MGS3848雙進雙出磨煤機設計

摘要：MGS雙進雙出磨煤機在采用直吹式制粉系統(tǒng)的火力發(fā)電廠中應用比較廣泛，是火力發(fā)電機組配套的關鍵輔機之一。其具有運行可靠、對機組負荷要求反應速度迅速、儲存能力大、適應煤種范圍寬等特點。文章從磨煤機結構特點、原理到設備主要參數(shù)確定及新結構的應用筆方面介紹了開發(fā)MGS3848雙進雙出磨煤機的全過程。

關鍵詞：MGS雙進雙出磨煤機；火力發(fā)電機組；關鍵輔機；主要參數(shù)；新結構 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK264 文章編號：1009-2374（2015）03-0012-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0199

2013年初根據(jù)理文自備熱電廠工程需要，我公司提出開發(fā)MGS3848雙進雙出磨煤機，從而彌補小規(guī)格磨煤機的空檔。MGS雙進雙出磨煤機在采用直吹式制粉系統(tǒng)的火力發(fā)電廠中應用比較廣泛，是火力發(fā)電機組配套的關鍵輔機之一。其具有運行可靠、對機組負荷要求反應速度迅速、儲存能力大、防火防爆性能好、適應煤種范圍寬等特點。

工作原理：雙進雙出磨煤機制粉系統(tǒng)回路是完全對稱的，原煤從自動控制速度的給煤機中落進混料箱，靠其自身重力落入輸送裝置架體內(nèi)部，通過旋轉(zhuǎn)的葉片送入裝有大量鋼球的筒體里，旋轉(zhuǎn)的筒體把鋼球重復拋落把原煤研磨成煤粉。

一次風分兩路進入磨機，大部分一次風從磨煤機兩端的熱風箱進入，通過中空管進入磨煤機的筒體對煤粉進行干燥，并將磨制好的煤粉再通過絞籠的環(huán)形通道送到的分離器中去，分離器再把不合格的大顆粒煤粉返回筒體內(nèi)重新粉磨，合格的細粉被送到鍋爐的燃燒器；少量一次風（即旁路風）進入混料箱部，對剛落下來的原煤進行預干燥，然后其再與磨煤機內(nèi)的大量一次風混合，共同完成對煤粉的進一步干燥和輸送。

MGS雙進雙出磨煤機制粉煤種的適用范圍，技術參數(shù)如下：

哈氏可磨度：HGI=40～70；水分：8%～20%；熱值：2500～6000大卡/公斤；

灰分：18%～49%（干燥基）；揮發(fā)分：20%～40%（可燃基）；煤粉細度：75%～85%，通過200目篩；進料粒度：0～30mm。

1 磨煤機主要參數(shù)

額定出力：46t/h（HGI=50，H2O=80%，75%通過200目篩）；筒體有效直徑：3750mm；筒體有效長度：4940mm；筒體有效容積：54.6m3；筒體轉(zhuǎn)速：17r/min；最大裝球量：58t；鋼球配比：Φ30∶Φ40∶Φ50=1∶1∶1（重量）；電機功率：1000kW；電機轉(zhuǎn)速：992r/min；減速機速比：6.722。

2 主要參數(shù)的確定

2.1 設備運行要求運行臺數(shù)及煤質(zhì)資料

廣東理文自備熱電廠工程（工程安裝1臺350t/h高溫高壓煤粉鍋爐）采用雙進雙出磨煤機正壓冷一次風直吹式制粉系統(tǒng)，該工程配2臺MGS3848雙進雙出磨煤機。

表1 廣東理文自備熱電廠工程煤質(zhì)資料

2.2 磨煤機主要參數(shù)確定

2.2.1 磨煤機規(guī)格確定。MGS雙進雙出磨煤機規(guī)格的確定主要依據(jù)哈氏可磨性系數(shù)、最大原煤流量、煤粉通過200目篩的煤粉細度（%）、最終水分、全水分（%）等參數(shù)，并通過MGS雙進雙出磨煤機性能曲線確定。

（1）筒體體積V：V=1/4·πD2L=0.25π×3.752×

4.94≈54.6m3。

（2）最大裝球量Tmax：由經(jīng)驗可知，MGS雙進雙出磨煤機的鋼球填充率ψ在20%～26%之間。選定ψmax=21%，可得（鋼球堆積密度ρ=4.9t/m3）：

