淺談我國中速磨煤機的發展與設計

摘要：隨著我國控制技術的進步，中速磨煤機得到快速發展和應用，本文闡述了我國中速磨煤機的發展過程，并對中速磨煤機的制造、試驗、設計、選型及運行情況進行了分析。

關鍵詞：中速磨煤機 發展 設計

0 引言

為了改進我國中速磨煤機落后的局面，我國從20世界末先后從發達國家引進了各種系列的中速磨煤機，并且積極研究國外的先進的機器，在引進消化吸收的基礎上，經過幾十年的努力，我國生產出國產的中速磨煤機，并且各項指標已經符合國際的要求，生產水平得到了很大的提高。

1 中速磨煤機的引進

在1980年，我國從美國引進全套RP系列碗式磨煤機制造技術，生產出首批試制的RP923中速磨煤機，該機具有運行良好，對負荷反應迅速，制粉操作靈活，便于實現自動控制等優點，但是RP923中速磨煤機具有對煤種適應性較差，對煤中“三塊”較敏感等缺點。在1985年，我國企業與德國企業簽訂了MPS中速磨煤機技術轉讓合同，MPS系列磨煤機具有運行穩定、調整靈活、石子煤量小等優點。在1989年，我國又從美國引進了全套HP系列碗式中速磨煤機設計和制造技術，并按照標準化進行生產，生產的機器出口到其它國家。

2 國產磨煤機的設計

2.1磨煤機的防爆設計為了達到國際的生產磨煤機的標準，設計的煤粉系統部件必須承受344kPa的壓力，以抗御可能發生的爆炸壓力。根據該項要求，中速磨煤機應有較高的防爆能力。上海重型機器廠引進的美國ABB-CE公司技術的RP和HP磨煤機，按照美國標準要求，可以承受344kPa的內爆壓力。沈陽重型機器廠引進的德國Babcock公司的MPS磨煤機技術，也可以按照美國標準設計，同樣能承受344kPa的內部爆炸壓力。如東北電力設計院設計的元寶山電廠(2×600MW機組)，按照技術協議要求達到美國標準，沈陽重型機器廠也引進了防爆耐壓技術。因此，無論是上海重型機器廠還是沈陽重型機器廠均能滿足美國最新標準的防內爆要求。

2.2磨煤機的加載方式設計ABB-CE公司設計的HP磨煤機是最早采用彈簧變加載技術，但是由于大型彈簧制造水平跟不上大型磨煤機的發展，因此ABB-CE公司選擇液壓變加載來增強碾磨力，并在RP863，RPg03，RP943，RP1003磨煤機上均采用了液壓變加載。但實際運行后發現，隨著液壓缸和電磁閥等的磨損，磨煤機的故障不斷增多。據ABB-CE公司統計，RP磨煤機故障中有60％是由液壓變加載引起的，隨著彈簧制造水平的提高，生產出了剛度更大的彈簧。由于液壓變加載機器的一系列缺點，ABB-CE公司認為彈簧變加載比液壓變加載更優越，經過一系列的研究與試驗，在新設計的HP磨煤機上全部采用了彈簧變加載，從而使得磨煤機制造水平有了很大的提高。國內引進的HP磨煤機都具有外置式彈簧變加載系統，該加載系統具有結構簡單、較低的荷載、平穩的運行、較低的檢修率、較高的可靠性和較少的附加動力等。

3 國產中速磨煤機的選型

3.1引進中速磨煤機的國內煤種實驗研究由于我國煤種變化范圍大，磨損性強，而且灰分較高，因此在引進國外磨煤機時，該磨煤機的性能設計方法在我國還有再實驗問題。針對這些問題，我國在引進國外先進技術的同時，也引進了磨煤機碾磨出力計算公式、修正系數曲線和磨煤機熱力計算軟件。碾磨出力計算是在基本出力的基礎上進行各種因素的修正。修正系數包括可磨度、煤粉細度、水分，但不包括灰分的影響。我國磨煤機選型曲線和計算公式是根據我國大量煤種和燃燒實驗總結而來，故比較適合我國煤種。

