MPS中速磨煤機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

王陽(yáng)

1.MPS磨煤機(jī)的工作原理

MPS型中速磨煤機(jī)磨煤機(jī)屬于外加力型輥盤式磨煤機(jī)。電動(dòng)機(jī)通過主減速機(jī)驅(qū)動(dòng)磨盤旋轉(zhuǎn)，磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)三個(gè)磨輥（120°均布）自轉(zhuǎn)。原煤通過進(jìn)煤管落入磨盤，在離心力的作用下沿徑向向磨盤周邊運(yùn)動(dòng)，均勻進(jìn)入磨盤輥道，在磨輥與磨盤瓦之間進(jìn)行碾磨。整個(gè)碾磨系統(tǒng)封閉在中架體內(nèi)。碾磨壓力通過磨輥上部的加載架及三個(gè)拉桿傳至磨煤機(jī)基礎(chǔ)，磨煤機(jī)殼體不承受碾磨力。碾磨壓力由液壓系統(tǒng)提供，可根據(jù)煤種進(jìn)行調(diào)整。碾磨壓力及碾磨件的自重全部作用于減速機(jī)上，由減速機(jī)傳至基礎(chǔ)。三個(gè)磨輥均分布于磨盤輥道上，并鉸固在加載架上。加載架與磨輥支架通過滾柱可沿徑向作傾斜12～15°的擺動(dòng)，以適應(yīng)物料層厚度的變化及磨輥與磨盤瓦磨損時(shí)所帶來(lái)的角度變化。

用于輸送煤粉和干燥原煤的熱風(fēng)由熱風(fēng)口進(jìn)入磨煤機(jī)，通過磨盤外側(cè)的噴嘴環(huán)將靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓，并以75-90m/s的速度將磨好的煤粉吹向磨煤機(jī)上部的分離器。同時(shí)通過強(qiáng)烈的攪拌運(yùn)動(dòng)完成對(duì)原煤的干燥。沒有完全磨好的原煤被重新吹回磨盤碾磨。原煤中鐵塊、矸石等不可破碎物落入磨盤下部的熱風(fēng)室內(nèi)，借助于固定在磨盤支座上的刮板機(jī)構(gòu)把異物刮至廢料口處落入廢料箱中，排出磨外。

磨好的煤粉進(jìn)入磨煤機(jī)上部的分離器后，滿足細(xì)度要求的合格煤粉被選出，并由分離器出口管道輸送到煤粉倉(cāng)。較粗的煤粉通過分離器下部重新返回磨盤碾磨。

2.MPS磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)

磨機(jī)的主要組成部分包括架體、地基、傳動(dòng)部、磨盤、磨輥、張緊裝置、分離器、密封空氣管路等。

2.1傳動(dòng)部

該部由主電機(jī)、圓錐行星減速器。

主電動(dòng)機(jī)為三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)，冷卻方式為空空冷，采用液體電阻器啟動(dòng)。

圓錐行星減速器的第一級(jí)為圓錐齒輪，第二級(jí)為行星齒輪，減速器輸出軸豎直安裝，在輸出軸下面裝有若干個(gè)巴氏合金止推軸承，減速器承受研磨部件的重力及碾磨時(shí)張緊裝置產(chǎn)生的垂直方向的力。減速器外殼由焊接結(jié)構(gòu)組成。

2.2磨盤部

鑄造的磨盤底座裝在主減速器的上面并用螺栓和銷釘把合以傳遞扭矩?？筛鼡Q的磨盤襯板由磨盤支撐，磨盤襯板分成幾段并頂在磨盤座外沿的楔形邊緣上。里圈磨盤襯板用壓板固定。分段磨盤襯板的表面幾何形狀決定著磨輥的傾斜度，即磨輥弧中間與磨盤襯板曲面接觸點(diǎn)的法線與鉛垂方向呈15°角。

