磨煤機襯板結(jié)構(gòu)和磨損對磨煤機出力影響的對比分析

桑長勇，杜福明

(華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204)

0 引言

濰坊公司二期鍋爐制粉系統(tǒng)采用沈重BBD3854鋼球磨煤機，配套采用原廠BBD 3854型階梯式結(jié)構(gòu)防磨襯板，材質(zhì)為ZGMn13Cr2。由于制粉效率低，公司決定引進1套新型MVL襯板。該襯板結(jié)構(gòu)同為階梯形，但坡度大，且存在二次變形階梯。

為選擇更好的襯板結(jié)構(gòu)，于2014年6月為#3爐的3B磨煤機更換了1套Magotteaux公司新型MVL襯板，為#3爐的3C磨煤機更換了1套原廠襯板。

本文通過對#3爐兩臺磨煤機更換不同結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的襯板后的磨損情況及制粉出力進行全面跟蹤分析，找到兼顧磨煤機制粉出力、使用周期及檢修維護量的襯板型式，以提高磨煤機制粉出力，保證磨煤機的的安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行。

1 設(shè)備主要參數(shù)概況及工作原理

1.1 設(shè)備參數(shù)

磨煤機設(shè)備的主要參數(shù)見表1。

1.2 現(xiàn)狀及問題

在磨煤機旋轉(zhuǎn)帶動鋼球及擠壓研磨原煤過程中，襯板的結(jié)構(gòu)形式起到重要的作用：襯板的梯度過大，易造成攜帶鋼球過多，鋼球下落時造成電流波動大；而坡度過小，鋼球在被帶到合適的高度前就會下落，對原煤的撞擊粉碎能力下降，影響制粉效率[1]。在襯板磨損后期會出現(xiàn)襯板梯度接近磨平、制粉效率明顯降低的情況。襯板的主要作用是保護筒體，避免筒體受研磨體和物料的直接沖擊和研磨；同時通過不同形式的襯板來調(diào)整筒體內(nèi)部研磨體的運動狀態(tài)[2]。

表1 磨煤機傳動部分主要參數(shù)

2 兩種襯板結(jié)構(gòu)及性能對比

通過對兩種梯形襯板(原廠襯板和新型MVL襯板)的坡度結(jié)構(gòu)、帶球能力、研磨效果進行對比，并在每個檢修周期內(nèi)對襯板的磨損量進行統(tǒng)計，對比襯板性能。

2.1 襯板結(jié)構(gòu)對比

通過對兩種襯板結(jié)構(gòu)尺寸(見表2、圖1、圖2)分析對比可看出：原廠襯板帶球能力差，坡度差僅有24 mm；而新型MVL襯板帶球能力強，坡度差為50 mm，且第二階梯結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生二次緩沖研磨撞擊，制粉效果較好。

表2 兩種襯板結(jié)構(gòu)尺寸對比結(jié)果 mm

圖1 原廠襯板結(jié)構(gòu)

圖2 新型MVL襯板結(jié)構(gòu)

2.2 襯板耐磨性對比

2.2.1 材質(zhì)及熱處理工藝對比

原廠襯板采用傳統(tǒng)工藝進行熱處理，處理后一般硬度為HRC46～ 52[2]，而新型MVL襯板采用先進的風(fēng)冷式熱處理工藝，處理一般硬度為HRC 58～62，硬度更大。

2.2.2 襯板磨損量對比

通過對比三年的襯板磨損情況(見圖3～圖6)，新型MVL襯板磨損量遠遠小于原廠襯板，制粉效率運行三年后沒有變化；而原廠襯板磨損已較重，導(dǎo)致制粉效率下降嚴(yán)重，已到更換周期。

圖3 新型MVL襯板使用3年后磨損 情況

圖4 原廠襯板使用3年后磨損情況

圖5 新型MVL襯板波形

圖6 原廠襯板波形

由表3可以看出現(xiàn)新型MVL襯板未發(fā)生破損情況，坡度差縮小值為4 mm，可忽略不計，襯板帶球能力未受到影響，并且襯板鑄造標(biāo)記清晰可見；而原廠襯板存在局部破損現(xiàn)象，坡度大大縮小，縮小值為11 mm，導(dǎo)致帶球能力下降。

2.3 不同襯板的制粉性能對比

2.3.1 煤粉細度、均勻性、顆粒度對比

2015年至2017年期間，濰坊公司針對3B與3C磨煤機不同轉(zhuǎn)速下的煤粉細度進行了多次測量。對比表4中的數(shù)據(jù)可知，在R200和R90兩種不同條件情況下，采用新型MVL襯板的3B磨的煤粉細度均優(yōu)于原廠襯板的3C磨。

表3 襯板磨損對比

表4 煤粉細度統(tǒng)計表

由表5中的數(shù)據(jù)對比可知，采用新型MVL襯板的3B磨煤粉均勻性及大顆粒百分比優(yōu)于采用原廠襯板的3C磨，更有利于煤粉的燃燒機鍋爐熱效率。

表5 煤粉均勻性及大顆粒百分比

2.3.2 磨煤機電耗對比

表6統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，兩臺磨機的電流控制均在100 A～115 A的范圍內(nèi)，差別不大。

表6 磨煤機出力和電流對比

2.3.3 磨煤機制粉出力對比

由表6可以看出，使用3年后，在磨煤機電流差別不大的條件下，新型MVL襯板的磨煤機常規(guī)出力為70.85 t/h，原廠襯板的磨煤機出力為61.38 t/h，新型MVL襯板的制粉能力優(yōu)于原廠襯板。經(jīng)過分析，差異原因可能為：新型MVL襯板在磨損較大時，因坡度差較大，鋼球仍可提升到一定高度，具有足夠的破碎及研磨能力，制粉效率穩(wěn)定性高；原廠襯板的磨損較大時，因坡度差較小，鋼球無法提升到一定高度，無法產(chǎn)生足夠的破碎及研磨能力，此時磨機的電流會有較大升高并伴隨磨機出力不足[3]。

3 投資費用對比

由表7可知， 更換傳統(tǒng)襯板一套費用為50萬元，平均每三年需要更換一次，每次更換人工費用7萬元，并且更換襯板時間長，造成停機損失較大。更換新型耐磨節(jié)能襯板，更換一套費用約125萬(包括了一套襯板及螺栓的材料費用及安裝費用) ?？梢钥闯?，新型耐磨襯板不僅可以節(jié)省采購費用，還可以減少維護成本。

表7 傳統(tǒng)襯板和新型MVL襯板投資費用對比(萬元)

4 結(jié)論

通過對二期3B、3C磨煤機采用的基本形式相同而結(jié)構(gòu)不同的襯板進行的多方面分析與對比可知：

(1)新型MVL襯板比傳統(tǒng)原廠襯板具有更好的性價比；

(2)MVL襯板在使用壽命、制粉效率的穩(wěn)定性、日常維護工作量等方面具有一定的競爭優(yōu)勢；

(3)磨煤機筒體使用新型MVL襯板，可以保證磨煤機長期安全穩(wěn)定運行(不少于10年)。因此，更換方案使用新型MVL襯板更為合理。

參考文獻：

[1]董鐵銘.提高鋼球磨煤機襯板使用壽命的措施探討[J].電力設(shè)備,2007,8(7):54-56.

[2]王德元.大型磨煤機襯板磨損的原因及對策[J].電站輔機,2010,31(3):37-40.

[3]張驍博，楊建國，趙虹.鋼球磨煤機制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化的試驗研究[J].動力工程學(xué)報,2010,30(2):133-137.