邹伟斌：煤粉制备与节电改造

  10月25-26日，由中国水泥网主办的2017第五届中国水泥节能环保技术交流大会在河南洛阳召开。中国水泥网高级顾问邹伟斌在本次会议做《煤粉制备与节电改造》报告。

  一、煤粉制备系统电耗状况分析

  立磨煤粉制备系统烘干能力强，粉磨电耗一般在25kWh/t左右，先进值≤ 20kwh/t、差的＞28kWh/t。

  球磨煤粉制备系统烘干能力差，粉磨电耗一般在30--35kWh/t左右，先进值≤25kwh/t、差的＞40kWh/t。

三磨一窑生产工艺流程

5000t/d生产线煤粉制备系统比较

  二、立磨煤粉制备系统和钢球煤磨系统技术分析

  立磨煤粉制备系统的技术特点：风扫烘干能力强，水分适应范围广，可处理水分＞15%的原煤；料床粉磨原理（磨盘+磨辊）、粉磨效率高；生产能力大、占地面积小；总装机容量低于球磨系统、系统粉磨电耗低；主机运行噪音低；排渣能力好、设计有排渣口。缺点：对煤粉进一步磨细的能力差，尤其对于要求细度更细的低挥发份无烟煤。

  钢球煤磨系统的技术特点：磨细能力优良、细度调节更方便（利用研磨体“集群研磨效应”）；适应被磨煤种范围广，对于挥发份低的无烟煤，要求粉磨细度更细时，适应能力比立磨好；设计有烘干仓、可采用单仓或多仓（多采用分级衬板）。缺点：磨内风速低（3m/s-4m/s），风扫烘干能力明显低于立磨系统；系统装机容量大、系统运行噪音大；占地面积大、系统较复杂、管道多阻力大；不能形成高效率料床、系统粉磨电耗高（可改造）；排渣能力差、杂质富集于磨尾，需停磨、倒仓清理。

  三、煤的哈氏可磨性及煤粉技术指标分析

  按国标GB/T2565-2014《煤的可磨性指数测定方法，哈德格罗夫法》试验，煤的哈氏可磨性系数HGI呈30~142的极宽分布，系数愈小愈难粉磨；可见相同的煤磨系统，仅仅因其粉磨特性不同即可能产生粉磨效率的数倍之差。

  煤的可磨性系数HGI表示煤磨成一定细度煤粉的难易程度。KkmH=13+6.93D75（风干，相同粒度，能耗相同60r/min条件下，分别测定细度）HGI＜62为难磨煤，HGI＞80 为易磨煤。按煤种划分：烟煤较易粉磨，HGI普遍在70以上；无烟煤相对难磨，HGI为45-70之间；褐煤则只有30-45，属极难粉磨范畴。这是在同样粉磨细度下的易磨性差距。

  煤的哈氏可磨性分级GB/T7562-2010《发电煤粉锅炉用煤技术条件》

  生产中出于满足热工煅烧的需要，往往对无烟煤、褐煤要求磨得更细，比如挥发份较高的烟煤只需磨细到R80μm筛余8--10%，而无烟煤却要达到筛余0.8--3%；煤粉细度对燃烧非常重要。

  小磨试验表明：同一煤种当粉磨细度由R80μm筛余3%减小到1%时，产量即降低25%左右；难磨煤种的粉磨效率差距会更大。

  煤粉制备系统电耗状况分析：以哈氏值HGI为55（中等易磨性），R80μm筛余≤12%为例；R80μm筛余每降低1%：球磨系统粉磨电耗将增加3%，立磨系统粉磨电耗将增加2%。

  煤粉技术指标分析：内水份：吸附或凝聚在煤内毛细孔（＜0.1μm）中的水分，煤的内水分在常温下不能失去，可在105 ℃-110℃烘干除去。外水份：附着在煤粒表面和存在于大毛细孔中的水分；这种水能够在干燥空气中或经45 ℃-55℃环境下除去。结晶水：煤中矿物所含的化合水，通常需要更高温度加热（200℃以上）才能分解、析出、除掉；如天然二水石膏中的（CaSO4?2H2O）、高岭土（Al2O3?2SiO4?2H2O）中的结晶水。煤粉水份影响着火与燃烧，也会导致滞后燃烧，引起煤粉仓结块，管道粘附，影响输送、断煤，同时增加熟料热耗，出磨煤粉水份越低越好，一般要求＜1.0%。燃料中多1%的水，约降低火焰温度10 ℃ --20℃，并使废气热损失增加2%-4%，煤粉中的水分对温度的影响比灰分大一倍。

  四、立磨煤粉制备系统案例

  案例一：湖北亚东水泥有限公司4200t/d新型干法生产线，煤粉制备系统采用德国莱歇公司LM28.2D立磨（磨盘直径Φ2800mm、磨盘功率600kW），粉磨煤种--烟煤，系统产量40t/h、系统粉磨电耗34kWh/t--煤粉。