Tmax=Vρψmax=54.6×4.9×0.21≈58t

（3）磨煤機工作轉(zhuǎn)速n：臨界轉(zhuǎn)速ncr=42.3/D0.5。由球磨機鋼球運行理論得知，磨煤機的工作轉(zhuǎn)速為0.76～0.88ncr，根據(jù)實際經(jīng)驗取0.8ncr為磨煤機的工作轉(zhuǎn)速，則得：

n=0.8ncr=0.8×42.3/3.750.5≈17r/min

（4）最佳裝球量Topt：由鋼球磨煤機最佳鋼球填充率的計算公式ψopt=0.12/（n/ncr）1.75，得：

Topt=ψoptV·5=0.12/（17/20.84）1.75×54.6×5≈46.8t

（5）磨煤機出力B：基本經(jīng)驗公式：

B=KψD2.5L

式中：D——筒體的有效直徑（m）；L——筒體的有效長度（m）；ψ——鋼球填充率（%，體積比）；K——修正系數(shù)，包括煤粉細度（R90）、煤粉水分（Mar）、哈氏可磨性系數(shù)（HGI）等。

由于MGS3848沒有性能曲線圖，現(xiàn)可以通過MGS3854曲線圖及以上的公式，計算出MGS3848在同等條件下的出力。由出力公式可得MGS3848和MGS3854出力存在以下的比例關系：

比例系數(shù)A=（K1/K2）·（ψ1/ψ2）·

（D1/D2）2.5·（L1/L2）

=1×（54.6/61.2）×12.5×（4.94/5.54）≈0.796

根據(jù)廣東理文自備熱電廠工程的煤質(zhì)情況，由煤粉細度（R90）、哈氏可磨性系數(shù)（HGI）、煤粉水分（Mar）查MGS3848曲線圖可得（表2），根據(jù)比例關系可得出MGS3848的出力情況（表3）：

2.2.2 磨機功率的確定。

（1）首先確定磨煤機軸功率消耗PM（kW）：

PM=PMO（5.714ψ+0.143）

PMO取決于磨機型號，對于MGS3848，PMO=581.3kW。

PM=581.3×[5.714×（58/4.9×54.6）+0.143]=803.2kW

（2）確定磨煤機功率消耗（Pmax）：

計算磨煤機消耗的功率需考慮電機效率（95%）和減速機效率（98%），得：

Pmax=PM/（95%×98%）=803.2/（0.95×0.98）≈862.7kW

（3）確定磨煤機主電機功率P：主機功率選定有15%的余量，P=1.15Pmax=1.15×862.7=992.1kW，所以確定電機功率為1000kW。

2.2.3 鋼球配比的確定。根據(jù)項目的煤質(zhì)特性及研磨原理，經(jīng)過多次論證認為：MGS3848直徑較小，鋼球的提升高度低，沖擊研磨能力差。鋼球直徑過小將導致出力減少。為提高磨機出力需增加最大直徑的鋼球并重新優(yōu)化設計鋼球的配比，從而提升鋼球?qū)γ旱难心スδ埽碌呐浔仁侵睆綖棣?0、Φ40、Φ50的鋼球，按重量1∶1∶1的使用。經(jīng)運行實踐驗證，磨煤機在保證出力的要求下煤

粉細度很高，并且沒有產(chǎn)生周期性集中噪音的現(xiàn)象。

3 設計總結

第一，該項目采用了新結構的軸向型分離器，軸向型比原有的徑向型在容積和高度等方面都大有改進，增加了軸向擋板的撞擊分離作用，內(nèi)部氣流的通過路徑也比徑向型分離器更為合理，減少了結構的阻力，降低了徑向分離器均勻性差、容積利用率較低、通道狹小的固有缺點，使得分離的效果有明顯的改善，取得了較好的技術兼經(jīng)濟效益。

第二，磨煤機在加球裝置管道上增設了干燥風口，有效改善了原有結構在潮濕氣候條件下加球時容易出現(xiàn)的加球管道堵塞的情況，增強了設備的適應性。

MGS雙進雙出磨煤機融合了世界上先進的法國ALSTOM公司的BBD型雙進雙出磨煤機技術，MGS3848規(guī)格使磨煤機國產(chǎn)化技術更進一步，使MGS雙進雙出磨煤機系列更加完善，使國產(chǎn)化磨煤機市場競爭力更加強大。

參考文獻

[1] 張安國，梁輝.電站鍋爐煤粉制備與計算[M].北京：中國電力出版社，2011.

作者簡介：范丹丹（1980-），女，北方重工電站設備分公司設計員，研究方向：設計產(chǎn)品MGS雙進雙出磨煤機、MTZ筒式鋼球磨煤機。

（責任編輯：周 瓊）