中速磨煤機的發展淺析

李鴻操 李 浩

（北方重工集團有限公司傳動設備分公司，遼寧 沈陽 110027）

中速磨煤機是利用碾磨件在一定壓力下，做相對運動時碾磨表面對煤的擠壓作用來磨制煤粉的機械設備。中速磨煤機立軸的轉動速度為25～120r/min，其線速度為3～10m/s，介于低速磨和高速磨之間(鋼球磨煤機的線速度為2.5～3m/s，高速磨煤機的線速度為60～85m/s)。中速磨煤機按結構可分為輥式和球式兩大類。當前得到廣泛應用的有MPs輥輪式磨煤機、RP或HP(RP的改進型)型碗式磨煤機以及E型球式磨煤機。

1 中速磨煤機的工作形式

中速磨煤機由傳動裝置、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。碾磨區和粗粉分離器構成一個整體，安裝在密封的殼體內。中速磨的工作原理基本類似，磨盤或磨環由電動機驅動的立軸帶動以中速旋轉，原煤經落煤管進入磨盤并由磨盤一磨輥(或鋼球)兩個碾磨部件的相對運行而被碾磨。碾磨的主要機理是壓碎，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.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環處。熱空氣(干燥劑)經裝有均流導向葉片的風環整流后，以一定的風速進入環形干燥空間，將煤干燥，同時將煤帶入磨煤機上方的煤粉分離器，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重復碾磨。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環上方，但因由下而上的風環風速不足以阻止它們落下，它們將從風環落到雜物箱，從雜物箱中排出，通常稱其為石子煤。

RP型磨煤機是在傳統的碗式磨煤機基礎上發展而來的，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，既能用于一次風正壓制粉系統，又能用于負壓制粉系統。RP磨的規格用數字表示，個位數表示磨輥的個數，百位數和十位數表示碗的名義尺寸(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，它通過調節煤粉分離器折向葉片的角度來調節煤粉的最終細度。RP磨適合于磨制煙煤，也可用于貧煤和褐煤。

2 中速磨煤機的工作特點

HP磨是由RP磨針對在運行中存在的問題進行改進而發展形成的。HP碗式中速磨采用了RP磨的基本結構形式，同時又采用其他型式中速磨的優點進行改進。其特點主要有:

2.1 與RP磨相比，主要設計特點是采用了單獨的齒輪減速箱，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，具有強度高、質量輕的特點。減速箱能從磨煤機底部取出，換上備用減速箱，因此檢修方便并縮短了停磨時間。獨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察裝置，當溫度超過一定限度時，磨煤機立即自動停車。

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。磨輥設計中采用特殊的磨輥翻出裝置，磨輥軸可轉出工作位置到垂直的維修位置，不需要拆卸磨輥。

2.3 HP磨煤機采用裝在機外的彈簧加載裝置，不存在彈簧的磨損問題，當磨煤機內著火時，彈簧也不會因退火而變化。與RP磨的能與給煤率實行連鎖自控的液壓加載裝置相比，簡化了設備維護工作，同時彈簧的位移量較大，允許有較大的雜物通過磨輥，對磨煤機起到了保護作用。

2.4 HP磨煤機采用了隨磨碗一起轉動的風環裝置，能使通過磨煤機的空氣分配更為均勻，使磨煤機內部的磨損降低，同時加強了煤粉的一次分離，減小了一次風的壓力損失。

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域的分離效果。對用于均勻分配煤粉到各一次風管的出口文丘里管也進行了重新設計，提高了使用壽命

3 中速磨煤機的發展方向

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 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；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。

結束語

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，也利用出口到國外的過程，從而從整體上提高我國的磨煤機的制造水平。

[1]岑可法.大型電站鍋爐安全及優化運行技術.2003.

[2]王嘉璇.電廠熱力設備及其運行.1997.