雙進雙出磨煤機的結(jié)構(gòu)原理及工作中的影響因素(尹立杰)

1、600MW機組雙進雙出磨煤機的結(jié)構(gòu)原理及影響工作的主要因素尹立杰（山東誠信國電聊城項目監(jiān)理部）摘要：本論文介紹了山東聊城發(fā)電廠二期雙進雙出鋼球磨煤機的型號、性能及特點，以及分析影響磨煤機工作的主要因素，及有效的控制方法。通過上述內(nèi)容的，對安裝工程起到輔導(dǎo)性的作用。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)原理 影響因素1概述近年來，隨著我國進口鍋爐投用的逐漸增多，與之相配套的制粉系統(tǒng)的形式也越來越多。雙進雙出低速滾筒式鋼球磨煤機就是其中的一種。我國原來采用的低速鋼球磨煤機一般均為單進單出式磨煤機，即單側(cè)進煤單側(cè)出風(fēng)，而雙進雙出式磨煤機為雙側(cè)進煤雙側(cè)出風(fēng)，較單側(cè)進煤單側(cè)出風(fēng)磨煤機的效率有大大的提高。目前，國電聊城發(fā)電廠2&#

2、215;600MW二期工程機組所選用的制粉系統(tǒng)均為雙進雙出正壓直吹低速滾筒式鋼球磨煤機（BBD4360型）。該類型磨煤機由兩端完全對稱的給煤機進煤，由兩端完全對稱的分離器出粉，故稱為雙進雙出球型磨煤機.由于磨煤機正壓運行，在耳軸的固定部分和轉(zhuǎn)動部分之間，密封風(fēng)機提供反向壓力以防止煤粉泄漏；磨煤機配制一套惰性置換系統(tǒng)，目的是在磨煤機運行條件要求的情況下向磨內(nèi)進行充惰，一旦有著火報警，可以噴高壓蒸汽進行滅火；磨煤機自身裝有的一套加球系統(tǒng)，磨煤機無需停運的情況下，即可給磨煤機補加鋼球。2磨煤機總體結(jié)構(gòu)如上圖所示，該類型磨煤機主要由：磨煤機殼體、主軸承、給煤/出粉管，驅(qū)動裝置、潤滑油系統(tǒng)等部件組成。另

3、外還包括空心軸、襯板、大、小齒輪、空氣離合器、減速機、電機、分離器等附件。1）雙進雙出磨煤機的系統(tǒng)簡圖如下：如上圖所示，每臺磨煤機對應(yīng)4只BSOD（磨煤機一次風(fēng)/粉出口擋板）和2只PSOD（磨煤機入口一次風(fēng)關(guān)斷擋板），在磨煤機停運或緊急跳閘時快速關(guān)閉，防止一次風(fēng)/粉經(jīng)過磨煤機進入爐膛，保證鍋爐的安全運行。2只磨煤機密封風(fēng)擋板，調(diào)節(jié)磨煤機內(nèi)外差壓在1700pa左右，防止磨煤機向外冒粉污染環(huán)境。1只容量風(fēng)擋板，磨煤機運行時調(diào)節(jié)磨煤機進入爐膛的風(fēng)/粉量大小。1只熱風(fēng)擋板和1只調(diào)溫風(fēng)擋板，用來調(diào)節(jié)控制磨煤機的出口溫度在66C，保證磨煤機的安全穩(wěn)定運行。（2）國電聊城發(fā)電廠2×600MW機組鍋

4、爐額定出力為2027T/H，配有上海重型機器廠有限公司制造的雙進雙出磨煤機6臺。每臺磨煤機對應(yīng)4只（2對）燃燒器，整臺鍋爐共有24只燃燒器。下面以山東聊城發(fā)電廠600MW機組雙進雙出磨煤機為例，進一步對照說明。1）國電聊城發(fā)電廠2×600MW二期工程雙進雙出磨煤機相關(guān)參數(shù)：磨 煤 機 本 體型號： BBD4360型數(shù)量： 6臺筒體直徑： 4250mm筒體轉(zhuǎn)速： 16r/min筒體長度： 6140mm銘牌出力： 75t/h磨煤機出口溫度： 145煤粉細(xì)度R200： 15%磨 煤 機 電 機額定功率： 1600KW額定電流： A額定電壓： 6000V額定轉(zhuǎn)速： 992 r/min 給 煤

5、 機型號： 數(shù)量： 12臺型式： 電子稱重皮帶式最大/最小給煤量： 82.5/7.48 t/h磨煤機其它規(guī)范項 目單 位規(guī) 范制粉量t/h54.46煤粉細(xì)度%85(用200個網(wǎng)孔、75微米篩子)空氣溫度最大入口溫度160（啟動時）正常出口溫度135155最大出口溫度172（正常運行）轉(zhuǎn)速r/min16.77鋼球裝載量T103.01鋼球尺寸mm60/50/40/25各種鋼球量比例%35/29/21/15各種鋼球量重量t36.05/29.9/21.6/15.5電動機電壓kV6功率kW1400轉(zhuǎn)速r/min992變速箱型號雙軸、單級減速FZG-ISH SIZE15變比 3.778：1輸入轉(zhuǎn)速rpm9

