[发明专利]一种双进双出磨煤机钢球的补球方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双进双出磨煤机钢球的补球方法。

背景技术

钢球磨煤机制粉系统广泛应用于我国火电厂，其除了能磨制可磨性较好的煤种以外，尤其还适用于难以磨制的无烟煤及磨损指数Ke＞3.5的煤种。钢球的级配、磨损、补球等特性与煤粉细度、粒度分布及均匀性特性密切相关。由于钢球磨煤机本身具有“黑箱子”性质，只能通过其运行数据、煤粉取样数据甚至倒球筛分钢球数据来判断真实的级配变化、钢球磨损等特性，而且通常是长周期的试验才能得到有效验证。国内外广大学者、工程师对其不同方面进行了大量的研究。

在球径方面，我国早期火力发电厂配备的球磨机及其球径的确定主要是根据前苏联的经验公式附加一定的修正进行计算，比如拉苏莫夫公式、奥列夫公式和邦德公式等；后来也有学者引进欧美的一些计算公式进行修正后再使用，比如欧美的Allis-Chalmers公式和Re.Xnord公司的磨煤机自带的计算公式；国内较为有名的是段希祥教授提出的球径半理论公式；上述学者长时间的广泛统计进入磨煤机的原煤各个粒度区间，依照“多碎少磨、以碎代磨”的原则，认为随着技术的发展，实际上进入磨煤机的原煤平均粒度逐年减小，然后从粒度减小的统计趋势来进行钢球球径选择的优化。

在级配方面，常见的是等腰三角形法、等差数列法、多级试配(图表)法等。除此以外，因为钢球磨损量与球径成反比，有学者认为大球比例高碾磨性能更好；而也有学者认为小球比例高会使得小球撞击点增大一个数量级，能量传递面扩大了，则更有综合经济效益。总的来看，不管什么级配的确定方法，最后都汇集成了三类级配方式：纺锤型(中间球径的比例最高)、哑铃形(大球、小球的比例最高，中间球径的比例最低)、棒槌形(大球比例最高，随球径减小，比例也变小)。

在补球方面，机组运行中大多是根据磨煤机电流和一些经验数据进行补球，普遍以优先甚至只添加大球径的钢球为主，容易造成磨煤机偏离最佳钢球装配系数下运行，使得煤粉均匀性偏差，制粉单耗增大。行业内也进行了很多相关的研究。余涛提出的钢球直径变化的概率密度矩阵，从统计学角度得出了需要补球的外径和级配数据；以及任志宇从统计学角度建立的运行工况不变时的钢球稳态磨损特性方程；还有綦守荣依据矩阵理论中的泛灰数理论，建立了既能反映工况条件参数的影响又能体现运行经济性的钢球磨损一般数学模型；刘如金在综合前苏联等公式的基础上，提出了平衡补球法与补球的参考曲线，也有一定参考价值。

在磨损方面，一个方向是研究钢球、衬板不同材料的硬度、脆性以及寿命等，比如汪焰流对马钢热电厂的磨煤机衬板磨损原因的分析，认为磨煤机衬板材料与钢球材料的硬度应控制在1∶0.85～0.9之间；刘玉海认为使用优质钢球尽管贵一些，却带来的综合效益更好，文中详细试验和计算了使用优质钢球带来的经济效益，单是钢球成本就能节约10万多元；赵太平根据对不同衬板材料的研究，对煤粉料位监控装置进行了优化，降低了球耗；还有一个方向则是建立钢球磨损的数学模型，进行大量的统计计算，从理论上求得钢球的磨损量，然后以此结论指导补球。

综上所述，球磨机的球径、级配、磨损和运行维护都已有大量的研究，但是实际上火电机组负荷变化频繁，变化幅度也较大，磨煤机的运行参数一直在变，从理论上得到的结果难以应用于实际生产中。开展钢球磨煤机长周期维护技术研究具有重要意义，如果钢球的磨损和补球特性与煤粉各方面特性良好配合，就可以降低制粉单耗、减少钢球磨损消耗，最终达到节能降耗的目的。同时，电厂也得到了正确的长周期维护及补球、倒球时间信号与补球级配优化方案，达到揭开钢球磨煤机“黑匣子”之目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题：电厂运行中盲目添加钢球，使得磨煤机电耗偏大、钢球磨损量偏高，严重影响煤粉经济性细度，导致燃烧情况恶化。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种双进双出磨煤机钢球的补球方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过钢球磨损公式及钢球磨损概率矩阵计算出钢球磨损情况，再结合就地试验得出的钢球剩余量情况得到钢球磨损规律，依据钢球磨损规律结合磨煤机型号、钢球配比，实时推导出某时刻下的钢球磨损量，从而给出合理补球建议，其中，当前型号磨煤机采用的钢球的直径共有M种，则：

钢球磨损公式为式(1)：