中速磨煤机石子煤排放优化研究

摘要

中速磨煤机直吹式制粉系统由于启动迅速、调节灵活、安全性高等优点目前在火力发电厂中具有广泛的应用。其中石子煤排放量是影响磨煤机安全经济运行的一个重要参数，石子煤排量过多将导致石子煤中夹带的可燃成分过多，从而使得磨煤机出力变低、经济性变差，同时石子煤排放工作量增加。大量的石子煤流经风环也将会导致磨碗差压增加，另外，如果石子煤排放过多并堆积，在磨煤机一次风室的高温环境下，长时间将可能会导致自燃，从而造成设备损坏。因此在标准DL/T467-2004中规定了石子煤排放率应小于0.05％，热值应低于6.27MJ/kg。
　　本文首先对某电厂存在石子煤排放问题的HP863中速磨煤机进行摸底试验，分析了一次风量、给煤量、磨辊加载力、出口温度等磨煤机运行参数对石子煤排放的影响，得到最主要的影响参数为一次风量/风环风速。但通过提高一次风量来提高风环风速会对锅炉稳定运行造成一定的影响，因此通过优化磨煤机内部结构来提高风环风速。
　　本文在实际磨煤机内部结构测绘和石子煤物性分析的基础上利用数值模拟方法研究了不同风环结构对磨内流场（风环出口风速、磨碗差压）及石子煤排放的影响，提出了降低石子煤排放量的风环结构改进方案。改进方案将风环出口风速由47.55m/s增加至73.69m/s，石子煤排放率下降81.49％，但磨碗差压增加0.79kPa。
　　基于改造方案对电厂磨煤机的风环进行了改造，并进行了性能特性测试。改造后磨煤机的石子煤量大幅降低，趋势与数值模拟结果基本一致，平均石子煤排放率下降率达到85％，从0.5％左右降低至0.05％以内，磨煤机运行正常，但磨碗差压在可接受的范围内有所提高，增加了0.6kPa左右。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题相关背景

1．2 课题研究的意义

1．3 国内外研究概况

1．4 课题研究的内容和方法

2 石子煤排放规律和物理特性分析

2．1 磨煤机概况

2．1．1 主要设计参数

2．1．2 工作原理

2．2 磨运行参数对石子煤排放的影响和关键因素分析

2．3 石子煤物理特性分析

2．3．1 石子煤粒径分布

2．3．2 石子煤密度和热值分布

2．3．3 石子煤悬浮特性实验

2．4 本章小结

3 HP中速磨的风环流场数值研究

3．1 计算模型

3．1．1 几何模型和网格划分

3．1．2 计算模型和边界条件

3．2 磨煤机风环结构对风量分配和流场的影响

3．2．1 风环动静间隙对风量分配的影响

3．2．2 风环位置和风环流通面积的影响

3．2．3 增加导流板的影响

3．3 本章小结

4 HP中速磨风环结构对石子煤排放的数值模拟研究

4．1 离散相数值模型

4．1．1 模型概述

4．1．2 适用范围

4．1．3 颗粒的受力平衡和轨道方程

4．1．4 随机轨道模型

4．2 磨煤机风环结构对石子煤排放的影响

4．2．1 石子煤模拟边界条件

4．2．2 风环动静间隙对石子煤沉降的影响

4．2．3 风环位置和风环流通面积对石子煤沉降的影响

4．2．4 增加风环导流版对石子煤沉降的影响

4．3 降低石子煤沉降率的改造方案及对比分析

4．3．1 改造方案提出

4．3．2 改造方案的模拟对比分析

4．4 本章小结

5 磨煤机风环结构优化前后性能对比

5．1 磨煤机风环结构改造结果

5．2 改造前后磨煤机石子煤排放对比

5．2．1 试验煤种

5．2．2 优化前后磨煤机石子煤排放及相关参数的变化

5．3 磨煤机风环结构优化后性能特性试验

5．3．1 磨煤机运行方式对磨性能的影响

5．3．2 磨煤机最大出力试验

5．4 本章小结

6 全文总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

作者简介