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的火力發電廠中應用比較廣泛，是火力發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確定及新結構的應用筆方面介紹了開發MGS3848雙進雙出磨煤機的全過程。

關鍵詞：MGS雙進雙出磨煤機；火力發電機組；關鍵輔機；主要參數；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年初根據理文自備熱電廠工程需要，我公司提出開發MGS3848雙進雙出磨煤機，從而彌補小規格磨煤機的空檔。MGS雙進雙出磨煤機在采用直吹式制粉系統的火力發電廠中應用比較廣泛，是火力發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部，通過旋轉的葉片送入裝有大量鋼球的筒體里，旋轉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

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；電機轉速：992r/min；減速機速比：6.722。

2 主要參數的確定

2.1 設備運行要求運行臺數及煤質資料

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，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資料

2.2 磨煤機主要參數確定

2.2.1 磨煤機規格確定。MGS雙進雙出磨煤機規格的確定主要依據哈氏可磨性系數、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，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）磨煤機工作轉速n：臨界轉速ncr=42.3/D0.5。由球磨機鋼球運行理論得知，磨煤機的工作轉速為0.76～0.88ncr，根據實際經驗取0.8ncr為磨煤機的工作轉速，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，包括煤粉細度（R90）、煤粉水分（Mar）、哈氏可磨性系數（HGI）等。

由于MGS3848沒有性能曲線圖，現可以通過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

根據廣東理文自備熱電廠工程的煤質情況，由煤粉細度（R90）、哈氏可磨性系數（HGI）、煤粉水分（Mar）查MGS3848曲線圖可得（表2），根據比例關系可得出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。根據項目的煤質特性及研磨原理，經過多次論證認為：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化設計鋼球的配比，從而提升鋼球對煤的研磨功能，新的配比是直徑為Φ30、Φ40、Φ50的鋼球，按重量1∶1∶1的使用。經運行實踐驗證，磨煤機在保證出力的要求下煤

粉細度很高，并且沒有產生周期性集中噪音的現象。

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規格使磨煤機國產化技術更進一步，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：設計產品MGS雙進雙出磨煤機、MTZ筒式鋼球磨煤機。

（責任編輯：周 瓊）