磨煤机性能参数计算和台数确定研究.docx

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磨煤机性能参数计算和台数确定研究

1　性能参数术语

1.1　磨煤机出力包括碾磨出力、通风出力和干燥出力三种，最终出力取决于三者中最小者。

1.2　磨煤机的基本出力（或称铭牌出力）是指磨煤机在特定的煤质条件和煤粉细度下的出力，通常基本出力在磨煤机性能系列参数表中给出。

1.3　磨煤机的设计出力（或称计算出力）是指磨煤机在锅炉设计煤质条件和锅炉设计煤粉细度下的最大出力。

该出力是通过给定的公式、图表计算或试磨试验得到。

最小出力是考虑磨煤机振动、允许的最小通风量（取决于石子煤排量或输粉管道最小流速）下的风煤比计算给定。

设计出力应在产品供货合同中给出。

5.2　钢球磨煤机性能参数计算

5.2.1　碾磨出力计算

钢球磨煤机碾磨出力BM按（5.2.1—1）式计算。

BM=0.11D2.4Ln0.8kapkjdφ0.6kgrkv

（5.2.1-1）

式中:

BM—磨煤机碾磨出力,t/h；

D、L—磨煤机筒体的内径和长度，m；对于锥形磨煤机，

V－锥形磨煤机容积，m3；

n—磨煤机筒体的工作转速,r/min；

kap—护甲形状系数，对波形装甲和梯形装甲kap=1.0；对齿形装甲kap=1.10；

R90—粗粉分离器后的煤粉在筛孔为90微米筛子上的剩余量占总筛粉量的百分比，％；

kjd—由于护甲和钢球磨损使出力降低的修正系数，kjd=0.9；

φ—钢球装载系数，按式（5.2.1—2）确定；

　　　　　　　　　　（5.2.1-2）

式中：

Gb—钢球装载量，t；

ρb—钢球堆积密度，取ρb=4.9t/m3；

kgr—工作燃料可磨性的修正系数，按式（5.2.1-3）～式（5.2.1-8）确定；

　　　　　　（5.2.1-3）

式中　　　　　　　　　　　　（5.2.1-4）

　　　　　（5.2.1-5）

　　　　　（5.2.1-6）

　（5.2.1-7）

式中：

S1—工作燃料水分对可磨性的修正系数；

Mmax—燃料最大水分，％；

Mar—燃料收到基水分，％；

Mad—燃料空气干燥基水分，％；

Mav—磨煤机筒体内燃料的平均水分，％；

Mpc—煤粉水分，％，按3.6节选用；

MM′—磨煤机入口燃料水分，％；

S2—原煤质量换算系数，按式（5.2.1-8）确定：

　　　　　　　　（5.2.1-8）

假设Mpc=Mad时的S1×S2与Mar的关系线算图示于附录图G1。

Sg—进入磨煤机的原煤粒度修正系数，按筛孔为5×5mm筛子上的剩余量R5.0来确定。

Sg与R5.0的关系见表5.2.1-1和图5.2.1-1。

Sg也可按下列公式进行计算：

　　　　　　　　　　　　（5.2.1-9）

　　　（5.2.1-10）

表5.2.1-1　　Sg与R5.0的关系

R5．0，％

5

10

15

20

25

30

35

40

Sg

0.85

0.92

0.96

1.0

1.03

1.05

1.07

1.08

kv—滚筒内实际通风量对磨煤机出力的影响系数，按磨煤机实际通风量与最佳通风量之比Qv/Qv,opt来确定，kv与Qv/Qv,opt的关系见表5.2.1-2和图5.2.1-2,Qv,opt按式（5.2.2-1）确定,Qv见式（6.9.3）；

表5.2.1-2　　kv与Qv/Qv,opt的关系

Qv/Qv,opt

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

kv

0.66

0.83

0.95

1.0

1.04

1.07

kv也可按下式计算：

kv=0.059929+2.0295x-1.4835x2+0.43819x3

-0.039649x4（5.2.1-11）

式中：

x=Qv/Qv,opt

图5.2.1-1原煤粒度修正系数Sg和R5的关系

图5.2.1-2通风修正系数Kv和Qv/Qv,opt的关系

因为（对于波形和梯形装甲）：

0.11D2.4Ln0.8kapkjd=2.065V（5.2.1-12）

所以（5.2.1-1）式可以写成：

（5.2.1-13）

若护甲和钢球皆为新状态，（5.2.1-10）可以写成：

（5.2.1-14）

5.2.2最佳通风量计算

磨煤电耗和通风电耗总和为最小时的通风量称为最佳通风量，最佳通风量按下式求出：

（5.2.2-1）

式中：

Qv,opt—磨煤机最佳通风量，m3/h；

其余符号意义同5.2.1条,P为当地大气压，kPa。

5.2.3最佳钢球装载系数计算

随着钢球装载量的增加，磨煤机出力和耗电量都增加。

当单位电耗最小时（在同样煤粉细度下）的钢球装载量称为最佳钢球装载量。

最佳钢球装载系数可按下式计算：

（5.2.3-1）

式中：

ncr—钢球磨煤机筒体的临界转速，r/min；

　　　　　　　　　　（5.2.3-2）

（5.2.3-1）式适用于波形护甲，齿形护甲φb,opt值见图5.2.3。

根据对国产250/390、287/470、350/600磨煤机的现场试验结果，（5.2.3-1）式与实际试验结果比较吻合，国产钢球磨煤机的φb,opt等于（0.8～0.88）φmax。

