DGS型風扇磨煤機在褐煤機組中的選型計算

張明昌

摘 ? 要：國內常用的傳統S型風扇磨煤機易損件壽命低、體積大，在褐煤機組應用中受到了一定的限制，不能滿足長期穩定連續運行的需求。本文采用DGS型磨煤機磨制褐煤，既具有傳統S型磨煤機磨制褐煤的優點，更能適應更差煤種的運行，同時易損件的壽命大幅度提高，檢修方便，將是磨制超高水分褐煤的更加合適的制粉設備。

關鍵詞：DGS型風扇磨煤機 ?運行原理 ?選型計算 ?啟動和調速

中圖分類號：TM621.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）04（c）-0013-02

1 ?傳統風扇磨和DGS型風扇磨煤機運行原理對比

1.1 國內傳統風扇磨煤機運行原理

風扇磨是集破碎、干燥、送粉三項功能于一身的制粉設備。其自身為一臺直葉片低效離心式風機，因此風扇磨煤機設計的核心理論基礎是流體力學，所有類型的風扇磨煤機都是按照風機近似理論設計的。

風扇磨主要由插板伸縮節、大門、打擊輪、機殼、分離器、軸承箱、主電機組成。主要結構類似于風機，轉速一般在400～1500r/min，屬于高速磨煤機。

在運行中，通過主電機帶動裝有打擊板的打擊輪進行高速旋轉。高速旋轉的打擊板對燃料進行撞擊粉碎，煤在被撞擊粉碎過程中被大量、高速旋轉的高溫介質所干燥的。被粉碎后的燃料在高速旋轉的打擊板形成的提升壓力的作用下，被輸送至爐膛中進行充分燃燒。

傳統的風扇磨（S型、FM型、MB型）全靠打擊板對原煤進行粉碎，打擊板的磨損較為嚴重，壽命較低，檢修工作量大。因此，這類傳統風扇磨煤機主要磨制低水分、可磨性較好、煤的沖刷磨損指數較低（Ke<1.5）的褐煤。

1.2 DGS型風扇磨煤機運行原理

DGS磨是一種帶有前置錘的風扇磨煤機，也是集破碎、干燥、送粉三項功能于一身的制粉設備，比傳統風扇磨多了一級破碎機構。

原煤通過給煤機進入前置錘室里，經過安裝在主軸上的前置錘多次打擊，變成了較細的煤粉顆粒，并隨著干燥劑進入打擊輪工作區。煤粒在此工作區受到高速旋轉的打擊輪打擊板的撞擊和沿程摩擦破碎，并被拋到磨煤機周向護板上得到進一步撞擊破碎;在氣流的帶動下，被破碎的煤粒沿周向護板做環流運動，進行摩擦破碎，同時與周向護板發生撞擊，對煤粉進行又一次破碎。被粉碎后的燃料在高速旋轉的打擊板形成的提升壓力的作用下，被輸送至爐膛中進行充分燃燒。

與傳統風扇磨相比，DGS型風扇磨增加了一級破碎（75%～85%的煤粉靠前置錘進行破碎），提高了磨煤機的制粉能力及對HGI較低煤質的適應性，使煤粉在磨煤機內的循環倍率降低，減輕了磨煤機內部的磨損及內部阻力，提高了通風出力和磨煤機壓頭提升能力。

在中國和亞洲，因為早期開采出來的褐煤可磨性較好、水分也相對較低（煤全水大多在40以內），沖刷磨損指數較低，使用傳統的風扇磨基本能滿足要求，對DGS型風扇磨煤機的認識存在空白。隨著近幾年國內褐煤（水分大多在45～65之間，可磨性系數HGI小于50）的進一步開發，煤的可磨性降低，沖刷磨損指數Ke增大，水分增加，需要新的風扇磨才能滿足長期穩定運行的要求，DGS型風扇磨將在國內市場得到廣泛應用。

