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摘要：博贺煤电公司1000MW燃煤机组，计划煤种为印尼煤与澳洲煤的混配煤，为了保证制粉系统适应煤种的需要，考虑到制粉系统日后运行的安全性、经济性和维修率，必须对锅炉制粉系统机辅助设备进行慎重选型。本文从以上三个方面出发，详细论述了选型的原则及结果。
关键词： 煤 制粉系统
一、煤质
博贺煤电公司新建2台1000MW超超临界燃煤机组，设计煤种采用60%印尼煤与40%澳洲煤的混配煤，校核煤种拟采用内蒙古伊泰烟煤。
煤质分析资料表
二、燃烧制粉系统及辅助设备选型
2.1 燃料消耗量
工况：锅炉BMCR工况；运行时间：每日按20小时计，每年按5500小时。
燃煤消耗量表
2.2 制粉系统及辅助设备选型
2.2.1 制粉系统选型
制粉系统主要两种：中间贮仓式系统和直吹式系统。中间贮仓式制粉系统没有按照防爆压力设计，需要装设防爆门，系统复杂，设备多，自动化水平低，检修运行工作量大，技术落后。国内外的燃煤电厂只在比较小型机组上使用单进单出钢球磨贮仓式乏气送粉系统。大型机组为了简化系统，增加安全性，系统按照爆压力设计，不设防爆门，系统自动化水平高，同时减少煤仓间的建筑投资，大多采用直吹式系统。对于易燃、易爆的煤，采用直吹式制粉系统可以减少煤粉自燃、爆炸的事故发生，高挥发分的煤基本上都不采用贮仓式系统，而采用直吹式，因此根据本工程煤种特点选取了直吹式制粉系统。
直吹式制粉系统分为负压与正压两种型式，负压式直吹式制粉系统的排粉风机设在磨煤机后，输送高含粉气体，磨损大、故障率高、检修维护工作量大，所以本工程现不采用此系统而是选择了正压直吹式制粉系统。一次风机按照其在空预期的位置分为两种：在空预器后输送热风的是热一次风机；在空预器前输送冷风的是冷一次风机。热一次风机在高温含粉尘的工况下运行，工作条件恶劣，设备故障率较高，因此采用了冷一次风机。
根据燃煤资料中的挥发份、哈氏可磨性指数HGI、水份和灰份，从防止煤粉自燃、防爆、提高制粉系统安全性和运行经济性等各方面综合考虑，本工程采用中速磨煤机正压冷一次风机直吹式制粉系统。
2. 2.2 制粉系统设备选型
1） 原煤仓
由于本工程新建1000MW机组，原煤仓容量较大，为了充分利用煤仓间容积，降低输煤皮带层高度，节省初投资，对原煤仓进行优化。采用常规顺列式布置，原煤仓设计为钢结构圆筒仓形煤仓，下接双曲线小煤斗，圆锥形出口段与水平面的交角大于65?。煤斗内衬不锈钢，表面光滑耐磨，可有效防止堵煤。每台磨煤机对应一个原煤仓。
由于设计煤种和校核都是高挥发分、易自燃和爆炸的煤种，按照《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》（DL/T 5203–2005）推荐，“当贮存高挥发分和容易自燃的烟煤和褐煤时，原煤仓容积宜按GB50660的规定取下限”，本工程按照5个运行的原煤仓总有效储煤量满足锅炉B–MCR工况8小时运行所需考虑，同时利用煤仓顶部的布袋除尘器和除尘风机抽取原煤仓内积聚的可燃气体，从而可以最大限度的减少煤仓自燃事故的发生。
2）防堵煤斗
煤斗是火力发电厂锅炉的重要辅助设备之一。从电厂运行经验来看，在原煤中水分较高时，煤斗出现堵塞，不能形成连续给煤，影响锅炉进煤量的稳定，使机组被迫降负荷。
锅炉在实际运行当中，由于煤电供应日趋紧张，不能完全满足设计煤种的要求，导致了众多锅炉不能燃烧设计煤种，煤源日趋多样化，且煤质越来越差，各种成分的煤混合使用给煤斗的正常工作造成了一定的影响。一些常规的防堵措施在实际运行中不能从根本上解决问题，煤斗堵塞现象时有出现，锅炉制粉系统出现了较多的非计划停机和减负荷，带来巨大的经济损失。为了更有效地解决煤斗防堵问题，本工程选取了一种新型的振动防堵煤斗，振动防堵煤斗主要由上、下两级悬挂式落料斗、仓壁悬挂振打装置、连接吊环、煤斗悬挂装置、密封装置及电控箱组成。
3） 给煤机
直吹式制粉系统通过调整给煤量调节锅炉出力，要求给煤机有较好的调节性能以及较高的计量精度。耐压電子称重皮带式给煤机具有密封性好，计量精度高，可以自动调节等特点，适合用于中速磨直吹式制粉系统，每台锅炉设6台给煤机，分别对应6台磨煤机。
