王琦

摘 要：通過深入分析計(jì)算與對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)磨煤機(jī)葉輪裝置空氣節(jié)流環(huán)的布置方式進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，通過減少葉輪裝置風(fēng)環(huán)過流面積，獲得了風(fēng)環(huán)處最佳過流風(fēng)速，提高磨煤機(jī)葉輪裝置對(duì)石子煤的分選效率。

關(guān)鍵詞：中速磨煤機(jī) 葉輪裝置 石子煤 過流風(fēng)速

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（a）-0062-01

大唐林州熱電有限責(zé)任公司2×350 MW超臨界直流機(jī)組于2011年先后投產(chǎn)，鍋爐采用上海重型機(jī)器廠HP863型中速磨煤機(jī)，每臺(tái)鍋爐安裝5臺(tái)，采用4運(yùn)1備運(yùn)行方式。自投產(chǎn)以來磨煤機(jī)石子煤排放量始終較大且熱值較高，給機(jī)組運(yùn)行帶來眾多問題，設(shè)備故障率和磨損率均較高，嚴(yán)重影響到機(jī)組的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

1.1 工作原理

原煤經(jīng)落煤管進(jìn)入三個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨輥之間，在壓緊力的作用下受到擠壓和研磨，被粉碎成煤粉。磨制成的煤粉隨磨輥一起旋轉(zhuǎn)，在離心力和不斷被碾磨的煤和煤粉推擠作用下被甩至風(fēng)環(huán)上方。熱一次風(fēng)經(jīng)葉輪裝置風(fēng)環(huán)整流后，以一定的風(fēng)速進(jìn)入環(huán)形干燥空間對(duì)煤粉進(jìn)行干燥，并帶入磨煤機(jī)上部進(jìn)入旋轉(zhuǎn)分離器。不合格的粗煤粉在分離器中被分離下來，返回到研磨區(qū)重新研磨，合格的煤粉經(jīng)分離器由熱一次風(fēng)帶出磨外，進(jìn)入熱一次風(fēng)管，直接通過燃燒器進(jìn)入爐膛，參加燃燒。

1.2 磨煤機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)

HP863型中速磨煤機(jī)設(shè)計(jì)最大出力50.9 t/h，磨煤機(jī)額定轉(zhuǎn)速38.4 r/min，磨煤機(jī)最大通風(fēng)量70.6 t/h，磨輥加載方式為彈簧變加載，磨煤機(jī)轉(zhuǎn)速38.4 r/min。

2 存在問題

自投產(chǎn)以來磨煤機(jī)石子煤排放量始終較大且熱值高（最高達(dá)8700 kj/kg），給機(jī)組運(yùn)行帶來眾多問題，設(shè)備故障率和磨損率均較高，嚴(yán)重影響到機(jī)組的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。葉輪裝置在使用過程中頻繁出現(xiàn)節(jié)流環(huán)磨損脫落，造成磨煤機(jī)一次風(fēng)風(fēng)速降低，繼而導(dǎo)致磨煤機(jī)石子煤排放量瞬間增大且熱值較高。同時(shí)因葉輪裝置側(cè)板磨損減薄較快，被迫頻繁更換葉輪裝置，導(dǎo)致采購(gòu)費(fèi)用高不下。

3 原因分析

經(jīng)過對(duì)中速磨煤機(jī)工作原理和石子煤成因的認(rèn)真分析，認(rèn)為石子煤通過風(fēng)環(huán)自上而下落至下部石子煤室，而一次風(fēng)通過風(fēng)環(huán)由下至上進(jìn)入磨煤機(jī)研磨區(qū)，在風(fēng)環(huán)喉口處流向相反的熱風(fēng)與下落的石子煤進(jìn)行激烈的碰撞，把大量密度較小的煤托住或吹起，并把細(xì)煤粉分離吹起，通過動(dòng)態(tài)分離器進(jìn)一步分離后進(jìn)入煤粉管道。所以合理選擇葉輪裝置風(fēng)環(huán)處的過流風(fēng)速是提高磨煤機(jī)石子煤分選效率的最佳途徑。大唐林州熱電有限責(zé)任公司磨煤機(jī)石子煤排放量較大即與風(fēng)環(huán)處的過流風(fēng)速選擇不當(dāng)有很大的關(guān)系。