磨盤和磨機(jī)架體之間設(shè)有噴口環(huán)，氣流通過磨機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入噴口環(huán)下方，被碾磨的物料由于風(fēng)環(huán)上方的氣流及磨腔內(nèi)壓差的作用，按照預(yù)定的流向布入碾磨區(qū)，而比重較大的夾雜物料通過噴口環(huán)落入磨腔下部由刮板送出機(jī)外?？梢杂谜趽鯂娍诃h(huán)口的方法來(lái)改變風(fēng)環(huán)通風(fēng)面積，即改變風(fēng)速，以適應(yīng)物料的需要。在磨碎過程中，噴口環(huán)改變了風(fēng)在磨腔中的分布，風(fēng)進(jìn)入磨機(jī)之后，經(jīng)過斜向?qū)蛲ǖ?，增?qiáng)了旋風(fēng)作用，并將物料分離。

2.3磨輥部

三個(gè)磨輥互成120°角排列，用上下輥窩及圓柱滾子支撐在壓力框架上，磨輥可以通過磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦自轉(zhuǎn)，也可以隨壓力框架的上下波動(dòng)而擺動(dòng)，這就使磨輥能適應(yīng)一些非正常物料引起的波動(dòng)載荷。

磨輥體由鋼板焊接，分段的磨輥襯板用端面壓板緊固，易于更換。在磨輥支架的外表面裝有可更換的防護(hù)板，以防止流體對(duì)支架的磨損。

2.4張緊裝置部

磨輥的預(yù)加載荷是靠液壓拉緊裝置施加的。液壓缸的力通過三個(gè)拉桿作用于壓力框架，再通過輥窩傳到磨輥，磨輥的力即作用于輥與盤之間的物料上，張緊拉桿液壓缸上分別裝有蓄能器來(lái)起緩沖作用。

液壓系統(tǒng)也可用來(lái)抬起壓力框架，但此時(shí)壓力框架與磨輥間的聯(lián)接板需要拆除，并用裝卸工具將磨輥固定。由于液壓缸在向上作用時(shí)，不具備抬起磨輥的壓力，故在聯(lián)接板沒拆除時(shí)，液壓系統(tǒng)溢流閥卸荷。

2.5分離器部

磨機(jī)配有動(dòng)靜態(tài)分離器以適應(yīng)更廣泛的細(xì)度要求。分離器旋轉(zhuǎn)的葉片靠變頻調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，通過變頻調(diào)速電機(jī)來(lái)調(diào)整分離器的轉(zhuǎn)速。

在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分離器轉(zhuǎn)速越高，出料粒度越細(xì)，反之亦然。但由于出料粒度亦受磨腔內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)壓等因素的影響，因此，不可能在試運(yùn)轉(zhuǎn)之前找出一個(gè)轉(zhuǎn)速與粒度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系只能在試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中逐漸求得。

2.6密封空氣部

密封空氣部分的作用是防止磨腔內(nèi)的粉塵落入磨輥軸承內(nèi)。由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的密封空氣通過裝在機(jī)架上方的管路導(dǎo)入磨輥軸承，在導(dǎo)風(fēng)管路中，裝有一個(gè)關(guān)節(jié)軸承的結(jié)點(diǎn)，以防止磨輥運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移量影響剛性聯(lián)接。

磨機(jī)內(nèi)部密封氣體由環(huán)行密封區(qū)溢出，阻止了機(jī)內(nèi)粉塵進(jìn)入運(yùn)動(dòng)的軸承部件內(nèi)，密封氣體的壓力值可由壓力變送器監(jiān)測(cè)，密封氣體的壓力不得低于8000Pa。

3.MPS磨煤機(jī)特點(diǎn)

（1）磨輥直徑大，滾動(dòng)阻力小，物料的碾入條件好，故出力特性好，電耗低。

（2）出力平穩(wěn)，調(diào)節(jié)方便，噪音低，振動(dòng)小，碾磨件磨損均勻。

磨輥采用滾柱銷與加載架之間聯(lián)結(jié)，磨輥可在12-15°范圍之間擺動(dòng)，使輥?zhàn)釉诠ぷ髦心芰己玫剡m應(yīng)料層厚度，入料粒度和碾磨件的磨損所帶來(lái)的變化。另外加載力是垂直拉力加載，作用力均布，這些能確保磨煤機(jī)出力平穩(wěn)，振動(dòng)小，碾磨件磨損均勻，對(duì)“三塊”自排能力強(qiáng)。