4） 磨煤机
本工程设计煤种属于难磨煤种， 校核煤种属于中等可磨煤种，可供选择的磨煤机型式有中速磨煤机和双进双出钢球磨煤机2种。中速磨煤机具有运行电耗低、重量轻、噪音小等优点，并且设备投资相对较小。双进双出钢球磨煤机具有煤种适应范围广、煤粉较细、无石子煤排放、负荷调节能力强等优点，但是制粉电耗较高，而且厂房容积要求也较大。直吹式系统选择何种型式的磨煤机，主要从煤种的可磨性指数HGI、冲刷磨损指数Ke、煤粉细度以及设备投资等几个方面综合考虑，一般情况下只要HGI≥ 35，Ke≤ 5.0，就可以考虑采用中速磨煤机。另外根据经验推测本工程煤种磨损性不强，采用中速磨煤机时碾磨件寿命均远大于6000小时。故推荐采用中速磨煤机。
5） 磨煤机密封风机
每台锅炉设2台密封风机，1台运行，1台备用，用于对正压制粉系统的设备密封，防止煤粉外泄。密封风机采用离心式，风机入口空气从一次风机出口母管引来。
6） 一次风机
一次风机可供选择的型式有动叶可调轴流式、离心式2种。动叶可调轴流式风机优点是，风机效率高，尤其低负荷运行时；缺点是，设备价格高，但是如果再加上运行时电耗，初投资高出部分，经过几年运行成本的下降，高出部分即可收回，优势明显。中速磨直吹式制粉系统要求风煤跟踪调节，在磨煤机出力变化或者增减运行磨煤机台数时，一次风量要跟随调节，因此一次风机经常处于变负荷运行，要求风机调节灵活、高效率区范围广，动叶可调轴流式轴流风机可以很好地满足这些要求，因此本工程的一次风机选取了动叶可调轴流式轴流风机。
三、总结
本文从煤质的工业分析入手，从煤中的水分，煤磨制的难易程度，制粉系统及制粉设备运行的安全性，设备的初投资，日后运行过程中的经济性等几个方面加以分析、论证，对制粉系统及设备进行选型。系统及设备的运行中的安全性得到了一定的保证，系统及设备的运行中的维修率也可以降到最低。从而最大限度的降低了设备初投资成本和运行成本。
作者简介：姓名：李北峰（1981.12月出生 ）、男、汉族，籍贯：（河南省、商水县）、现供职单位：广东粤电博贺煤电有限公司，技能等级：锅炉值班员技师、研究方向：制粉系统及设备选型
关键词： 煤 制粉系统
一、煤质
博贺煤电公司新建2台1000MW超超临界燃煤机组，设计煤种采用60%印尼煤与40%澳洲煤的混配煤，校核煤种拟采用内蒙古伊泰烟煤。
煤质分析资料表
二、燃烧制粉系统及辅助设备选型
2.1 燃料消耗量
工况：锅炉BMCR工况；运行时间：每日按20小时计，每年按5500小时。
燃煤消耗量表
2.2 制粉系统及辅助设备选型
2.2.1 制粉系统选型
制粉系统主要两种：中间贮仓式系统和直吹式系统。中间贮仓式制粉系统没有按照防爆压力设计，需要装设防爆门，系统复杂，设备多，自动化水平低，检修运行工作量大，技术落后。国内外的燃煤电厂只在比较小型机组上使用单进单出钢球磨贮仓式乏气送粉系统。大型机组为了简化系统，增加安全性，系统按照爆压力设计，不设防爆门，系统自动化水平高，同时减少煤仓间的建筑投资，大多采用直吹式系统。对于易燃、易爆的煤，采用直吹式制粉系统可以减少煤粉自燃、爆炸的事故发生，高挥发分的煤基本上都不采用贮仓式系统，而采用直吹式，因此根据本工程煤种特点选取了直吹式制粉系统。
直吹式制粉系统分为负压与正压两种型式，负压式直吹式制粉系统的排粉风机设在磨煤机后，输送高含粉气体，磨损大、故障率高、检修维护工作量大，所以本工程现不采用此系统而是选择了正压直吹式制粉系统。一次风机按照其在空预期的位置分为两种：在空预器后输送热风的是热一次风机；在空预器前输送冷风的是冷一次风机。热一次风机在高温含粉尘的工况下运行，工作条件恶劣，设备故障率较高，因此采用了冷一次风机。
根据燃煤资料中的挥发份、哈氏可磨性指数HGI、水份和灰份，从防止煤粉自燃、防爆、提高制粉系统安全性和运行经济性等各方面综合考虑，本工程采用中速磨煤机正压冷一次风机直吹式制粉系统。
2. 2.2 制粉系统设备选型
1） 原煤仓
