淺談中速磨煤機噴嘴環部的作用與改進

張曉明 鐘金亮

淺談中速磨煤機噴嘴環部的作用與改進

張曉明 鐘金亮

中速輥式磨煤機(MPS型)作為燃煤機組鍋爐的重要輔機，在火力發電廠運用已有二十多年的歷史，以其制粉效率高、運行噪音低及占地面積小等諸多優點，深受廣大用戶的歡迎。隨著時代的發展、技術的進步，磨煤機各組成部分也在不斷改進創新。本文主要淺述MPS型輥盤式磨煤機中噴嘴環部的作用及改造

磨煤機 噴嘴環部 檢修維護 分段改造

MPS型中速磨煤機是具有三個固定磨輥的外加力型輥盤式中速磨煤機。

三個輥子在一個旋轉磨盤上作輥壓運動。需要粉磨的物料從磨機的中心落煤管落到磨盤上。旋轉磨盤借助于離心力將物料運動至碾磨輥道上，通過磨輥進行碾磨。三個磨輥圓周方向均布于磨盤輥道上，磨輥施加的碾磨力由液壓缸產生。通過靜定的三點系統碾磨力均勻作用至三個磨輥上，磨盤﹑磨輥的壓力通過底板﹑拉桿和液壓缸傳至基礎。物料的碾磨和干燥同時進行。熱氣通過噴嘴環均勻進入磨盤周圍，將經碾磨的物料烘干并輸入至磨機上部的分離器。在分離器中，粗細物料分開，細粉排出磨機，粗粉重新返回磨盤碾磨。難以破碎的雜物熱氣流不能吹走，它們通過噴嘴環落入磨機下部的熱空氣室中，經刮板至石子煤箱中排除。

噴嘴環部是MPS中速磨煤機的重要組件。噴嘴環繞磨盤四周，作用是將一次熱風靜壓變為動壓。噴嘴環由旋轉部分和靜止部分組成，旋轉部分(動環)用螺栓固定在磨盤座上并隨磨盤一起轉動。靜止部分由靜環和擋環組成。靜環固定在磨機架體上，擋環用螺栓聯接在靜環上。安裝時應保證擋環和動環之間的垂直間隙均勻，間隙值應保證5～7mm之間 。動環與靜環水平間隙應保證7mm。噴嘴環部動環的材質是ZG50Mn2，屬于高錳鋼耐磨材料，使其使用壽命顯著提高。

為獲得磨煤機的高度可靠性和良好的使用性，必須根據運行計劃使磨煤機有一定的停歇時間，并且要根據運行計劃對其部件做必要的修理和更換，以保持磨煤機良好的操作運行狀態。因此對于維修工作，建議采取預防性的維護保養措施，而不是在絕對需要時才進行修理或更換，從而達到較高的可靠性，以避免無謂的停機。磨煤機維護檢修時，要定期檢查噴嘴動環噴口磨損情況，噴嘴環處的風速較高，同時又有物料和石子煤的沖刷，噴嘴環的表面會出現磨損。磨損過大會影響通風流速，石子煤排放量增多。磨損偏大時應及時采取葉片修補﹑封堵噴口等辦法保證通風截面。動環與靜環之間的間隙也應經常檢查(要求間隙5～7mm)，動靜間隙超過10mm時應調整間隙達到規定要求，間隙處不應有異物。當磨損嚴重時則要更換新噴嘴，整體式噴嘴環在更換時要將分離器﹑加壓裝置拆卸下來。

首先拆卸分離器：將分離器出粉管道和落煤管用索具吊住；拆開分離器與出粉管道和落煤管聯接法蘭的聯接螺栓；將膨脹節提升至分離器可移出的程度；拆開分離器與中架體間的連接螺栓；拆下通向分離器頂部的梯子(必要時拆除分離器檢修平臺)；拆開密封風管道的連接； 將分離器內通往磨輥的垂直密封風管道拆下來；將分離器下返料斗拆下；利用分離器移出裝置，將其放在適當的位置。

然后拆卸加壓裝置：在壓力框架﹑拉桿﹑鉸支座上作好標記；安裝磨輥固定支承裝置(專用工具提供)，防止磨輥傾倒；拆開加壓裝置鉸支座與輥支架的聯接銷軸；拆開拉桿機構上拉桿與下拉桿的聯接卡套，使上拉桿能夠與加壓裝置一起被吊出。

由此可見，整體式噴嘴環的更換維修是相當復雜的，并且在拆卸過程中，耗時﹑費力，不利于生產。因此結合現場反饋情況，為滿足客戶要求，使檢修方便，現將動環分段鑄造。

改造方案：將整個動環等分成六段；每段動環與相鄰配合的面加工去2mm，供安裝留量用；加工時保證相鄰配合葉片單面錯差尺寸小于3mm，錯差處打磨至平滑過渡。

尺寸計算：(以MPS280中速磨煤機為例)

已知：磨煤機入口最大體積流量：V=62.04 m3/s(見熱平衡計算書)

噴嘴環的噴口數目為：Z=42；噴嘴流速范圍：70-90m/s。

葉片與水平軸線的夾角設計為：α=45°。

噴嘴環的旋轉方向為順時針。

則噴嘴環的噴口內徑d1=(1.37-1.4)·D=(1.37-1.4)×2800=3836-3920mm

取噴口內徑d1=3920mm d1=3920mm

噴口寬度： a=[V/(80×Z)]0.5=[ 62.04/(80×42)]0.5=0.135m

考慮結構尺寸和物料粒度等因素，取葉片的寬度為：a=130mm

則噴口內徑d2= d1+2a=4180mm d2=4180mm

噴口中徑dm=( d1+ d2)/2=( 3920+ 4180)/2=4050mm dm=4050mm

通過噴嘴環單個噴口的最大體積流量：V1= V/Z=62.04/42=1.48 m3/s

MPS輥盤式磨煤機噴嘴環風速設計為：W=70-90m/s。

取靜止時的噴嘴環最大風速為90m/s

噴口環旋轉的線速度為：W0=πndm/60=3.14×21.6×4.05/60=4.5 8m/s

矢量合成最大噴口環風速為：W1=86.7m/s

單個噴口環截面積為：A1=V1/ W1= 1.48/86.7=0.017m2

總噴口環截面積為：A= A1×42= 0.017×42=0.714m2

噴口的周向寬度：b= A/a=0.017/0.13=0.131m

葉片厚度的確定：

噴嘴環噴口中徑的水平軸線上的噴口寬度：

b1= b/cosα=0.131/ cos45°=0.185m

則噴嘴環噴口中徑的水平軸線上的葉片截面厚度：

S1 =πdm/Z- b1=3.14×4.05/42-0.185=0.118m

葉片厚度：S= S1×cosα=0.118 ×cos45°=0.083m

考慮噴嘴環的鑄造圓角對風速的影響，取葉片厚度S=80mm

噴口長度的確定：

噴口長度L=0.097×dm=0.097×4.05=0.393m 取L=395mm

優點：分段動環在檢修時可以不拆分離器，直接從中架體大門吊入，旋轉磨盤部后用螺栓安裝固定，大幅縮短停爐時間；不必整體更換，只需更換磨損嚴重的部分，增加產品競爭力；優化鑄造工序。

綜上所述，通過對中速磨煤機噴嘴環動環的改造，能夠有效減少更換動環時的維護檢修時間，實現了結合現場的設計理念。在今后的工作中，會繼續通過理論與實踐結合，不斷改進和完善中速磨煤機。