瓦 均存在不同程度磨损，加之运行调整不及时，风煤配比不合理， 使磨煤机在带同样煤量的情况下，运行电流偏高，而且一次风机 暖风器的固定式设计，发生了积灰、堵塞杂物等现象，暖风器压 差增大，一次风压损增加，使得一次风机耗电量增加。因此，只要 能够降低磨煤机和一次风机耗电量，就可降低制粉单耗。结合同 类机组对磨煤机选型及运行情况的调研，制粉单耗有下降空间。4降低磨煤机制粉单耗的对策（1）修复磨煤机磨辊及磨盘的磨损部位。首先，在机组检修73图 1 磨煤机加载传递系统受力状态图默建磊 降低磨煤机制粉单耗的对策本刊 E-mail:科技论坛期间，对磨煤机磨辊及磨盘磨损部位采用在线堆焊（见图 3）技术修复至原始尺寸。投运后，每台磨煤机在带同等煤量的情况下， 磨的电流减小 10 A 左右，磨辊、磨盘耐磨性能是原使用寿命的1.5 倍，达到 12 000 h。修复后磨煤机的经济效益显著。当工位指针指向刻度盘的 0时，代表暖风器处于工作状态（即投运状态），当工位指针指向刻度盘的 90时，代表暖风器处于非工 作状态（即停运状态），并且保证在非工作状态下所产生的阻力 小于 50 Pa，在使用过程中既无需过多的空间，也无漏风现象。该系统改造后，暖风器前后压差减小显著，电机电流降低显 著，减少了因冲洗暖风器而停运风机的次数，提高了机组效率和 可靠性。一次风机电机电压为 6 kV，功率因数取 0.85，每台降低电流9 A，电价按 0.36 元/kWh 计，一年运行时间取 5 000 h（正常运行 方式为 2 台运行），可节省费用：F21.732690.855 0000.36286 195.68 元。此种技改只需要在大、小修时进行检查维护即可。（3）ZGM 型中速辊式磨煤机适合燃用的煤种为烟煤、部分贫 煤和褐煤。燃用煤种的发热量为：16 MJ/kg31 MJ/kg。受煤炭市场 的影响，我公司入厂煤不仅仅局限于以上煤种，而且发热量参差 不齐，结合实际运行经验可得：燃用发热量在 16 328.5 kJ/kg17 584.7 kJ/kg 的煤种，机组带满负荷需要的总煤量为 170 t/h，4台磨运行；燃用发热量为 13 397.8 kJ/kg14 653.8 kJ/kg 的煤种， 机组带满负荷需要的总煤量为 210 t/h，5 台磨运行，相应地需要 加大一次风量，这样对降低制粉单耗极为不利。（4）机组负荷较高时，锅炉热风温度也较高，磨煤机的干燥 出力和制粉系统出力均在最佳范围，制粉单耗必然降低；反之， 当机组负荷较低时，锅炉热风温度也较低，磨煤机干燥出力降 低。为维持正常的干燥出力，只能采取降低制粉出力的途径，这 样最终导致制粉单耗升高。经运行试验得知：机组维持在 80100的负荷，制粉单耗较低。图 3 堆焊后的磨辊磨煤机电机电压为 6 kV，功率因数取 0.85，每台降低电流 10A，电价按 0.36 元/kWh 计，在至少 12 000 h 使用寿命期间（正常 运行方式为 4 运 1 备），可节省费用 F41.7326100.8512 0000.361526 376.96（元）；一年运行时间取 5 000 h，可节省费用 F41.7326100.855 0000.36635 990.4（元）。磨煤机修复后，我们再根据磨煤机运行时间统计（借助绩效 系统），对技改后的磨煤机运行参数进行分析，并结合大小修机 会，在规定时间后对磨煤机再进行补焊，使其保持良好状态。其次，根据 ZGM 型中速辊式磨煤机“标准空气曲线”，确定 磨煤机一次风量与系统要求。一是结合实际运行调整，进行修正 磨煤机风煤配比；二是为减少冷、热一次风调门的节流损失，并 且保证磨足够的风量，将一次风压降低，使得磨煤机热风调门接 近全开，并将磨煤机出口温度定制设定调高，由原来的不超过90修改为 95（磨煤机的跳闸温度值由 110 改为 115 ），减少 冷一次风门的节流损失。经实际运行效果检验得出：一次风机单 耗同比下降约 0.11，制粉电耗同比下降约 0.1。修正后的风煤 比曲线见图 4。5效果分析经过堆焊后的磨煤机，每台磨煤机在带同等煤量的情况下， 磨的电流减小 10 A 左右，4 台磨运行可减少 40 A；再将一次风机 风道的暖风器改造成旋转式暖风器后，加上将磨煤机出口风温 设定值提高，将磨煤机风煤比定在 1.62.0，经一段时间运行效果 来看，取得了明显的效果；对于机组带的负荷，我公司没有办法 一直带理想负荷，再加上煤炭市场的实际情况，也不可能一直都 购买到理想的煤质，所以在采取配煤掺烧等手段后，制粉单耗有 所下降，技改过的 1 号机组明显优于没有技改的 2 号机组，详情 见表 1。