1—波浪型钢甲　　2—齿型钢甲

图5.2.3　最佳钢球装载系数和n/ncr关系图

齿形护甲的最佳钢球装载系数也可按下式计算：

　　　　（5.2.3-3）

5.2.4　功率计算

钢球磨煤机功率按下式计算：

　　　　　　　　　　　　（5.2.4-1）

式中:

　PM—钢球磨煤机功率，kW；

ηdr—磨煤机传动装置的效率；

对一级减速箱齿轮传动，ηdr=0.865；

对两级减速箱的摩擦传动，ηdr=0.885；

对低速电机无减速箱的齿轮传动，ηdr=0.92；

对低速电机无减速箱的摩擦传动，ηdr=0.955。

ηMot—电动机效率，ηMot=0.92；

kful—考虑燃料种类以及钢球装载系数φ的修正系数，见图5.2.4；

kful出可按下式计算：

对无烟煤：

　　kful=0.84+0.5φ　　　　　　　（5.2.4-2）

对褐煤、贫煤和烟煤：

kful=1.3765-4.1582φ+16.33φ2-21.079φ3　　（5.2.4-3）

D、L、n、ρb、φ符号意义同前。

1—无烟煤　　2—褐煤、贫煤和烟煤

图5.2.4　燃料修正系数kful和φ关系图

S—筒体壁厚（包括护甲），约为筒体直径的1/40,m；

P0－钢球磨煤机轴端（本身消耗）功率，kW。

该功率也可按附录图G4、G5查取。

5.3　轮式（MPS类型）磨煤机性能参数计算

5.3.1　碾磨出力计算

1.　轮式中速磨煤机碾磨出力按下述公式计算：

BM=BM0fHfRfMfAfgfe　　　　　　　　　　　　　　（5.3.1-1）

式中：

BM0—磨煤机的基本出力，t/h。

基本出力及基本出力下的条件见附录表D4。

fH、fR、fM、fA、fg—分别为可磨性、煤粉细度、原煤水份、原煤灰份、原煤粒度对磨煤机出力的修正系数。

对轮式磨煤机，取fg=1.0。

出力修正系数见图5.3.1或表5.3.1。

出力综合算图见图5.3.1-2。

fe－碾磨件磨损至中后期时出力降低系数，其数值见相应

的条文说明。

2.　轮式中速磨煤机出力修正系数也可按下列公式计算：

　　　　　　　　　　　　　（5.3.1—2）

　　　　　　　　　　　　　　（5.3.1—3）

fM=1.0+（10-Mt）×0.0114（5.3.1—4）

fA=1.0+（20-Aar）×0.005（5.3.1—5）

Aar≤20％时，fA=1.0　　　　　　（5.3.1—6）

5.3.2　碾磨件磨损对磨煤机出力的影响按下述原则确定：

正常设计的轮式磨煤机在碾磨件重量减轻15％以内出力没有变化（参见图5.3.2），在重量减少约22％时，将加载压力增加10％（此时可使磨煤机功率相应增加10％），其出力约为最大出力的95％。

5.3.3　通风量及风环风速的确定

轮式磨煤机的通风量按图5.3.3确定，其中通风量的100％数值见轮式磨煤机系列表（附录表D4）。

磨煤机出力的100％系指设计参数下磨煤机的最大出力，通风量的100％数值可以在±10％以内波动。

表5.3.1　　　　　　　轮　式　磨　煤　机　出　力　修　正　系　数

HGI

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

fH

0.881

0.893

0.905

0.918

0.930

0.942

0.954

0.965

0.977

0.989

HGI

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

fH

1.00

1.01

1.02

1.03

1.04

1.06

1.07

1.08

1.09

1.10

HGI

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

fH

1.11

1.12

1.13

1.14

1.15

1.16

1.17

1.18

1.19

1.20

HGI

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

fH

1.21

1.22

1.23

1.24

1.25

1.26

1.27

1.28

1.29

1.30

HGI

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

fH

1.31

1.32

1.33

1.33

1.34

1.35

1.36

1.37

1.38

1.39

续表5.3.1

HGI

90

fH

1.40

R90,%

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

fR

0.920

0.937

0.954

0.970

0.985

1.00

1.01

1.03

1.04

1.05

R90,%

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

fR

1.07

1.08

1.09

1.10

1.11

1.12

1.14

1.15

1.16

1.17

R90,%

35

36

37

38

39

40

fR

1.18

1.19

1.20

1.20

1.21

1.22

Mt,%

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

fM

1.07

1.06

1.06

1.05

1.05

1.04

1.03

1.03

1.02

1.02

续表5.3.1

Mt,%

9.0

9.5

10.0

10.5

11.0

11.5

12.0

12.5

13.0

13.5

fM

1.01

1.01

1.00

0.994

0.989

0.983

0.977

0.971

0.966

0.960

Mt,%

14.0

14.5

15.0

15.5

16.0

16.5

17.0

17.5

18.0

18.5

fM

0.954

0.949

0.943

0.937

0.932

0.926

0.920

0.914

0.909

0.903

Mt,%

19.0

19.5