宗衛(wèi)星 謝世平

北方重工集團有限公司電站設備分公司

雙進雙出磨煤機的結(jié)構(gòu)改進及優(yōu)化

宗衛(wèi)星 謝世平

北方重工集團有限公司電站設備分公司

本文通過對北方重工集團電站公司生產(chǎn)的雙進雙出磨煤機進行說明，旨在為同類產(chǎn)品的優(yōu)化設計中提供指導和借鑒的作用。

雙進雙出磨煤機 結(jié)構(gòu) 改進及優(yōu)化

1 概述

1.1 背景。沈陽重型機器廠(現(xiàn)北方重工集團有限公司)于1988年三月從法國斯登工業(yè)公司(現(xiàn)阿爾斯通公司)引進了直燃式 BBD 雙進雙出筒式磨煤機，合同規(guī)定轉(zhuǎn)讓 BBD3448，BBD4060，BBD4760，BBD4772，四種規(guī)格制粉系統(tǒng)設備的全部設計，制造，檢驗和試驗研究技術(shù)，以滿足國內(nèi)外100MW，200MW，300MW，600MW火力發(fā)電機組鍋爐的需要。

1.2 結(jié)構(gòu)。雙進雙出筒式磨煤機由分離器，筒體，傳動系統(tǒng)，主軸承，密封風箱，螺旋輸送裝置等主要部分及電氣，潤滑(主軸承采用靜壓和動壓聯(lián)合潤滑，大小齒輪采用干油噴霧潤滑)等輔助部分組成。該系列磨煤機還配有液壓頂起裝置，鋼球充填裝置，篩卸球裝置，慢速驅(qū)動裝置，電耳和壓差裝置(監(jiān)控和控制筒內(nèi)料位)。

1.3 工作原理

1.3.1 原煤通過能自動控制速度的給煤機進入落煤管，靠重力的作用落入輸送裝置的下方，被旋轉(zhuǎn)的絞籠送入磨煤機的筒體，旋轉(zhuǎn)的筒體內(nèi)裝有一定量的鋼球，把原煤研磨成煤粉。

1.3.2 一次風通過磨煤機兩側(cè)的中空管進入磨機的筒體，對原煤和煤粉進行干燥，并將磨制好的煤粉通過絞籠體的環(huán)形通道輸送到磨煤機上方的分離器中，不合格的粗煤粉返回筒體內(nèi)重新粉磨，合格的細粉被送到鍋爐的燃燒器進行燃燒。

1.3.3 部分一次風(旁路風)進入混料箱，對原煤進行充分預干燥后進入磨煤機分離器，與入磨一次風混合，共同完成對煤粉的進一步干燥和輸送。

1.4 特性。雙進雙出鋼球磨煤機的特點主要有：鋼球為易損件，但能夠不停機添加易損件；可連續(xù)作業(yè)，運行維護工作少；磨煤機檢修維護費低，可跟隨鍋爐檢修時更換螺旋葉片和筒體襯板。螺旋葉片壽命為2～3年，筒體襯板壽命為6～8年；風煤比低。風煤比低故煤粉在一次風中濃度高，在低負荷情況下煤粉細度增加，更有利于鍋爐低負荷時穩(wěn)定燃燒，降低燃油耗量；出力和細度穩(wěn)定。出力的調(diào)節(jié)是由一次風量決定的。一次風量不變，出力就穩(wěn)定。出力的控制與磨煤機內(nèi)的煤位控制是相互獨立的，不會因出力的增加影響磨機內(nèi)的煤量。煤粉細度通常是由磨機的鋼球量決定的，只要鋼球量不變，細度是穩(wěn)定的；磨機儲存煤量大，磨煤機出力靠一次風量調(diào)整，在寬負荷范圍內(nèi)，使磨機響應鍋爐負荷速度快；靈活性好，可用率高，煤種適用范圍廣，不受煤中“鐵塊、石塊、木塊”的影響。

2 現(xiàn)場實際工作中存在的問題

2.1 關于加球裝置，如果按照原來的兩個閥門的設計思路，由于磨煤機筒體內(nèi)煤粉的溫度較高，而通過4m 多長的加球管道，接觸到上層的冷空氣，容易在加球管道的上部形成水蒸汽凝結(jié)，在每次加球的過程中，打開閥門后的壓力不平衡會造成煤粉上移，和凝結(jié)的水蒸汽粘在一起，堵塞了加球管道。

