论文部分内容阅读
摘要：本文介绍了HP型碗式磨煤机的发展历史、结构特点及工作原理，以实际工程为例，阐述了火力
发电厂制粉系统中HP型碗式磨煤机的选型计算方法，并对存在的问题进行分析和探讨。
关键词：HP型碗式磨煤机；选型计算；问题
中图分类号：C35文献标识码： A
1发展史
HP型碗式磨煤机是美国ABB-CE公司在80年代中期开发出来的一种新型中速磨煤机，它采用了RP型碗式磨煤机的基本结构形式的同时，也吸收了其他型式中速磨煤机（如：MPS和MBF磨煤机）的许多优点。
我国在1989年向美国ABB-CE公司引进了全套HP系列碗式中速磨煤机的设计和制造技术；2004年，又向美国ALSTOM公司引进了HP1163-HP1303磨煤机及旋转分离器技术；在此基础上，我国也自行开发了多种小型HP系列磨煤机，并对一些引进的HP系列磨煤机进行结构改造，使得HP型碗式磨煤机在火力发电厂制粉系统中得到更加广泛的应用。
2结构特点
HP型碗式磨煤机结构为碗型磨盘、三磨辊、弹簧变加载形式，分为带静态分离器的HP磨煤机和带动态分离器的HP磨煤机（图2-1），其主要由落煤管、分离器顶盖、内锥体、分离器（动、静态）、叶轮装置、行星齿轮减速箱、排出阀、折向门调节装置、文杜里管、弹簧变加载装置、侧机体装置、磨碗装置、密封空气集管、石子煤排出口等部件组成。
图2-1带静态分离器（左）和带动态分离器（右)HP型碗式磨煤机
3工作原理
原煤经过落煤管落入磨碗上后，在离心力的作用下沿径向朝外移动，从而在磨碗上形成一层煤床，煤床在可绕轴转动的磨辊装置下通过。这时，弹簧变加载装置产生的碾磨力通过转动的磨辊施加在煤上，煤便在磨碗衬板与磨辊之间被碾磨成粉。作径向和周向移动的煤携带着被破碎的煤粉越过磨碗边缘进入输送介质的送粉管道。
4选型原则
根据煤和煤粉特性、锅炉炉膛和燃烧器结构型式及其他因素（如：投资、运行、检修要求等）确定采用HP型碗式磨煤机直吹式制粉系统后就要确定磨煤机台数和出力，遵循的原则如下：
（1）200MW级及以上锅炉装设的中速磨煤机不宜少于4台，其中1台备用；200MW级以下锅炉装设的中速磨煤机不宜少于3台，其中应1台备用；
（2）燃用褐煤锅炉采用中速磨煤机时，中速磨煤机台数应结合锅炉结构、燃烧器数量、布置形式和磨煤机出力等因素确定。
（3）对中速磨煤机，在磨制设计煤种时，除备用外的磨煤机总计算出力不应小于锅炉最大连续蒸发量（BMCR）时燃煤消耗量的110%，在磨制校核煤种时，全部磨煤机的总计算出力不应小于锅炉最大连续蒸发量（BMCR）时的燃煤消耗量。
5选型计算
目前，我国主要采用以下两种方法进行HP型碗式磨煤机的选型计算，详见如下：
上述修正系数也可以通过HP型碗式磨煤机出力修正系数表进行选取。
（2
表5-1 磨煤机选型计算方法对照表
序号 名称 单位 推荐方法 专利方法
设计
煤种 校核
煤种 设计
煤种 校核
煤种
1 锅炉燃
煤量B t/h 371.5 478 371.5 478
2 台数N 台 5 6 5 6
3 实际
出力BJ t/h 74.3 79.67 74.3 79.67
4 富裕
系数K % 110 100 110 100
5 碾磨
出力BM t/h 81.73 79.67 81.73 79.67
6 总修正系数fZ % 0.732 0.685 0.865 0.865
7 设计出力BS t/h 111.65 116.31 94.49 92.11
8 型号 - HP1263/Dyn HP1263/Dyn HP1163/Dyn HP1163/Dyn
9 基本出力BM0 t/h 122.4 122.4 99.6 99.6
6存在的問题与分析