由于本工程新建1000MW机组，原煤仓容量较大，为了充分利用煤仓间容积，降低输煤皮带层高度，节省初投资，对原煤仓进行优化。采用常规顺列式布置，原煤仓设计为钢结构圆筒仓形煤仓，下接双曲线小煤斗，圆锥形出口段与水平面的交角大于65?。煤斗内衬不锈钢，表面光滑耐磨，可有效防止堵煤。每台磨煤机对应一个原煤仓。
由于设计煤种和校核都是高挥发分、易自燃和爆炸的煤种，按照《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》（DL/T 5203–2005）推荐，“当贮存高挥发分和容易自燃的烟煤和褐煤时，原煤仓容积宜按GB50660的规定取下限”，本工程按照5个运行的原煤仓总有效储煤量满足锅炉B–MCR工况8小时运行所需考虑，同时利用煤仓顶部的布袋除尘器和除尘风机抽取原煤仓内积聚的可燃气体，从而可以最大限度的减少煤仓自燃事故的发生。
2）防堵煤斗
煤斗是火力发电厂锅炉的重要辅助设备之一。从电厂运行经验来看，在原煤中水分较高时，煤斗出现堵塞，不能形成连续给煤，影响锅炉进煤量的稳定，使机组被迫降负荷。
锅炉在实际运行当中，由于煤电供应日趋紧张，不能完全满足设计煤种的要求，导致了众多锅炉不能燃烧设计煤种，煤源日趋多样化，且煤质越来越差，各种成分的煤混合使用给煤斗的正常工作造成了一定的影响。一些常规的防堵措施在实际运行中不能从根本上解决问题，煤斗堵塞现象时有出现，锅炉制粉系统出现了较多的非计划停机和减负荷，带来巨大的经济损失。为了更有效地解决煤斗防堵问题，本工程选取了一种新型的振动防堵煤斗，振动防堵煤斗主要由上、下两级悬挂式落料斗、仓壁悬挂振打装置、连接吊环、煤斗悬挂装置、密封装置及电控箱组成。
3） 给煤机
直吹式制粉系统通过调整给煤量调节锅炉出力，要求给煤机有较好的调节性能以及较高的计量精度。耐压電子称重皮带式给煤机具有密封性好，计量精度高，可以自动调节等特点，适合用于中速磨直吹式制粉系统，每台锅炉设6台给煤机，分别对应6台磨煤机。
4） 磨煤机
本工程设计煤种属于难磨煤种， 校核煤种属于中等可磨煤种，可供选择的磨煤机型式有中速磨煤机和双进双出钢球磨煤机2种。中速磨煤机具有运行电耗低、重量轻、噪音小等优点，并且设备投资相对较小。双进双出钢球磨煤机具有煤种适应范围广、煤粉较细、无石子煤排放、负荷调节能力强等优点，但是制粉电耗较高，而且厂房容积要求也较大。直吹式系统选择何种型式的磨煤机，主要从煤种的可磨性指数HGI、冲刷磨损指数Ke、煤粉细度以及设备投资等几个方面综合考虑，一般情况下只要HGI≥ 35，Ke≤ 5.0，就可以考虑采用中速磨煤机。另外根据经验推测本工程煤种磨损性不强，采用中速磨煤机时碾磨件寿命均远大于6000小时。故推荐采用中速磨煤机。
5） 磨煤机密封风机
每台锅炉设2台密封风机，1台运行，1台备用，用于对正压制粉系统的设备密封，防止煤粉外泄。密封风机采用离心式，风机入口空气从一次风机出口母管引来。
6） 一次风机
一次风机可供选择的型式有动叶可调轴流式、离心式2种。动叶可调轴流式风机优点是，风机效率高，尤其低负荷运行时；缺点是，设备价格高，但是如果再加上运行时电耗，初投资高出部分，经过几年运行成本的下降，高出部分即可收回，优势明显。中速磨直吹式制粉系统要求风煤跟踪调节，在磨煤机出力变化或者增减运行磨煤机台数时，一次风量要跟随调节，因此一次风机经常处于变负荷运行，要求风机调节灵活、高效率区范围广，动叶可调轴流式轴流风机可以很好地满足这些要求，因此本工程的一次风机选取了动叶可调轴流式轴流风机。
三、总结
本文从煤质的工业分析入手，从煤中的水分，煤磨制的难易程度，制粉系统及制粉设备运行的安全性，设备的初投资，日后运行过程中的经济性等几个方面加以分析、论证，对制粉系统及设备进行选型。系统及设备的运行中的安全性得到了一定的保证，系统及设备的运行中的维修率也可以降到最低。从而最大限度的降低了设备初投资成本和运行成本。
作者简介：姓名：李北峰（1981.12月出生 ）、男、汉族，籍贯：（河南省、商水县）、现供职单位：广东粤电博贺煤电有限公司，技能等级：锅炉值班员技师、研究方向：制粉系统及设备选型