2.2 螺旋輸送裝置在實際工作中現(xiàn)場普遍存在支撐棒容易斷裂的現(xiàn)象，究其原因在于支撐棒數(shù)量少，還有一個就是支撐棒過細。另外支撐棒的材質(zhì)在選擇上也有待優(yōu)化。

2.3 主軸承部分，由于阻力大而導致軸瓦局部產(chǎn)生集中載荷，產(chǎn)生膠合狀態(tài)，發(fā)生“燒瓦”事故。軸承的原密封形式存在不足，會導致雜物和粉塵的進入。

2.4 材質(zhì)存在不耐磨的現(xiàn)象

3.基于當前問題，對煤機結(jié)構(gòu)的改進及取得的成效

3.1 加球裝置存在加球管道的堵塞問題，我們基于原來兩個電動閥門的基礎上增加一路干燥風，增加干燥風后，極大程度上避免了水蒸汽的凝結(jié)，原煤研磨過程中的水蒸汽和煤粉就不會凝結(jié)到加球管道的上部，避免了加球管道的堵塞。

3.2 關于螺旋輸送裝置支撐棒容易斷裂的現(xiàn)象，我公司將支撐棒加粗，并且數(shù)量也是由原來的四根變成現(xiàn)在的八根。另外支撐棒的材質(zhì)也采用了更加耐磨的 40CrNiMo，這樣徹底的解決了支撐棒斷裂的現(xiàn)象，使磨煤機可以更順暢的運行。

3.3 主軸承采用動靜壓潤滑搖桿自位調(diào)心結(jié)構(gòu)。此次新結(jié)構(gòu)主軸承采用“雙弧面搖桿自位調(diào)心動靜壓聯(lián)合潤滑”的技術(shù)。它的特點是：按靜壓滑動軸承設計，增加動壓潤滑結(jié)構(gòu)，解決磨機啟動和停機過程中，難以形成足夠強度和厚度油膜的問題，避免在臨界狀態(tài)下發(fā)生“燒瓦”事故。軸承調(diào)心采用雙弧面搖桿自位調(diào)心結(jié)構(gòu)，使軸承調(diào)心方式形成滾動調(diào)心，調(diào)心阻力非常小，保證軸瓦承受的載荷在磨機軸線上始終為均布載荷。軸承的冷卻方式是在軸承合金內(nèi)埋設蛇形紫銅管，用冷卻水直接冷卻軸承合金，提高熱交換效率，確保軸承合金的溫度≤ 50℃，避免因溫度過高引起軸承燒研事故。軸承的密封形式采用活塞環(huán)式的環(huán)形密封結(jié)構(gòu)，在活塞環(huán)處填充潤滑油脂實現(xiàn)良好的密封效果。

3.4 根據(jù)用戶現(xiàn)場反應及其我研發(fā)人員的深入研究，對雙進雙出磨煤機進行了一些其他方面的改進，主要是將一些易磨損的部位的材質(zhì)更換成更加耐磨的材料，達到運行時間更長的目的。還有就是結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，解決一些磨煤機在運行時常出現(xiàn)的問題。在有就是對零件的加工和裝配體的裝配進行嚴格的把關，以保障磨煤機能夠順暢的安裝和運行。

4 前景與意義

大量的火力發(fā)電站的建設使得電煤供應出現(xiàn)了供不應求的情況，電廠煤源變得很不穩(wěn)定，大量質(zhì)量差，雜物多的劣質(zhì)煤在市場中廣泛使用。雙進雙出磨煤機的性能特點決定了其特別適用于煤種來源變化大，原煤雜物較多的電廠制粉系統(tǒng)。因此 MGS 雙進雙出磨煤機以卓越的性能，優(yōu)良的質(zhì)量，低廉的價格迅速打開了我國電力市場，此系列磨煤機對火力發(fā)電的使用范圍越來越廣，適用性越來越強，相信不久的將來，它將會是國內(nèi)外火力發(fā)電設備中的主體，也會成為各類磨煤機中的主導，為國家電力行業(yè)的建設和國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。