中速磨煤機(jī)的發(fā)展淺析

李鴻操 李 浩

（北方重工集團(tuán)有限公司傳動設(shè)備分公司，遼寧 沈陽 110027）

中速磨煤機(jī)是利用碾磨件在一定壓力下，做相對運(yùn)動時(shí)碾磨表面對煤的擠壓作用來磨制煤粉的機(jī)械設(shè)備。中速磨煤機(jī)立軸的轉(zhuǎn)動速度為25～120r/min，其線速度為3～10m/s，介于低速磨和高速磨之間(鋼球磨煤機(jī)的線速度為2.5～3m/s，高速磨煤機(jī)的線速度為60～85m/s)。中速磨煤機(jī)按結(jié)構(gòu)可分為輥式和球式兩大類。當(dāng)前得到廣泛應(yīng)用的有MPs輥輪式磨煤機(jī)、RP或HP(RP的改進(jìn)型)型碗式磨煤機(jī)以及E型球式磨煤機(jī)。

1 中速磨煤機(jī)的工作形式

中速磨煤機(jī)由傳動裝置、碾磨部件、干燥分離空間以及分離器和煤粉分配裝置四部分組成。碾磨區(qū)和粗粉分離器構(gòu)成一個(gè)整體，安裝在密封的殼體內(nèi)。中速磨的工作原理基本類似，磨盤或磨環(huán)由電動機(jī)驅(qū)動的立軸帶動以中速旋轉(zhuǎn)，原煤經(jīng)落煤管進(jìn)入磨盤并由磨盤一磨輥(或鋼球)兩個(gè)碾磨部件的相對運(yùn)行而被碾磨。碾磨的主要機(jī)理是壓碎，但由于碾磨件的相對滑動，也有部分研碎作用。磨成的煤粉隨碾磨件一起旋轉(zhuǎn).在離心力和不斷被碾磨的煤和煤粉的推擠作用下被拋至風(fēng)環(huán)處。熱空氣(干燥劑)經(jīng)裝有均流導(dǎo)向葉片的風(fēng)環(huán)整流后，以一定的風(fēng)速進(jìn)入環(huán)形干燥空間，將煤干燥，同時(shí)將煤帶入磨煤機(jī)上方的煤粉分離器，合格的煤粉被氣流攜帶送往鋼爐燃燒器，而粗粉粒則返回碾磨區(qū)重復(fù)碾磨。煤中夾帶的難以磨碎的矸石、石塊等在磨煤過程中也被甩到風(fēng)環(huán)上方，但因由下而上的風(fēng)環(huán)風(fēng)速不足以阻止它們落下，它們將從風(fēng)環(huán)落到雜物箱，從雜物箱中排出，通常稱其為石子煤。

RP型磨煤機(jī)是在傳統(tǒng)的碗式磨煤機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，是一種淺碗磨。它采用錐形磨輥，需要空氣密封，以防止熱空氣和煤粉逸出，污染齒輪箱和磨輥軸承，但不需要排粉機(jī)，既能用于一次風(fēng)正壓制粉系統(tǒng)，又能用于負(fù)壓制粉系統(tǒng)。RP磨的規(guī)格用數(shù)字表示，個(gè)位數(shù)表示磨輥的個(gè)數(shù)，百位數(shù)和十位數(shù)表示碗的名義尺寸(英寸)。小型RP磨用彈簧對磨輥加壓.大型RP磨，則采用液力一氣力加載裝置。磨中磨輥獨(dú)立安裝在磨盤上方，磨棍與磨盤之間有一定的間隙，并不直接接觸，它通過調(diào)節(jié)煤粉分離器折向葉片的角度來調(diào)節(jié)煤粉的最終細(xì)度。RP磨適合于磨制煙煤，也可用于貧煤和褐煤。

2 中速磨煤機(jī)的工作特點(diǎn)

HP磨是由RP磨針對在運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行改進(jìn)而發(fā)展形成的。HP碗式中速磨采用了RP磨的基本結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)又采用其他型式中速磨的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。其特點(diǎn)主要有:

2.1 與RP磨相比，主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)是采用了單獨(dú)的齒輪減速箱，第一級為螺旋傘齒輪，第二級為行星齒輪。與容量相同的渦輪傳動和螺旋傘齒、斜齒三級傳動方式相比，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。減速箱能從磨煤機(jī)底部取出，換上備用減速箱，因此檢修方便并縮短了停磨時(shí)間。獨(dú)立的減速箱也便于采用隔熱和密封措施。齒輪的工作溫度較低，潤滑條件好。磨煤機(jī)的碾磨力由液壓動力止推軸承承受，支承性能好。止推軸承上裝有溫度監(jiān)察裝置，當(dāng)溫度超過一定限度時(shí)，磨煤機(jī)立即自動停車。

2.2 HP磨通過采用新的耐磨材料和增加耐磨材料的體積兩個(gè)方法來增加磨輥的使用壽命。HP磨采用大直徑的錐形磨輥，平均直徑比RP磨約大30%，由于直徑的增大，耐磨料的體積平均增大38%，使用壽命更長。磨輥設(shè)計(jì)中采用特殊的磨輥翻出裝置，磨輥軸可轉(zhuǎn)出工作位置到垂直的維修位置，不需要拆卸磨輥。

2.3 HP磨煤機(jī)采用裝在機(jī)外的彈簧加載裝置，不存在彈簧的磨損問題，當(dāng)磨煤機(jī)內(nèi)著火時(shí)，彈簧也不會因退火而變化。與RP磨的能與給煤率實(shí)行連鎖自控的液壓加載裝置相比，簡化了設(shè)備維護(hù)工作，同時(shí)彈簧的位移量較大，允許有較大的雜物通過磨輥，對磨煤機(jī)起到了保護(hù)作用。

2.4 HP磨煤機(jī)采用了隨磨碗一起轉(zhuǎn)動的風(fēng)環(huán)裝置，能使通過磨煤機(jī)的空氣分配更為均勻，使磨煤機(jī)內(nèi)部的磨損降低，同時(shí)加強(qiáng)了煤粉的一次分離，減小了一次風(fēng)的壓力損失。

2.5 HP磨的分離器部分增加了頂蓋高度，從而降低了通過分離器的氣流速度，使磨損減少，壓差降低，并改善了煤粉在這一區(qū)域的分離效果。對用于均勻分配煤粉到各一次風(fēng)管的出口文丘里管也進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，提高了使用壽命

3 中速磨煤機(jī)的發(fā)展方向

3.1 中速磨煤機(jī)選型與制粉系統(tǒng)的耦合關(guān)系。在中速磨煤機(jī)選型時(shí)，主要注意考慮與制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)的耦合關(guān)系。要設(shè)計(jì)一個(gè)足夠靈活的制粉系統(tǒng)，來處理電廠設(shè)計(jì)煤種和可能燃用的稍差一些的校核煤種，并正確把握中速磨煤機(jī)的選型余量要求。因?yàn)榱淤|(zhì)煤種會使磨煤機(jī)過負(fù)荷，還可能降低鍋爐出力。然而中速磨煤機(jī)余量過大又會造成不必要的投資浪費(fèi)和降低制粉系統(tǒng)的利用率及其它一些問題。

