鋼球磨煤機(jī)鋼球自動(dòng)篩選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

杜寄勇 武海亮 高俊昆

（濟(jì)南重工股份有限公司，濟(jì)南 250109）

制粉系統(tǒng)是鍋爐能耗較大的設(shè)備，制粉系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性主要取決于磨煤電耗和通風(fēng)電耗，而增加磨煤電耗的主要影響因素包括鋼球的磨損、雜物的堆積等。節(jié)能意味著增效，只有增效才能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文以鋼球磨損堆積在筒體內(nèi)作為節(jié)能降耗的主要課題，只有對(duì)制粉系統(tǒng)加強(qiáng)管理，實(shí)現(xiàn)在運(yùn)行過程中自動(dòng)篩選磨損廢棄鋼球，減少對(duì)制粉系統(tǒng)的內(nèi)耗，為企業(yè)節(jié)能降耗提供助力。

1 概述

某熱電事業(yè)部“一爐一機(jī)”工程新建1×260t/h高溫高壓煤粉鍋爐，配套1×25MW抽背式汽輪發(fā)電機(jī)組，同步建設(shè)脫硫脫硝，主要為化工區(qū)提供蒸汽、電力。因此，對(duì)“一爐一機(jī)”工程的設(shè)備可靠性要求較高，設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)8000h。鍋爐為四角切圓燃燒，自然循環(huán)汽包爐，中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)，鍋爐系統(tǒng)配備2臺(tái)鋼球磨煤機(jī)[1]。技術(shù)要求如下。

（1）端襯板ZGCr6Mo。材質(zhì)及機(jī)械性能符合磨煤機(jī)耐磨件的相關(guān)要求。機(jī)械性能：HR≥50；沖擊韌性≥10J/cm2；C：0.6% ～ 0.9%；Cr：5.0% ～ 7.0%；Mn：0.5% ～ 1.5%；Si：0.4%～ 1.0%；S＜ 0.04%；P＜ 0.04%；Cu≤ 1.0%；Ni≤ 1.0%；Mo：0.4%～1.0%。

（2）該項(xiàng)目實(shí)施后，磨煤機(jī)運(yùn)行符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，不對(duì)磨煤機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生任何負(fù)面影響。鋼球自動(dòng)篩選系統(tǒng)工作穩(wěn)定、安全、可靠，便于檢修維護(hù)。

裝置安裝使用后，磨煤機(jī)出力提高5%，篩選球直徑在12～15mm，廢鐵件線性尺寸≤150mm，不合格鋼球篩選率≥85%，系統(tǒng)無(wú)泄漏，不得對(duì)現(xiàn)場(chǎng)造成污染。設(shè)備使用壽命≥6年。

2 技術(shù)方案

鋼球自動(dòng)篩選的開發(fā)、研制，是根據(jù)磨煤機(jī)的工作原理和運(yùn)行實(shí)際情況，以節(jié)電和提高磨煤機(jī)出力的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)筒體內(nèi)出粉端進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)在運(yùn)行中在線自動(dòng)篩選筒體內(nèi)被磨損失效鋼球、石塊等。

在風(fēng)粉流動(dòng)作用下，磨煤機(jī)在運(yùn)行中將拋起、拋落的鋼球推向出口處堆集，旋轉(zhuǎn)中失效鋼球沿著半錐角傾斜面，被選進(jìn)篩孔槽型襯板空腔內(nèi)；被帶入高位時(shí)，其自由下落到襯板與螺旋管連接的定向多條流道，借助反向螺旋片的推力，將小鋼球推向出球位置鎖定；靠筒體的旋轉(zhuǎn)將小鋼球提升至高位點(diǎn)時(shí)，小鋼球、石塊等在自重及旋轉(zhuǎn)離心力共同作用下被拋出，落到高位點(diǎn)接球裝置內(nèi)，經(jīng)導(dǎo)球管落入密封式收球箱[2]。

根據(jù)以上分析，設(shè)想在鋼球磨煤機(jī)出口安裝自動(dòng)選球裝置，具體設(shè)計(jì)思路及示意圖如圖1所示。

圖1 磨煤機(jī)鋼球自動(dòng)篩選裝置示意圖

2.1 螺旋管結(jié)構(gòu)

在原螺旋管內(nèi)，安裝一個(gè)新螺旋管，改變?cè)菪艿穆菪颉Ｐ侣菪c原旋管旋向相同，以螺旋片作為支架，新螺旋管與原螺旋管之間形成多條流道，與篩孔槽型襯板連接形成定向內(nèi)流通道[3]。

2.2 端襯板結(jié)構(gòu)

篩孔襯板，是根據(jù)原有的端襯板尺寸規(guī)格，在襯板表面設(shè)計(jì)篩球孔，寬12～15mm，襯板背面與端蓋之間形成內(nèi)流通道。

2.3 端蓋保護(hù)

端襯板與端蓋之間形成廢鋼球流道，若不采取對(duì)端蓋的保護(hù)措施，則端蓋的內(nèi)壁將受到廢鋼球、雜物和煤粉的磨損，即使這些東西的運(yùn)動(dòng)速度不高，磨損不嚴(yán)重。因此，在安裝篩球襯板時(shí)，在端蓋表面上安裝防磨鋼板，防止對(duì)端蓋的磨損。

2.4 接球裝置

在出粉彎頭部位安裝固定接球裝置，采用獨(dú)特的輸球通道，與出口彎頭外部收集箱連接，順利將小鋼球輸送到收集箱中。

2.5 收集箱

密封式收集箱內(nèi)裝有一輛小推車，用來對(duì)廢鋼球裝卸，箱體固定在出口彎頭外部一側(cè)，在磨煤機(jī)筒體內(nèi)出口部位將原襯板拆除，安裝新型篩孔槽型襯板與螺旋管連接形成整體封閉式篩選通道，將磨損失效的小鋼球在運(yùn)行中經(jīng)接球裝置落入收球箱內(nèi)[4]。在無(wú)任何能源消耗下，靠磨煤機(jī)原動(dòng)力旋轉(zhuǎn)方式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中在線自動(dòng)篩選功能。

3 結(jié)語(yǔ)

增加磨煤電耗的主要因素來源于鋼球的磨損、雜物的堆積等。本文主要分析了某鋼球磨煤機(jī)鋼球自動(dòng)篩選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括螺旋管結(jié)構(gòu)、端襯板結(jié)構(gòu)、端蓋保護(hù)、接球裝置以及收集箱及部分的設(shè)計(jì)。通過項(xiàng)目具體參數(shù)，人們可以擬定技術(shù)方案。本產(chǎn)品經(jīng)過用戶的實(shí)際使用反饋，將磨損廢棄鋼球在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選，大大減少了對(duì)制粉系統(tǒng)的內(nèi)耗，節(jié)能降耗效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益較好。