由表5-1可知，通过推荐方法所选取的磨煤机型号大于专利方法所选取的磨煤机型号，两者不同；这种不一致的结果就给磨煤机选型带来了困惑，在实际工程中我们该采用哪种方法进行磨煤机选型计算呢？
通过分析，我们得知产生这种结果的主要原因是两种计算方法的磨煤机修正系数不同，即推荐方法增加了原煤灰分对磨煤机出力的修正，专利方法不但没有考虑原煤灰分对磨煤机出力的修正，反而增加了分离器型式对磨煤机出力的修正且该修正系数不论在采用静态分离器还是动态分离器时均为大于等于1的数值。
通过上述两种方法的比选及各参与单位的密切沟通与配合，上述印度某电厂实际选用的是HP1163/Dyn型碗式磨煤机，项目自投产至今已达2年之久，所选磨煤机运行良好，产能达标，满足工程要求。
7结论和建议
针对上述印度某电厂，对HP型碗式磨煤机选型计算时，采用专利方法所选取的磨煤机型号更加接近实际工程所选用的磨煤机型号；其次，采用推荐方法对磨煤机选型计算进行校核；但是，通过这两种方法对磨煤机选型计算时要与制造厂保持密切的沟通，确保所选磨煤机型号符合制造厂的设计要求。
另外，磨煤机选型还受到干燥出力和通风出力的制约，实际工程设计中尚应考虑这两方面对磨煤机选型计算的影响，确保所选磨煤机能够满足实际工程的要求。
致谢
本论文的编写倾注了青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司领导和同事的热切关心与悉心指导，在此表示万分感谢！
参考文献
[1](GB50660-2011)大中型火力发电厂设计规范.北京:中国计划出版社,2011.
[2](DL/T5145-2002)火力发电厂制粉系统设计计算技术规定.北京:中国电力出版社,2002.
[3]大型火电设备手册:烟风与煤粉制备系统设备.北京:中国电力出版社,2009.
[4]孙融，杨贵萍.中速磨煤机选型和设计出力计算.贵州电力技术,2006.
作者简介
刘庆辉（1985），男，山东省潍坊市，本科，助理工程师，从事火力发电工程热机专业设计工作。
发电厂制粉系统中HP型碗式磨煤机的选型计算方法，并对存在的问题进行分析和探讨。
关键词：HP型碗式磨煤机；选型计算；问题
中图分类号：C35文献标识码： A
1发展史
HP型碗式磨煤机是美国ABB-CE公司在80年代中期开发出来的一种新型中速磨煤机，它采用了RP型碗式磨煤机的基本结构形式的同时，也吸收了其他型式中速磨煤机（如：MPS和MBF磨煤机）的许多优点。
我国在1989年向美国ABB-CE公司引进了全套HP系列碗式中速磨煤机的设计和制造技术；2004年，又向美国ALSTOM公司引进了HP1163-HP1303磨煤机及旋转分离器技术；在此基础上，我国也自行开发了多种小型HP系列磨煤机，并对一些引进的HP系列磨煤机进行结构改造，使得HP型碗式磨煤机在火力发电厂制粉系统中得到更加广泛的应用。
2结构特点
HP型碗式磨煤机结构为碗型磨盘、三磨辊、弹簧变加载形式，分为带静态分离器的HP磨煤机和带动态分离器的HP磨煤机（图2-1），其主要由落煤管、分离器顶盖、内锥体、分离器（动、静态）、叶轮装置、行星齿轮减速箱、排出阀、折向门调节装置、文杜里管、弹簧变加载装置、侧机体装置、磨碗装置、密封空气集管、石子煤排出口等部件组成。
图2-1带静态分离器（左）和带动态分离器（右)HP型碗式磨煤机
3工作原理
原煤经过落煤管落入磨碗上后，在离心力的作用下沿径向朝外移动，从而在磨碗上形成一层煤床，煤床在可绕轴转动的磨辊装置下通过。这时，弹簧变加载装置产生的碾磨力通过转动的磨辊施加在煤上，煤便在磨碗衬板与磨辊之间被碾磨成粉。作径向和周向移动的煤携带着被破碎的煤粉越过磨碗边缘进入输送介质的送粉管道。
4选型原则
根据煤和煤粉特性、锅炉炉膛和燃烧器结构型式及其他因素（如：投资、运行、检修要求等）确定采用HP型碗式磨煤机直吹式制粉系统后就要确定磨煤机台数和出力，遵循的原则如下：