3.2 磨煤機(jī)臺數(shù)與出力。磨煤機(jī)設(shè)計(jì)出力是指磨煤機(jī)在設(shè)計(jì)煤質(zhì)條件和鍋爐設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度下的出力，一般情況下，磨煤機(jī)選型均能滿足此要求。磨煤機(jī)設(shè)計(jì)最大出力，是指磨煤機(jī)在設(shè)計(jì)煤質(zhì)條件和鍋爐設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度下的最大出力。該出力是通過給定的公司、圖表計(jì)算和試磨試驗(yàn)得到的。設(shè)計(jì)最小出力是考慮磨煤機(jī)振動、允許的最小通風(fēng)量下的風(fēng)煤比計(jì)算給定的。磨煤機(jī)出力包括研磨出力和干燥出力。當(dāng)然用特性變化大的煤種、劣質(zhì)煤以及還不知道其研磨特性、雜質(zhì)和派生物的許多煤種等，對磨煤機(jī)出力影響較大。因此詳細(xì)地考察影響磨煤機(jī)的主要變化因素，對于恰當(dāng)?shù)剡x擇所需要的磨煤機(jī)臺數(shù)和出力是十分必要的。同時(shí)根據(jù)燃煤煤質(zhì)、機(jī)組停用率和運(yùn)行靈活性三大原則，也應(yīng)考慮磨煤機(jī)出力的影響及磨煤機(jī)臺數(shù)的影響。在選用磨煤機(jī)容量上不是磨煤機(jī)越大就越好，而是必需保持一定的裕度。

3.3 磨煤機(jī)本體設(shè)計(jì)的可靠性。磨煤機(jī)本體設(shè)計(jì)的可靠性與磨煤機(jī)選擇的關(guān)系主要包括以下四個(gè)部分：磨煤機(jī)研磨區(qū)的出力，涉及到磨損部件、彈簧壓力、轉(zhuǎn)速、傳動機(jī)構(gòu)的正確設(shè)計(jì)；干燥和分離的特性必須通過適當(dāng)?shù)暮聿拷孛娣e、外殼和分離煤的分離器容積來達(dá)到煤粉細(xì)度要求；特別要注意減少維修工作量和縮短停機(jī)時(shí)間；為了減少煤粉流動速度和降低分離器的磨損，磨煤機(jī)的外表高度和容積將設(shè)計(jì)的比較大。

3.4 磨煤機(jī)負(fù)荷率。國外各公司都根據(jù)本國煤質(zhì)特點(diǎn)選擇磨煤機(jī)，有的公司推薦磨煤機(jī)負(fù)荷率在90%。根據(jù)我國燃煤電廠使用煤種和設(shè)計(jì)煤種有時(shí)變化較多、未形成商品煤的特點(diǎn)，中速磨煤機(jī)負(fù)荷率一般取80%左右比較合理。根據(jù)工程煤種特點(diǎn)對磨煤機(jī)的要求，以及磨煤機(jī)與制粉系統(tǒng)藕合關(guān)系的要求，選擇中速磨煤機(jī)必須首先研究燃煤特性，對所建議的制粉系統(tǒng)提出特殊的要求，然后根據(jù)以上確定的所需磨煤機(jī)臺數(shù)及布置，選擇較優(yōu)秀的制粉系統(tǒng)及磨煤機(jī)配置。

3.5 磨煤機(jī)選型原則。當(dāng)磨制中高灰分、較強(qiáng)磨損性以下的煙煤時(shí)，宜選用中速磨煤機(jī)直吹式系統(tǒng)；磨煤機(jī)的容量應(yīng)滿足煤種出力裕度和和現(xiàn)場運(yùn)行的要求；設(shè)計(jì)煤質(zhì)及校核煤質(zhì)磨損指數(shù)小于1.2時(shí)，磨煤機(jī)碾磨件壽命應(yīng)在10000h以上；中速磨煤機(jī)要求有較好的運(yùn)行靈活性，保證鍋爐在最低負(fù)荷時(shí)能安全可靠地運(yùn)行；磨煤機(jī)的可靠性應(yīng)高，檢修方便，耗費(fèi)工時(shí)少，不影響發(fā)電。

結(jié)束語

為了適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國需要生產(chǎn)出型號更大，質(zhì)量更優(yōu)，對煤種適應(yīng)性更強(qiáng)的磨煤機(jī)，這不僅有利于滿足國內(nèi)需要，也利用出口到國外的過程，從而從整體上提高我國的磨煤機(jī)的制造水平。

[1]岑可法.大型電站鍋爐安全及優(yōu)化運(yùn)行技術(shù).2003.

[2]王嘉璇.電廠熱力設(shè)備及其運(yùn)行.1997.