郭永強(qiáng)

1 前言

我公司6 000t/d 水泥生產(chǎn)線配套ZGM113G 型立式煤磨機(jī)，自運(yùn)行以來，煤磨機(jī)存在諸多問題。煤粉細(xì)度R80μm≤10%，磨內(nèi)壓差高（＞7 400Pa），有飽磨現(xiàn)象；煤磨機(jī)振動偏大（2～3mm/s），易加速設(shè)備磨損老化；吐渣量大（＞3t/d），且吐渣含有大量煤塊；磨盤上常有大量飛砂，導(dǎo)致煤磨機(jī)主電機(jī)電流高、功耗大、研磨效率低；煤磨機(jī)產(chǎn)量較低（約35t/d），當(dāng)煤磨機(jī)出現(xiàn)故障需停機(jī)處理時，煤粉產(chǎn)量難以滿足回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)需要，存在停窯風(fēng)險，對水泥生產(chǎn)線的安全穩(wěn)定運(yùn)行和企業(yè)效益造成較大影響。

2020 年底，我公司對該水泥生產(chǎn)線進(jìn)行了技術(shù)改造，改造后，窯系統(tǒng)產(chǎn)量進(jìn)一步提高，煤磨機(jī)產(chǎn)量更加難以滿足水泥生產(chǎn)需要，煤磨機(jī)改造勢在必行。我公司結(jié)合煤磨機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況和產(chǎn)量影響因素進(jìn)行了綜合分析研判，決定從加設(shè)熱風(fēng)沉降室、提高煤磨機(jī)研磨效率及選粉效率等幾個方面對煤磨機(jī)進(jìn)行改造。煤磨機(jī)現(xiàn)場運(yùn)行照片如圖1 所示。改造后，在保證煤質(zhì)、煤粉細(xì)度和水分不變的前提下，煤磨機(jī)產(chǎn)量提高至45t/h左右，穩(wěn)定了煤磨機(jī)工況，實(shí)現(xiàn)了煤磨機(jī)的提產(chǎn)降耗。

圖1 煤磨機(jī)現(xiàn)場運(yùn)行照片

2 煤磨機(jī)產(chǎn)量的影響因素

2.1 外在因素

影響煤磨機(jī)產(chǎn)量的外在因素主要有原煤水分、灰分、揮發(fā)分、易磨性等煤質(zhì)因素和篦冷機(jī)入磨的高溫飛砂量?？紤]以上因素，煤磨機(jī)產(chǎn)量計算公式如下：

式中:

BM——實(shí)際產(chǎn)量，t/d

BM0——理論產(chǎn)量，t/d

fG——原煤可磨性影響系數(shù)

fR——煤粉細(xì)度影響系數(shù)

fM——原煤水分影響系數(shù)

fA——原煤灰分影響系數(shù)

fH——入磨飛砂量系數(shù)

2.2 內(nèi)在因素

影響煤磨機(jī)產(chǎn)量的內(nèi)在因素是指煤磨機(jī)自身的研磨能力、選粉效率、干燥能力等性能品質(zhì)。

（1）研磨能力：即煤磨機(jī)磨輥、磨盤構(gòu)成的研磨區(qū)域?qū)γ旱难心テ扑槟芰Α?/p>

（2）選粉效率：即煤磨機(jī)配套選粉機(jī)對研磨后煤粉的選粉效率，高效率的選粉機(jī)能使煤磨機(jī)的研磨能力得到充分發(fā)揮，并降低循環(huán)負(fù)荷率。

（3）干燥能力：即煤磨機(jī)熱風(fēng)對煤粉的充分干燥能力，保證煤磨機(jī)出口溫度是滿足煤磨機(jī)產(chǎn)量、保證煤粉水分的必要條件。

3 ZGM113G型磨煤機(jī)的改造方案

3.1 增加熱風(fēng)沉降室，制作卸灰溜子

該水泥生產(chǎn)線窯前飛砂量較大，造成大量高溫飛砂進(jìn)入煤磨機(jī)內(nèi)，因高溫飛砂密度比煤粉大得多，致使大量飛砂留在煤磨機(jī)磨盤底部無法出磨，從而降低了煤磨機(jī)研磨效率。原計劃改造時在煤磨機(jī)熱風(fēng)閥前部風(fēng)管處安裝熱風(fēng)沉降室，以減少入磨飛砂量，但因現(xiàn)場無安裝位置，最終決定在入磨前的高溫風(fēng)管處增加熱風(fēng)沉降室，并制作卸灰溜子，每8h 放灰一次。改造后的熱風(fēng)沉降室如圖2所示。改造完成后，煤磨機(jī)研磨效率大幅提高，停機(jī)入磨檢查發(fā)現(xiàn)，磨盤上僅余少量飛砂，達(dá)到了預(yù)期效果。

