项目案例简介
国能（福州）热电有限公司一期2×600MW燃煤火电机组锅炉采用正压直吹式制粉系统，每台锅炉配备6台磨煤机。燃烧系统采用前后墙对冲燃烧方式，共有3层燃烧器，每单侧层布置5台燃烧器。每单侧层燃烧器配置1台ZGM113N型磨煤机。
针对福州电厂磨煤机内部磨损严重，磨煤机电耗逐步上升和磨煤机出力下降的问题，本项目专注于磨煤机内部流场提效优化，旨在通过磨煤机动静环优化研究，改善磨煤机内部煤粉循环效率，降低磨煤机电耗和提高磨煤机出力。针对福州电厂项目，根据目前福州电厂制粉系统磨煤机动静环外观尺寸以及数据，利用三维制图软件（Solidworks，Pro/e等）设计文丘里型线。采用流体数值模拟，计算型线阻力、速度分布。通过模拟验证，确定阻力最小的型线设计。将此型线铸造生产出来进行风洞实验，验证阻力。重新设计密封结构，保证一次风效率。从而提升制粉系统效率，降低制粉系统能耗。
1）新型文丘里气道型线，减少动静环及磨煤机整体阻力，从而降低磨煤机压差，提高通风出力；
2）优化气道型线的倾角，重新计算出口速度，提高一次风送粉效率，降低磨煤机磨煤电耗；
3) 调整动静环配合方式，使用高效密封结构，减少一次风漏风；
4）采用硬质合金材质以及精密铸造工艺，增强动静环的耐磨性，延长设备寿命；
5）科学连接方式，保证提效装置运行过程中不会出现脱落现象，分段设计，并且便于检修更换。
选送单位：国能（福州）热电有限公司
主要创新点概述
（1）利用数值模拟，反复验证，使用低阻力、高效的文丘里气道型线，建立高效空气动力场。对动静环结构的三维叶片型线及其倾角、叶片型线阻力、流场速度分布、叶片的喉部流体最大速度进行计算。采用高效流线型结构，该叶型可以在不增加阻力的前提下，有效提高出口喉部速度，从而提高磨煤机出力。同时，根据实际磨煤机内部吹损情况，调整合适的叶片型线倾角。通过优化叶片出风角度，合理分配不同方向的风速，降低磨煤单耗，减少磨煤机内部吹损。
（2）重新设计密封形式，减少一次风漏风，并长期保证制粉效率。T型密封的组合形式可以有效减少一次风漏风，并保证制粉效率长期保效。一次风被高效利用，更有效地携带和干燥煤粉，保证磨煤机出力。
（3）选配兼顾耐磨和韧性的材质，精密铸造新型提效装置，保证耐磨性及抗冲击性。精密铸造新型增效节能装置，保证耐磨性及抗冲击性。选配兼顾耐磨和韧性的材质，精密铸造新型提效装置，保证耐磨性及抗冲击性。在现有高铬合金的基础上，能适用于磨煤机内部振动大、容易有异物冲击的材料。通过对金属材料进行微量元素配比并结合精密铸造工艺，增强动静环的耐磨性，并兼具一定程度的韧性，保证耐磨的同时还可承受异物冲击。
应用情况及可推广前景简述
该项目开发出的磨煤机流场优化技术已在福州电厂系统中应用。所开发出的新型磨煤机动静环结构具有高效节能、寿命长、工况范围宽优良特性。对福州电厂#1、#2炉进行磨煤机流场优化技术应用之后，磨煤机出力提高10%以上，磨煤机电耗下降5%以上。该技术具有显著的经济效益与社会效益，市场应用前景广阔。
经济效益及社会效益情况
本项目通过设计新型磨煤机动静环结构，提高了磨煤机送粉能力和通风效率，节能效果显著，给电厂带来显著的社会效益和间接的经济效益。
（1）经济效益
本项目致力于解决磨煤机原厂喷嘴材质不耐磨，喷嘴动静环间的间隙会随着设备的运行被风粉冲刷磨损，动静间隙的增大而引起的一次风漏风率增大、磨煤机整体阻力增大，电耗增加、出力降低等问题。直接经济效益如下：
1）提高制粉效率，磨煤机电耗降低5%以上，根据煤质和运行方式的不同会有一定浮动。
2）一次风携粉能力明显增强，提高磨煤机出力10%以上。
3）中速磨提效装置耐磨性提高，设计寿命为5年。
4）流场优化后风粉以及杂质对中速磨内部零部件吹损降低，延长磨煤机护板、辊架防磨环使用寿命，减少磨煤机筒壁陶瓷修补次数，使磨煤机定检工作量降低，减少磨煤机定检费用、降低检修人员劳动强度。
整机应用后，磨煤机和一次风机节能的年经济效益 90.72万元。提高磨煤机出力，减少一台磨的启用时间，可节约15.88万元电费。延长设备寿命，降低检修维护费用，六台磨年可节约36万元。通过动静环提效装置的应用，年直接经济效益约为142.6万元。
通过提效装置的应用，优化了磨煤机出力、风粉比及差压，从而降低磨煤机及一次风机的厂用电率，减少了磨煤机内部的吹损，提高设备使用寿命，提高了运行的经济性及保效性。项目成果具有广阔的推广和应用前景，满足市场需求而因此带来的经济效益难以估量。
（2）社会效益
火力发电厂辅机设备的安全稳定运行对于电力系统实现本质安全生产是十分必要的。较高的耐磨性和使用寿命，是稳定运行的保证，可以相应减少检修次数和力度，节约人力物力，有利于提高机组整体安全、经济性。同时减少一次能源消耗，帮助生产达标的同时节省电力资源。有利于降低电厂供电煤耗和污染物排放，对环境保护做出贡献。
通过新型动静环的应用实现的间接效益包括：
1）煤粉均匀性的改善，优化锅炉燃烧，降低飞灰含碳量；
2）烟气量减少，降低除尘负担，降低NOx生成量，提高SCR效率；
3）锅炉实现低氧燃烧、高效燃烧；
项目案例获专利及奖励情况
（1）专利
1）发明专利—一种磨煤机动静环（实质审查状态）
2）发明专利—一种磨煤机入口风流场调整装置（实质审查状态）
3）实用新型专利—一种电厂制粉分离器（已授权）
4）实用新型专利—一种电厂制粉装置（已授权）
（2）已获得奖励
1）2023年电力职工技术创新奖三等奖
2）2023年福建电力科学技术奖三等奖
选送单位简介：
国能（福州）热电有限公司（以下简称“福州公司”）成立于2004年4月，为国家能源集团所属三级单位，福州公司一期2×600MW超临界全烟气脱硫脱硝燃煤机组分别于2007年7月、10月投产。2009年7月，福建省发改委将福州公司确认为江阴工业集中区集中供热热源点，福州公司二期2×660MW超超临界热电联产机组已列入福建省“十四五”能源规划，目前二期项目已2023年11月18日开工，两台机组预计分别于2025年6月、8月实现投产。
京公网安备 11011502004515号 
