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球磨机料位的设计与实现

钢球球磨机一直是物料粉磨的关键设备,被广泛运用于发电、水泥、选矿、陶瓷、冶金等各个行业。近20年来,欧美各国在新建电厂中,大机组往往优先选用出力大、体积小的中高速球磨机。国内电厂燃煤混杂且较多使用劣质煤,而球磨机对所磨制的煤种几乎没有任何限制,特别适合磨制其它类型球磨机难以磨制的无烟煤及磨损指数大于3.5的煤种,因而在我国火电厂燃煤制粉系统中,很多中小型电厂(特别是老电厂)都仍然采用球磨机,且在今后相当长的时间内仍将继续使用。

但是,球磨机是一种高耗能设备,其耗电量约占厂用电的20%左右,这也是造成我国火力发电厂制粉系统电耗居高不下的重要原因。高耗能也就意味着球磨机磨煤效率低,球磨机的效率只有0。6%左右,最高也不超过2%~9%。这种现象即有球磨机的结构和磨煤机理方面的原因,也与其运行状况有很大的关系。很多发电厂中球磨机的运行控制目前仍处于人为判断、手工操作的原始状态,特别是对负荷没有进行自动监控,球磨机要么长期运行在欠负荷状态,生产能力没有能够得到充分利用;要么是给料太多,发生堵料和满磨事故,影响锅炉安全运行,造成经济损失。且由于运行完全根据不同操作人员的习惯,缺乏优化指导,制粉电耗相差可达3~10kWh/t,随机性强、稳定性差,使磨煤,干燥,输送出力相互之间难以优化匹配,制粉电耗居高不下,平均在28~30KWh/t,有的电厂制粉电耗甚至更高。因此,解决球磨机自动化问题,尽量使之运行于最优工况,达到最佳经济出力,对降低制粉电耗、减少用电量具有重要的现实意义。

然而,球磨机制粉系统是一个内部存着不确定性因素和非线性作用机制的多变量复杂系统,加上对球磨机负荷(料位)和出力等参数有效可靠的检测手段,在数学上很难将各种影响因素描述并构建相应数学模型,导致球磨机运行优化及自动控制难以长期有效投用。

因而,首先解决球磨机料位(筒内载煤量)的测量问题,才能为球磨机的自动化提供重要的控制参数,从而降低制粉单耗,提高燃煤电厂的经济效益。

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