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钢球质量对磨煤机出力和经济效益的影响分析与探讨

发布时间:2022-03-16 17:07:26来源:乾润钢球

钢球是磨煤机磨损最严重、消耗量最大的易损件。钢球质量的优劣,严重影响磨煤机出力,增加发电成本,影响电厂的经济效益。本文通过对不同厂家钢球的使用,应用对比的方法,分析研究使用优质钢球的重要性。

  关键词 钢球质量的优劣 磨煤出力 经济效益

0  引言

淮北第二发电厂装机容量为2x300MW燃煤发电机组,每台机组配备四套中间储仓式钢球磨制粉系统。# 1、# 2 机组分别于2000 年4 月13 日和2000 年7 月10 日正式投产发电。在基建期间,因为对不同厂家的钢球质量的情况不甚了解,订三个厂家的钢球,简称X、Y、Z。通过一年多的运行使用,利用中、小修的机会,对# 1、# 2 炉磨煤机钢球进行检查,发现钢球的破碎率、磨损量、失圆等情况大不相同。从运行人员了解,两台炉的磨煤出力也不一样。下面是对不同厂家的钢球使用情况的分析和探讨。

1  设备技术规范

1. 1  磨煤机技术参数
类别磨煤机型号台数/炉出力运行电流装载量
参数DTM350P7004台40t/h101~105A58t

1. 2  钢球配比
钢球材质配比
806040
低铬合金铸球40%35%25%

1. 3  钢球的化学成分
元素类别含量(%)元素类别含量(%)
C1. 8~2. 3Si0. 5~1. 5
Mn0. 4~1. 5Cr0. 8~3. 6
Mb0~0. 6Cu0~1. 0
S< 0. 15P< 0. 15
1. 4  钢球的机械性能
类别表面硬度芯部硬度冲击韧性球耗破碎率
数值HRC45~50HRC42~47> 2. 5JPcm290/t煤< 0. 5 %

2  低铬合金铸球的金相组织和性能特点

低铬合金铸球是在白口铸铁的基础上加入合金元素(Cr、Mo 、Cu、Re、V、Ti) ,提高了含碳量,从而提高了炭化物的含量,增强硬度、韧性;合金元素的加入,使白口铸铁珠光基体改变为屈氏体、贝氏体、甚至于马氏体,内部组织的改变,硬度、韧性、耐磨性均提高,破碎率降低。但是同样是低铬合金铸球,因铸造工艺、合金配比、热处理等不同而使质量有很大的差异。因此,不同厂家的钢球质量也不一样。

3  钢球质量是影响磨煤机出力的主要因素

影响磨煤机出力的因素很多,如通风量、干燥剂温度、护甲的磨损、燃料的性质及潮湿情况等等,但本厂# 1、# 2 机组计8 台磨煤机的设计出力、设备型号、运行方式以及上述影响因素等都相同,只有装载钢球的质量不一样。  根据磨煤单位电耗公式:  Em = Pdw/Bm  kJ/kg( Pdw :电网功率; Bm :磨煤出力) 试验研究表明:在正常的钢球充满系数(所谓钢球充满系数Ψ 是指磨煤机内所装钢球的容积占筒体容积的百分比) 范围内,筒体内的燃料与筒体(包括波浪瓦) 和钢球等转动部分质量相比,磨煤消耗的功率仅仅增加约5 % ,磨煤机消耗的电网功率( Pdw) 绝大部分消耗在转动筒体和钢球上。所以,对于磨煤机来说,电网功率( Pdw) 可以近似不变化,由此可知,磨煤单耗与磨煤出力实际上成反比关系,即磨煤单位电耗( Em) 越低,磨煤出力( Bm) 越大。  质量优良的钢球磨损量较小,破碎率较低,失圆率小,大小球混合较均匀,运行电流稳定,钢球充满系数变化较小,磨煤出力大,磨煤单位电耗低。反之,大量的碎球和不规则碎块(直径小于20mm) 和煤一同被撞击、研磨,磨煤量相对减小,很大一部分能量被消耗在金属的磨损和发热上,钢球充满系数变化较大,经常需要补加钢球,导致磨煤出力降低,消耗电功率增大。  为了保证磨煤机在最经济状态下工作,使其应在最佳钢球充满系数下运行,因此要及时地补充因磨损而损失的部分钢球。所以质量优良的钢球磨损量小,补加钢球量也小,球耗明显降低。

4  磨煤机补加钢球情况分析

因为本厂两台炉使用X、Y、Z 三个厂家的钢球,以后补加钢球以相同厂家钢球为主,不能混用。原因是钢球质量不同,易造成磨损更加严重,破碎率加大。补加Φ60 钢球,Φ40、Φ80 钢球不再使用。

5  经济效益分析

5. 1  使用优质钢球,可以节省大量资金因为# 1、# 2 机组8 台磨煤机结构、设计参数,运行状况等方面均相同,假设基建装球一直到现在全部使用Y提供的钢球,并以Y提供钢球的球耗48.01(g/t 煤) 为标准计算单位,统计结果如下:

煤耗(t)球耗(g/t)钢球补加量(t)实际补加量(t)钢球价格(元)节约资金(元)
X337408. 1448. 0116. 2023. 0390021660
Z248444. 4048. 0111. 9337. 5360084894
统计585852. 5448. 0128. 1360. 5106554
  由上表分析:  (1) 假设全部使用Y提供的钢球,补加量为28. 13t ,每吨4200 元,计118146 元;(2) 而实际补加量为60. 5t ,计耗资金23t ×3900 元+ 37. 5t ×3600 元= 224700 元;(3) 单是使用优质钢球一项,就可以直接节约资金106554 元。  5. 2  使用优质钢球,可以节约大量电能,降低成本消耗。  因为磨煤出力低, # 2 炉在220MW 到240MW负荷时,必须投用三台磨煤机,才能保证煤粉供应。而# 1 炉投用两台磨煤机就能满足煤粉需要。多投用一套制粉系统,磨煤机、排粉机等设备运行,使厂用电大幅度提高,增加发电成本,同时设备磨损量加大,故障率增多,设备的使用寿命降低,增大了维护人员的劳动强度。从间接方面考虑,资金和劳力的损失更是无法计数。  5. 3  使用优质钢球,大大降低维护人员的劳动强度。  钢球的质量好,磨煤出力大,电流稳定,维护人员很少补加或筛选钢球,因为补加或筛选钢球的工作量很大,特别是筛选钢球只有在大修时才能进行,极大地增加维护人员的劳动强度。

6  结束语

钢球质量的优劣,对磨煤机的出力和经济效益影响是非常重要的。因此,选择质量优良的钢球(如不锈钢钢球等)是提高磨煤机工作效率,节能降耗,保证制粉系统安全、稳定、高效运行的重要途径。

参 考 文 献[1]《燃煤锅炉机组》 容銮恩主编 中国电力出版社 1998. 9 第一版[2] 磨煤机图纸和说明书 洛阳矿山机械厂