2 ?工程概況和磨煤機選型

2.1 工程基本參數和煤質資料

煤質資料如表1所示。磨煤機安裝地點：鍋爐房內零米層圍繞鍋爐四周布置（8角切向布置）。

布置要求：電動機與磨煤機同軸。

平均海拔高度570m;平均大氣壓945mbar;鍋爐最大出力為2030t/h;鍋爐燃煤量：BMCR工況679t/h;風扇磨數量8臺，運行方式6+1（備）+1（檢修）;干燥介質為高溫爐煙+熱風+冷煙，高溫爐煙：1045℃，熱風：367℃，冷煙： 162℃;提升壓頭不低于1870Pa。

2.2 磨煤機選型技術參數

選型計算結果，選用DGS130型風扇磨，打擊輪直徑為3850mm，打擊板有效打擊寬度為1150mm，電機功率1600kW，碾磨出力滿足要求。提升壓頭為1900Pa，大于1870Pa，能夠將干燥粉碎后的煤粉輸送至爐膛燃燒，完全滿足要求（見表1）。

2.3 熱平衡計算數據

磨煤機出力為113.18t/h，采用高溫爐煙1045℃、159℃低溫爐煙和362.5℃熱風三介質進行干燥，熱平衡計算后參數如下：入口通風量142.9t /h，提升壓頭為1900Pa;鍋爐一次風率35%;磨入口一次風溫848℃;終端氧含量為6.2%，滿足規程防爆要求。計算結果（見表3），DGS130型風扇磨煤機完全能滿足工程要求。

3 ?DGS型風扇磨煤機的特點

3.1 受力均衡，運行平穩

DGS型風扇磨煤機打擊輪的支撐方式與其它類型風扇磨煤機不同，是簡支梁式，即：打擊輪處于主軸間，主軸兩端分別由一個固定軸承座支撐。使打擊輪在運行中始終處于平穩運行狀態，即使受到外力的沖擊時也能平穩運行。使磨煤機運行的安全性得到了極大的提高。

3.2 打擊板壽命長，檢修工作量小

DGS型風扇磨煤機帶有前置錘，原煤在進入機殼前已經被前置錘（前置錘錘頭更換簡單、便捷，壽命長）進行初破碎，減輕了打擊板的原煤破碎量，提高了打擊板壽命;蝸殼型線和打擊板形狀的優化不僅提高了磨煤機的性能，也使風粉在機殼內部合理分布，降低了局部劇烈磨損;破碎效率的提高使磨煤機內的煤粉濃度降低，風粉的沖刷強度降低，提高了打擊板壽命。因此，帶有前置錘式的風扇磨煤機打擊板的壽命遠比單純風扇磨煤機的使用壽命長。

4 ?DGS型風扇磨煤機啟動和調速運行方式

為滿足鍋爐調峰要求，提高制粉效率，磨煤機應配置調速裝置。可以根據鍋爐的負荷調節磨煤機轉速，使風粉比例更加合理，在低負荷時利于鍋爐燃燒;同時磨煤機型號較大，電機直接啟動時電流大，對電負荷沖擊大，因此采用軟啟動、調速裝置將是一個非常好的方案。

DGS130風扇磨煤機可采用液力耦合器或變頻調速裝置兩種方式實現軟啟動，且運行中轉速可在80%～100%范圍內調整，根據需要調整鍋爐負荷。不僅可以適應鍋爐各種工況要求，而且可以降低通風電耗，增強磨煤機制粉的經濟效率。

5 ?結語

（1）經過詳細計算，選用DGS130型風扇磨煤機完全能夠滿足工程出力要求。

（2）采用高溫爐煙、低溫爐煙和熱風三介質進行混合干燥，磨煤機干燥出力及防爆均滿足工程要求。

（3）采用液力耦合器或變頻器裝置進行啟動和調速，可以更加方便調節鍋爐的負荷，降低制粉電耗，具有顯著的經濟效益。

（4）與傳統風扇磨相比，DGS型風扇磨煤機運行更加平穩、安全，易損件壽命長，更加適合磨制較差的褐煤，將會在未來的褐煤機組中得到廣泛應用。

參考文獻

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