4 改進(jìn)方案提出及實(shí)施

4.1 合理選擇葉輪裝置風(fēng)環(huán)處的一次風(fēng)速提高磨煤機(jī)石子煤分選效率

通過對(duì)不同節(jié)流環(huán)寬度在不同通風(fēng)量下過流風(fēng)速的計(jì)算，當(dāng)節(jié)流環(huán)寬度采用原先50 mm時(shí)，風(fēng)環(huán)過流面積為0.67 m2（未扣除風(fēng)葉面積），根據(jù)磨煤機(jī)設(shè)計(jì)最大通風(fēng)量70.6 t/h，風(fēng)壓7 kPa，入口風(fēng)溫245 ℃計(jì)算后得出，磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)處上升氣流速度為41 m/s?？紤]到葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板間隙（設(shè)計(jì)間隙寬度12.7 mm）造成的一部分漏風(fēng)損失及低負(fù)荷下風(fēng)量的調(diào)整，因此大唐林州熱電磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)處上升氣流速度明顯較低，是造成磨煤機(jī)石子煤量偏大的主要原因。如將節(jié)流環(huán)寬度增至70 mm時(shí)，風(fēng)環(huán)過流面積為0.54 m2，風(fēng)速為51 m/s，與該類型磨煤機(jī)推薦的過流風(fēng)速45～50 m/s風(fēng)速相符，風(fēng)環(huán)處過流風(fēng)速比改造前提高了10 m/s。

4.2 調(diào)節(jié)葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板間隙減少漏風(fēng)量

葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板與中間體底部和折向襯板支架之間的間隙，是磨煤機(jī)一次風(fēng)泄漏的重要通道。在對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行內(nèi)部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板安裝間隙過大，實(shí)測(cè)為20～25 mm，廠家圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為12.7 mm。經(jīng)認(rèn)真分析比對(duì)后重新調(diào)整為8～10 mm，以減少該處漏風(fēng)，并對(duì)可調(diào)板進(jìn)行可靠固定，防止其運(yùn)行中下滑。通過縮小可調(diào)板間隙，在不影響磨煤機(jī)運(yùn)行的情況下使風(fēng)環(huán)處的一次風(fēng)漏風(fēng)量降到最低。

4.3 對(duì)磨煤機(jī)葉輪裝置自身結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化

將磨煤機(jī)葉輪裝置空氣節(jié)流環(huán)重新采用16 Mn鋼板加工制做，厚度18 mm，寬度70 mm，均分6等份，沿葉輪裝置內(nèi)側(cè)側(cè)板貼邊滿焊，解決了運(yùn)行中節(jié)流環(huán)易磨損脫落的問題，同時(shí)減少了一次風(fēng)對(duì)葉輪裝置側(cè)板的沖刷磨損。

5 實(shí)施后效果及統(tǒng)計(jì)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果，綜合不同節(jié)流環(huán)寬度在不同通風(fēng)量下所獲得的過流風(fēng)速，最終將節(jié)流環(huán)寬度定為70 mm。在1號(hào)爐1D磨煤機(jī)改造實(shí)驗(yàn)成功后，利用設(shè)備檢修期間對(duì)全廠的10臺(tái)磨煤機(jī)陸續(xù)進(jìn)行了升級(jí)改造。進(jìn)行技術(shù)革新后的制粉系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，1號(hào)、2號(hào)鍋爐磨煤機(jī)的石子煤排放量顯著減少，平均熱值最低降至1847 kJ/kg。以改造后2013年10月份石子煤排放量，對(duì)比2012年01月份石子煤量，當(dāng)月共計(jì)減排石子煤約7000 t，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了石子煤輸送系統(tǒng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，下游相關(guān)設(shè)備的損耗諸如石子煤刮板、防磨襯板、振動(dòng)輸送機(jī)等也因石子煤排放量的減少而得到大幅度降低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

同時(shí)對(duì)HP863型中速磨煤機(jī)葉輪裝置的技術(shù)革新也促進(jìn)了中速磨煤機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，相關(guān)改造方案得到了上海重型機(jī)器廠的認(rèn)可，彌補(bǔ)了原產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的不足，進(jìn)一步完善了中速磨煤機(jī)葉輪裝置的結(jié)構(gòu)和使用性能。使葉輪裝置的使用壽命由原先的半年有望延長(zhǎng)至1～2年，提高了葉輪裝置的運(yùn)行可靠性，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。適合在后續(xù)的設(shè)備中推廣應(yīng)用。

6 結(jié)論

目前中速磨煤機(jī)石子煤排放量偏大始終是困擾著同類型燃煤機(jī)組的一大難題。大唐林州熱電有限責(zé)任公司通過對(duì)1號(hào)、2號(hào)鍋爐10臺(tái)HP863型中速磨煤機(jī)石子煤排放，進(jìn)行了深入持久的綜合治理，徹底解決了困擾燃煤機(jī)組中速磨煤機(jī)石子煤排放量和熱值偏大的難題。使得磨煤機(jī)石子煤排放量能夠處于可控范圍。形成了治理中速磨煤機(jī)石子煤排放量過大的一整套解決方案。較之目前國(guó)內(nèi)同類改造技術(shù)相比，該方案投入小，對(duì)設(shè)備本身無需太大改動(dòng)，改造后經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] HP863運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)[Z].上海重型機(jī)器廠有限責(zé)任公司.endprint