（1）200MW级及以上锅炉装设的中速磨煤机不宜少于4台，其中1台备用；200MW级以下锅炉装设的中速磨煤机不宜少于3台，其中应1台备用；
（2）燃用褐煤锅炉采用中速磨煤机时，中速磨煤机台数应结合锅炉结构、燃烧器数量、布置形式和磨煤机出力等因素确定。
（3）对中速磨煤机，在磨制设计煤种时，除备用外的磨煤机总计算出力不应小于锅炉最大连续蒸发量（BMCR）时燃煤消耗量的110%，在磨制校核煤种时，全部磨煤机的总计算出力不应小于锅炉最大连续蒸发量（BMCR）时的燃煤消耗量。
5选型计算
目前，我国主要采用以下两种方法进行HP型碗式磨煤机的选型计算，详见如下：
上述修正系数也可以通过HP型碗式磨煤机出力修正系数表进行选取。
（2
表5-1 磨煤机选型计算方法对照表
序号 名称 单位 推荐方法 专利方法
设计
煤种 校核
煤种 设计
煤种 校核
煤种
1 锅炉燃
煤量B t/h 371.5 478 371.5 478
2 台数N 台 5 6 5 6
3 实际
出力BJ t/h 74.3 79.67 74.3 79.67
4 富裕
系数K % 110 100 110 100
5 碾磨
出力BM t/h 81.73 79.67 81.73 79.67
6 总修正系数fZ % 0.732 0.685 0.865 0.865
7 设计出力BS t/h 111.65 116.31 94.49 92.11
8 型号 - HP1263/Dyn HP1263/Dyn HP1163/Dyn HP1163/Dyn
9 基本出力BM0 t/h 122.4 122.4 99.6 99.6
6存在的問题与分析
由表5-1可知，通过推荐方法所选取的磨煤机型号大于专利方法所选取的磨煤机型号，两者不同；这种不一致的结果就给磨煤机选型带来了困惑，在实际工程中我们该采用哪种方法进行磨煤机选型计算呢？
通过分析，我们得知产生这种结果的主要原因是两种计算方法的磨煤机修正系数不同，即推荐方法增加了原煤灰分对磨煤机出力的修正，专利方法不但没有考虑原煤灰分对磨煤机出力的修正，反而增加了分离器型式对磨煤机出力的修正且该修正系数不论在采用静态分离器还是动态分离器时均为大于等于1的数值。
通过上述两种方法的比选及各参与单位的密切沟通与配合，上述印度某电厂实际选用的是HP1163/Dyn型碗式磨煤机，项目自投产至今已达2年之久，所选磨煤机运行良好，产能达标，满足工程要求。
7结论和建议
针对上述印度某电厂，对HP型碗式磨煤机选型计算时，采用专利方法所选取的磨煤机型号更加接近实际工程所选用的磨煤机型号；其次，采用推荐方法对磨煤机选型计算进行校核；但是，通过这两种方法对磨煤机选型计算时要与制造厂保持密切的沟通，确保所选磨煤机型号符合制造厂的设计要求。
另外，磨煤机选型还受到干燥出力和通风出力的制约，实际工程设计中尚应考虑这两方面对磨煤机选型计算的影响，确保所选磨煤机能够满足实际工程的要求。
致谢
本论文的编写倾注了青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司领导和同事的热切关心与悉心指导，在此表示万分感谢！
参考文献
[1](GB50660-2011)大中型火力发电厂设计规范.北京:中国计划出版社,2011.
[2](DL/T5145-2002)火力发电厂制粉系统设计计算技术规定.北京:中国电力出版社,2002.
[3]大型火电设备手册:烟风与煤粉制备系统设备.北京:中国电力出版社,2009.
[4]孙融，杨贵萍.中速磨煤机选型和设计出力计算.贵州电力技术,2006.
作者简介
刘庆辉（1985），男，山东省潍坊市，本科，助理工程师，从事火力发电工程热机专业设计工作。