表 1 1 号、2 号机组制粉单耗比较表100908085 908075706570 60606060606060504030201000510152025煤量/t3035404550图 4 修正后的风煤比曲线（2） 鉴于目前我公司现有暖风器在停运期间仍阻隔于风道 中，易发生积灰、堵塞杂物现象，遂将一次风机出口暖风器改为 可操作的旋转式暖风器，减少了一次风机的阻力损失，降低了一 次风机的单耗，进而降低了制粉单耗。该旋转式暖风器蒸汽侧减速机表面有工位指针和刻度盘，因为 1 号机是在 8 月份技改完成，所以表 1 数据只取了后几个月的单耗数据进行比较。技改后全年共可节省费用 63.6028.6292.22（万元），既取得了良好的经济效益，又能使全厂厂用 电率大大降低。参考文献1 黄勇，曾俊德，马绍磊.ZGM113 系列中速辊式磨煤机使用74风量（/ th-1）月份9101112平均值1 号机组制粉单耗（/ kWht-1）18.5218.1817.8717.7318.0752 号机组制粉单耗（/ kWht-1）21.9022.7623.1322.4222.553山西科技2015 年 第 30 卷 第 1 期SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY文章编号：10046429（2015）010075-02收稿日期：20141112金属材料的应用与发展综述陈鑫（湖南大学材料学院，湖南长沙，410082）摘 要：人们通常将材料和能源以及信息誉为人类社会进步及发展的三大支柱，而金属材料是人类历史中研究应用时间最长、应用范围最为广泛的重要材料。阐述了金属 材料的基本概念，介绍了金属材料的种类、性能及其在社会发展中的应用，揭示了新型 金属材料的发展动态与方向。关键词：金属材料；应用现状；发展方向中图分类号：TG14文献标识码：A材料的研发和探索成果推动时代的进步，金属材料的发展历程尤为如此，金属材料是人们生活、生产中不可或缺的重要材 料，是代表社会文明与工业发展的核心元素，在人类的发展进程 中做出了举足轻重的贡献，但目前传统的金属材料已无法完全 适应各行业发展的新要求和挑战。因此，我们应不断探索研究， 进一步挖掘金属材料的优势，满足各行业的需求，成为社会技术 创新的先锋。金属材料也称为钢铁材料，广义上所说的黑色金属还涵盖了铬、锰以及其合金材料；有色金属材料是指除了铁、铬、锰以外的所 有的金属材料以及其合金材料；特种金属材料是指有着不同用 途的结构金属材料和功能金属材料。按照生产成形的工艺来分， 金属材料又可分为铸造金属、变形金属以及喷射成形金属、粉末 冶金材料。其中铸造金属材料是经过铸造工艺成形，其主要含铸 钢和铸铁以及铸造有色金属及合金；其变形金属是经过压力加 工而成形，它的化学组分与铸造金属有一些不同之处；喷射成形 金属则是经过喷射工艺而制成的有着特定形状和性能的零件或 者毛坯。1.2 金属材料的性能及应用 金属材料性能往往被分为两种，即工艺性能和使用性能。其中工艺性能主要反映金属材料适应冷和热加工方法的能力；使 用性能则反映利用各种金属材料制成的零件、构件在其正常工1 金属材料应用现状1.1 金属材料的基本概念 金属材料的严格定义为，由金属元素或金属元素为主要成分而组成的，且具有金属性质的材料。它包括了纯金属和合金以 及金属间化合物、特种金属材料等。按照一般情况来分，金属材 料分为黑色金属材料、有色金属材料及特种金属材料 3 种。黑色和维护说明书Z.北京：北京电力设备总厂，2009.2 侯欣荣，韩志胜，陈盟.山西大唐国际临汾热电有限公司集 控运行规程Z.临汾：山西大唐国际临汾热电有限公司，2009.3 冯明驰.锅炉设备运行技术问答M.北京：中国电力出版 社，2004.4 张伟，李红玥，孔维江.锅炉暖风器改造技术协议Z.济南：济南海源电力设备有限公司，2013.（责任编辑：李 敏）第一作者简介：默建磊，男，1983 年 10 月生，2008 年毕业于山西大学工程学院热能与动力工程专业，助理工程师，山西大唐 国际临汾热电有限责任公司，山西省临汾市尧都区汾河办事处，041000.Probe into the Countermeasures for Reducing the Coal Mill sUnit Consumption of Coal PulverizingMO JianleiABSTRACT: This paper briefly expounds the working principles of the coal mill, introduces the current status of the coalmills unit consumption of coal pulverizing in Shanxi Datang International Linfen Therm