（3）加載力自動(dòng)方便調(diào)整。

MPS磨煤采用了液壓加載系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的液壓碾磨力是可調(diào)的，在不同工況下可調(diào)節(jié)到相應(yīng)的最佳碾磨力。當(dāng)煤質(zhì)發(fā)生變化或負(fù)荷快速變化時(shí)，碾磨力可以快速調(diào)節(jié)，這樣液壓加載磨煤機(jī)有更好的運(yùn)行條件，并且隨著煤質(zhì)的改變，能夠進(jìn)行快速的調(diào)整。因此，具有液壓加載系統(tǒng)的磨煤機(jī)能適應(yīng)發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的快速變化。

液壓加載系統(tǒng)由3個(gè)液壓缸組成，每個(gè)液壓缸帶有一個(gè)拉桿平行地工作，拉桿向下拉動(dòng)剛性加載架。這樣，連接于加載架上的磨輥對(duì)磨盤上的煤層施加壓力。

在磨機(jī)運(yùn)行過程中，由于煤中的大塊材料導(dǎo)致系統(tǒng)超壓，多余的壓力儲(chǔ)存在蓄能器中，系統(tǒng)壓力低時(shí)再進(jìn)行壓力釋放返回系統(tǒng)中，如此靠蓄能器來(lái)減小由于意外負(fù)荷造成的沖擊。

當(dāng)啟動(dòng)磨煤機(jī)或清掃磨煤機(jī)時(shí)，在啟動(dòng)主電機(jī)之前的瞬間，液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的反作用力大于碾磨力，磨輥被提升，在磨輥與煤層之間沒有任何接觸的情況下實(shí)現(xiàn)“軟啟動(dòng)”。因此，磨煤機(jī)電機(jī)、減速機(jī)及磨輥中的軸承實(shí)現(xiàn)了無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)。

在緊急停機(jī)的情況下，通過液壓系統(tǒng)將磨輥從磨盤上提升起來(lái)，可以自動(dòng)清除磨煤機(jī)中過多的煤。

在主電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，大部分磨機(jī)中的廢料將通過噴嘴環(huán)和熱風(fēng)入口管道被自動(dòng)排入廢料箱。

絕大部分維修工作都可通過液壓系統(tǒng)進(jìn)行，而不必將磨輥拆下來(lái)。如與磨輥連接部分的維修，運(yùn)行后期磨輥的更換與安裝，用高鉻焊材對(duì)磨輥進(jìn)行堆焊等。

為了適應(yīng)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的改變，通過液壓反作用力控制系統(tǒng)磨煤機(jī)碾磨力可以快速調(diào)整，在短時(shí)間內(nèi)迅速增加出粉量，有效的提供鍋爐燃燒所需燃料。

出粉量相對(duì)于完全恒定條件有一個(gè)快速變化過程，這個(gè)變化是通過碾磨力使其迅速變化而獲得的。由于出粉量這一變化不是由于給煤量的改變所產(chǎn)生的，所以不需要一段延遲時(shí)間。

（4）磨機(jī)殼體不受力，磨機(jī)穩(wěn)定性最佳。

三個(gè)磨輥的加載負(fù)荷通過減速機(jī)傳至基礎(chǔ)，靜定系統(tǒng)均勻傳遞加載力，磨煤機(jī)外殼不承受負(fù)荷，確保磨機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（5）磨損后期出力穩(wěn)定，影響小。

MPS磨機(jī)磨輥和磨盤襯板曲率線形好，端面相配，保證良好的研磨效果。在碾磨件的磨損后期，對(duì)磨機(jī)的出力影響較小，只比正常工作時(shí)出力下降5%，這是MPS型磨煤機(jī)最主要優(yōu)點(diǎn)。而其它型式的中速磨煤機(jī)（如HP磨）由于工作時(shí)是線接觸，在碾磨件磨損后期出力要下降10-20%。打一個(gè)形象的比喻MPS磨機(jī)好象搗蒜錘和碗，磨損對(duì)其工作效率影響極小。而其它型式的中速磨煤機(jī)（如HP磨）就好象菜刀在菜板上切菜，磨損后就“連刀”了，影響了工作效率。不利于鍋爐系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。