  案例二：河北金隆水泥集团有限公司2500t/d生产线，煤磨改造时采用合肥院HRM2200立磨（电机功率500kW），粉磨无烟煤（无烟煤易磨性测试结果HGI≥45、煤粉细度R80μm筛余≤3%、劣质煤细度R80筛余≤5%），磨机产量20t/h，最高产量25t/h。立磨主机电耗12kWh/t-15kWh/t、系统粉磨电耗29kWh/t、易磨损件净磨耗5g/t-10g/t。

  五、钢球煤磨改造实际案例

  钢球煤磨改造实际案例

  四川宜宾瑞兴实业公司5000t/d干法熟料生产线煤粉制备系统配置Φ3.8m×7.5m+3.5m风扫煤磨（烘干仓长度3.50m、主电机功率1400kW、研磨体装载量86t、磨内风速：3m/s-4m/s）设计煤粉生产能力38t/h--42t/h，粉磨煤种：烟煤、无烟煤各50%。

  改造前：36t/h、粉磨电耗34kWh/t，采用新型提升阶梯衬板、双角度分级衬板、活化环、大波纹衬板等进行组合改造；研磨体级配。

  改造后：46t/h、粉磨电耗29kWh/t，尚有一定的提产、节电空间暨待挖掘。

  动态选粉机系统技术参数：

  选粉机MD1500AY，负压抽吸式，主轴电机功率55kw；选粉机减速机B2SV04B、速比i=6.3；选粉风量90000m3/h-120000m3/h；系统风机型号M6--38NO16.5D左45°、风量110000m3/h、风压8000Pa、风机电机功率400kW-最大转速1450r/min；设计选粉能力40t/h-45t/h、煤粉细度R80μm筛余≤2.5%；系统管道漏风将严重影响产量及粉磨电耗。

  钢球煤磨改造实际案例

  广西马山2500t/d干法熟料生产线，配Φ3.0m×6.5m+2.5m双仓风扫煤磨（主电机功率630kW-10kV-46A赛力盟），磨制烟煤，磨内采用锥面分级衬板，出磨煤粉细度R80μm筛余≤8.0%，系统产量不足14t/h，粉磨电耗40kWh/t以上。

  采取磨内改造措施：增加三圈活化环、隔仓板篦缝优化设计、密闭堵漏、根据煤种小磨试验时间，重新设计研磨体级配等；改进后：系统产量达到25t/h，粉磨电耗降至34kWh/t。

  钢球煤磨改造实际案例

  鱼峰水泥公司3200t/d干法熟料生产线，配置丹麦史密斯Φ3.2m×5m+3m钢球煤磨（主电机功率630KW），磨制烟煤，煤粉细度R80μm筛余=8.0%，磨机产量25t/h，出磨煤粉水分4%。欲降低煤粉水分与细度。

  改造后，出磨煤粉水分降至2%，煤粉细度降至R80μm筛余=6.0%，提高产量1.5t/h。

  钢球煤磨改造实际案例

  永登祁连山公司2500t/d干法熟料生产线，配置Φ2.8m×5m+3m钢球煤磨（主电机功率560KW），磨制烟煤，煤粉细度R80μm筛余=8.0%，磨机产量16t/h，入磨煤水分7%，出磨煤粉水分1.8%。粉磨电耗34kWh/t、欲提高产量，降低电耗。

  改造后，产量23t/h-24t/h、增产6t/h-7t/h、增幅37.5%-43.75%，粉磨电耗30.5kWh/t-30kWh/t，节电4.5kWh/t-4kWh/t、节幅10.29%--11.76%。

  六、有效技术改造促进节能降耗

  1、煤的粉磨特性：易碎难磨细、含矿物杂质、水分大、烘干难

  2、煤磨系统电耗与所磨煤种、哈氏值以及煤粉细度控制要求有关，应根据需要选择煤粉制备工艺

  3、合理的磨内结构与研磨体级配非常重要，投资少、见效快

  4、采用钢球磨煤机的企业可以考虑在磨前配置一台小型辊压机进行挤压预处理，破坏原煤微观结构；或采用预破碎+筛分工艺；

  实现“分段粉磨”，大幅度提高磨煤机系统产量、降低粉磨电耗

  5、治理系统漏风、降低风机电耗

  七、陶瓷研磨体节电改造

  新安中联万基水泥有限公司3号水泥制成采用170-100辊压机+V选+Φ4.2m×13.5m管磨机+4000选粉机组成的双闭路联合粉磨系统，采用河南鼎汉科技技术进行改造；管磨机内部一仓延长1m，研磨体装载量由60t提高至78t；采用防堵塞单层隔仓板；磨尾采用防堵塞篦板；二仓将高铬段改为Φ 30、 Φ 25、 Φ 20、 Φ 15陶瓷球与段混装。