煤的可磨性测定
火力发电厂烧煤,煤要先磨成粉才能烧得充分。煤好不好磨,用什么设备磨,要花多少电去磨,这些问题的答案都离不开一个指标:哈氏可磨性指数,英文缩写HGI。
HGI的测定方法依照标准GB/T 2565-2014《煤的可磨性指数测定方法(哈德格罗夫法)》执行,适用于烟煤和无烟煤。先把煤样破碎到规定粒度,在45℃-50℃的条件下干燥至恒重,取50g煤样放入哈氏可磨性测定仪,在~29kg垂直负荷下,主轴以20 r/min的速度旋转60圈,对煤样施加一个恒定的粉碎功。研磨结束后,通过200目标准筛(孔径0.074mm),称量筛下物的质量,根据筛下物的质量算出HGI值,数值越大,说明煤越好磨。
操作过程中,仪器的转数精度要定期校准,筛网要保证完整,实验室温度要控制在20℃±3℃,湿度不超过80%。每组进行双样测定,结果允许差不超过2。HGI值一般在30-100之间,>80的属于易磨煤,<60的就比较难磨了。电力行业中,常规煤种的合格范围定在50-80,发电用煤的HGI在50-90之间,低于50叫特硬煤,高于90叫特软煤。
HGI的高低,对制粉系统意味着什么?
首先影响磨煤机的选型,易磨煤可以配中速磨甚至高速磨,设备可以选小一些。难磨煤得用低速球磨机,研磨件也要换成更耐磨的材料。中速磨煤机对HGI在40以上的煤种有比较好的适应性,再低就费劲了。
其次是对磨煤机输出力的影响:HGI每相差10,在磨到相同粒径的条件下,磨煤机的输出力会相差25%。同样一台磨煤机,HGI为70的煤一天能磨100t的话,换成HGI为60的煤,同样的细度要求,相同输出力只能磨75t。检索网络案例,方大特钢炼铁厂喷煤制粉系统在原煤哈氏可磨性指数低于60的时候,磨机产能会明显受到制约,最后不得不走技改这条路,新建一套制粉系统。
能耗方面差别同样存在,电站锅炉制粉系统的能耗大概占电厂总能耗的5%-10%,低HGI煤种需要多消耗30%-50%的研磨能量。水泥厂的立磨也是一样,原煤货源一旦变杂,煤质波动大,磨机运行状态马上就受影响。
还有一个容易被忽略的点是煤粉粒径,难磨煤想要烧得好,往往需要磨得更细,但磨得越细,磨煤机的输出力就越低,这本身就是一对矛盾。如果细度控制不到位,煤粉在高炉或者锅炉里燃烧不充分,灰里的含碳量会升高,不仅浪费燃料,还会影响炉况的稳定。
总结
对用煤单位来说,HGI直接关系到采购什么样的煤、配什么样的磨机、运行参数怎么调。尤其是在配煤时也要特别注意,HGI为70的煤和50的煤按6:4比例掺配,综合HGI约为60-65,既平衡磨煤机的输出效率,又不磨损过快。
总而言之,哈氏可磨性指数不只是煤好不好磨,更是实际场景中的,磨这些煤要花多少钱、用什么设备、怎么才能让整个制粉系统既省电又稳定。理解了这一点,大概就能明白为什么电厂和钢厂在采购化验单上会对HGI这个数字格外在意了。