3.2中速磨煤機選型與制粉系統的耦合關系在中速磨煤機選型時，主要注意考慮與制粉系統設計的耦合關系。要設計一個足夠靈活的制粉系統，來處理電廠設計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的選型余量要求。因為劣質煤種會使磨煤機過負荷，還可能降低鍋爐出力。然而中速磨煤機余量過大又會造成不必要的投資浪費和降低制粉系統的利用率及其它一些問題。對于全水分比較大的煤，例如褐煤，磨煤機的研磨出力一般都能滿足鍋爐燃煤量的要求，但磨煤機的通風量有限制，鍋爐熱風溫度等也有限制，因而只能根據磨煤機的干燥出力來控制磨煤機的磨煤量。設計院在選擇中速磨煤機時，要與制造廠配合，把磨煤機選型與煤種、鍋爐型式、磨煤機三者之間聯系起來考慮，并注意以下幾個方面。

3.3磨煤機臺數與出力磨煤機設計出力是指磨煤機在設計煤質條件和鍋爐設計煤粉細度下的出力，一般情況下，磨煤機選型均能滿足此要求。磨煤機設計最大出力，是指磨煤機在設計煤質條件和鍋爐設計煤粉細度下的最大出力。該出力是通過給定的公司、圖表計算和試磨試驗得到的。設計最小出力是考慮磨煤機振動、允許的最小通風量下的風煤比計算給定的。磨煤機出力包括研磨出力和干燥出力。當然用特性變化大的煤種、劣質煤以及還不知道其研磨特性、雜質和派生物的許多煤種等，對磨煤機出力影響較大。因此詳細地考察影響磨煤機的主要變化因素，對于恰當地選擇所需要的磨煤機臺數和出力是十分必要的。同時根據燃煤煤質、機組停用率和運行靈活性三大原則，也應考慮磨煤機出力的影響及磨煤機臺數的影響。在選用磨煤機容量上不是磨煤機越大就越好，而是必需保持一定的裕度。

3.4磨煤機本體設計的可靠性磨煤機本體設計的可靠性與磨煤機選擇的關系主要包括以下四個部分：磨煤機研磨區的出力，涉及到磨損部件、彈簧壓力、轉速、傳動機構的正確設計；干燥和分離的特性必須通過適當的喉部截面積、外殼和分離煤的分離器容積來達到煤粉細度要求；特別要注意減少維修工作量和縮短停機時間；為了減少煤粉流動速度和降低分離器的磨損，磨煤機的外表高度和容積將設計的比較大。

3.5磨煤機負荷率國外各公司都根據本國煤質特點選擇磨煤機，有的公司推薦磨煤機負荷率在90％。根據我國燃煤電廠使用煤種和設計煤種有時變化較多、未形成商品煤的特點，中速磨煤機負荷率一般取80％左右比較合理。根據工程煤種特點對磨煤機的要求，以及磨煤機與制粉系統藕合關系的要求，選擇中速磨煤機必須首先研究燃煤特性，對所建議的制粉系統提出特殊的要求，然后根據以上確定的所需磨煤機臺數及布置，選擇較優秀的制粉系統及磨煤機配置。

3.6磨煤機選型原則當磨制中高灰分、較強磨損性以下的煙煤時，宜選用中速磨煤機直吹式系統i磨煤機的容量應滿足煤種出力裕度和和現場運行的要求；設計煤質及校核煤質磨損指數小于1.2時，磨煤機碾磨件壽命應在10000h以上；中速磨煤機要求有較好的運行靈活性，保證鍋爐在最低負荷時能安全可靠地運行：磨煤機的可靠性應高，檢修方便，耗費工時少，不影響發電。

4 國產中速磨煤機的運行可靠性

近幾年來我國的中速磨煤機的可用系數、運行系數逐年提高，并且中速磨煤機的可用系數、運行系數均高于低、高速磨煤機。近幾年，隨著大容量火電機組的不斷投運，中速磨煤機的使用越來越多，中速磨煤機初期投資費用小，磨煤電耗低，低負荷運行時，單位耗電量增加不多，已成為大型火電機組配備磨煤機的首選方案。

5 結論

為了適應我國經濟的快速發展，我國需要生產出型號更大，質量更優，對煤種適應性更強的磨煤機，這不僅有利于滿足國內需要，也利用出口到國外，從而從整體上提高我國的磨煤機的制造水平。

參考文獻：

[1]劉德來.中速磨煤機直吹式制粉系統運行特性分析[J]山西焦煤科技2008

[2]辛勝偉大型煤粉鍋爐磨煤機技術發展及選型分析[J]電站系統工程2008