3.2 改造研磨區(qū)域，提高煤磨機(jī)研磨能力

3.2.1 磨輥改造

對靠近煤磨機(jī)中心側(cè)磨輥進(jìn)行多層堆焊，增加磨輥寬度，調(diào)整磨輥輥套型線和襯板型線的角度，進(jìn)而增加磨輥與磨盤的接觸面積，提升煤磨機(jī)研磨能力。磨輥改造示意如圖3所示。

圖3 磨輥改造示意

3.2.2 磨盤改造

磨輥寬度增加后，磨盤也需進(jìn)行相應(yīng)堆焊，調(diào)整磨盤襯板形狀與磨輥匹配，保持磨盤凹槽深度不變，確保料層厚度，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。堆焊后的磨盤和磨輥接觸面積增大，研磨效率提升明顯。

3.2.3 風(fēng)環(huán)改造

根據(jù)煤磨機(jī)產(chǎn)能提升計劃，核算新風(fēng)環(huán)所需風(fēng)量，改變風(fēng)環(huán)形式，減少動、靜風(fēng)環(huán)之間的間隙，減少漏風(fēng)。改造后，風(fēng)環(huán)出口的旋流效應(yīng)及風(fēng)速有效增加，吐渣量明顯減少，達(dá)到了提產(chǎn)效果。風(fēng)環(huán)改造前后照片如圖4、圖5所示。

圖5 風(fēng)環(huán)改造后照片

3.3 選粉機(jī)改造

改造時，保留選粉機(jī)殼體、傳動部分及分離器上部，更換靜葉片組、轉(zhuǎn)子及回粉錐。改造前，選粉機(jī)轉(zhuǎn)子及靜葉片組選粉效率偏低，導(dǎo)致內(nèi)部循環(huán)負(fù)荷大，改造時，通過增加轉(zhuǎn)子及靜葉片組的有效選粉面積，可提高選粉機(jī)選粉效率，降低內(nèi)部循環(huán)負(fù)荷。改造前，原動、靜葉片之間的間隙偏大，導(dǎo)致物料分離時間長、氣流速度梯度大、分級力場不均勻，物料易結(jié)團(tuán)、分散性差、分級精度低，改造時，通過減小動、靜葉片之間的間隙，穩(wěn)定造粉機(jī)分散分離功能區(qū)分級力場的均勻性，可提高選粉機(jī)有效分選效率，提高靜葉片和轉(zhuǎn)子使用壽命。

4 改造效果

煤磨機(jī)提產(chǎn)改造項目于2020年11月10日開工，工期1個月，改造后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。改造前后煤磨機(jī)運(yùn)行參數(shù)對比如表1 所示。改造前后煤磨機(jī)操作畫面如圖6、圖7所示。

表1 改造前后煤磨機(jī)運(yùn)行參數(shù)對比*

圖6 改造前煤磨機(jī)操作畫面

圖7 改造后煤磨機(jī)操作畫面

由表1 可知，改造后，煤磨機(jī)產(chǎn)量穩(wěn)定在45t/h左右，較改造前提高10t/h，煤磨機(jī)提產(chǎn)幅度為28.5%；改造后，煤磨機(jī)主電機(jī)電流穩(wěn)定在65A左右，較改造前降低9A；改造后，煤磨機(jī)主電機(jī)電耗降低0.5kW·h/t，磨內(nèi)壓差穩(wěn)定在6 800Pa左右，較改造前降低約6 00Pa，系統(tǒng)阻力大幅降低。

改造后，煤磨機(jī)吐渣量約0.5t/d，較改造前減少2.5t，且吐渣多為石子、煤矸石等雜物。改造后，煤磨機(jī)振動值＜1mm/s，運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備故障率降低。

5 結(jié)語

ZGM113G型立式煤磨機(jī)在運(yùn)行過程中普遍存在產(chǎn)量低、吐渣量大等問題，我公司通過采取加設(shè)熱風(fēng)沉降室，綜合改造煤磨機(jī)風(fēng)環(huán)、煤磨機(jī)研磨區(qū)和選粉機(jī)等措施對其進(jìn)行改造。改造后，系統(tǒng)運(yùn)行工況穩(wěn)定，煤磨機(jī)產(chǎn)量穩(wěn)定在45t/h 左右，提產(chǎn)28.5%，每天可避峰停機(jī)2h進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，同時，達(dá)到了提產(chǎn)降耗的預(yù)期改造目標(biāo)，取得了較好的改造效果，供業(yè)內(nèi)同行參考。