6、92輸出轉(zhuǎn)速rpm261氣動離合器型號38VC1200DW偶合方式摩擦/壓縮最大空氣壓力MPa0.85正?？諝鈮毫Pa0.68粗粉分離器型式svedala 9' 雙錐型移動式驅(qū)動裝置 臺1注：38VC1200DW是：氣鼓直徑38英寸、采用ventilated(通風(fēng)）和constriction（壓 縮）式，摩擦材料是12英寸寬。 軸承潤滑系統(tǒng)低壓油泵齒輪泵正常壓力：1.035 MPa高壓油泵活塞泵正常運行：13.78MPa最大壓力：34.45 MPa磨煤機大齒輪潤滑系統(tǒng)自動噴油系統(tǒng)3雙進雙出磨煤機工作原理及其特點(1)工作原理及其工作過程雙進雙出磨煤機的工作原理與一般鋼球磨煤機的基本相

7、同，即利用圓筒的滾動，將鋼球帶到一定的高度，然后落下，通過鋼球?qū)γ旱淖矒粢约坝捎阡撉蛑g、鋼球與滾筒襯板之間的研壓將煤磨碎。工作過程：磨煤機電動機經(jīng)過減速機、離合器、小齒輪帶動筒體旋轉(zhuǎn)，原煤和一次風(fēng)機出來的熱風(fēng)從兩端的給煤箱經(jīng)過空心軸進入磨煤機大罐。當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)時，鋼球被護甲襯板提升到一定高度后落下，煤在筒體中鋼球的撞擊和擠壓碾磨下，被破碎成煤粉，在此過程中熱空氣對原煤和煤粉進行干燥。兩股方向相反的干燥氣流在磨煤機中間部位對沖反向，并攜帶煤粉從空心軸經(jīng)出粉箱進入粗粉分離器進行分離。不合格的煤粉經(jīng)回粉管再送至磨煤機重新研磨，從而得到符合標(biāo)準(zhǔn)的煤粉。(2)雙進雙出磨煤機的工作原理圖如下：(3)雙進雙

8、出磨煤機與一般磨煤機的主要區(qū)別1)雙進雙出磨煤機兩端均有轉(zhuǎn)動的螺旋輸送器，一般磨煤機則沒有。2) 從風(fēng)粉混合物的流向來看，雙進雙出磨煤機在正常運行時，磨煤機兩端同時進煤，同時出粉，且進煤出粉在同一側(cè);而一般磨煤機只是從一端進煤，在另一端出粉。3)磨煤機容量出力相同(近)時，一般磨煤機比較大，占地也大。4)一般情況下，在出力相同(近)時，一般磨煤機電動機容量大些，單位磨煤電耗也較高。5)雙進雙出磨煤機的熱風(fēng)、原煤分別從磨煤機的端部進入，在磨內(nèi)混合;而一般磨煤機的熱風(fēng)、原煤是在磨煤機人口的落煤管內(nèi)混合的。6) 從送粉管的布置上看(尤其是對于大容量鍋爐)，由于雙進雙出磨煤機從磨煤機兩個端部出粉，而一

9、般磨煤機只從一個端部出粉，前者一臺磨比后者多一倍出粉口。對于配600MW機組的鍋爐，按一臺爐配六臺磨煤機比較，雙進雙出磨煤機有十二個出粉口，而一般磨煤機只有六個出粉口。因此，無論是從煤粉分配上，還是從管道的阻力平衡上，雙進雙出磨煤機比一般磨煤機在布置上都更有利。（4）雙進雙出鋼球磨煤機的主要優(yōu)點1) 可靠性高，可用率高。國外運行情況表明，包括給煤機在內(nèi)的雙進雙出磨煤機制粉的年事故率僅為1%，且磨煤機本身幾乎無事故發(fā)生。2) 維護簡便，維護費用低。與中、高速磨煤機相比，雙進雙出磨煤機維護最簡便，維護費用也最低，只需定期更換大牙輪油脂和補充鋼球。3) 出力穩(wěn)定。能長期保持恒定的容量和要求的煤粉細(xì)度

10、，基本不存在磨煤機出力下降的問題。4) 能有效地磨制堅硬、腐蝕性強的煤。雙進雙出磨煤機能磨制哈氏可磨性系數(shù)小于50的煤種或高灰分 (大于40%)煤種，而這對于中、高速磨是無法適應(yīng)的。5) 儲粉能力強。與中、高速磨煤機相比，雙進雙出磨煤機的筒體本身就像一個大的儲煤罐，有較大的煤粉儲備能力，大約相當(dāng)于磨煤機運行10l5min的出粉量。6) 在較寬的負(fù)荷范圍內(nèi)有快速反應(yīng)的能力。試驗表明，雙進雙出磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)對鍋爐負(fù)荷的響應(yīng)時間幾乎與燃油和燃?xì)鉅t一樣快。雙進雙出磨煤機的自然滯留時間是所有磨煤機中最少的，只有10s左右。7) 煤種適應(yīng)能力強。雙進雙出磨煤機對煤中雜物不那么敏感，這已有國內(nèi)外運行情

11、況的證明。8) 能保持一定的風(fēng)煤比。在雙進雙出磨煤機中，通過磨煤機的風(fēng)量與帶出的煤粉量呈線性關(guān)系。當(dāng)設(shè)計的風(fēng)煤比一定時，如果要求磨煤機的出力增加，實際上風(fēng)量也呈比例增加。9) 低負(fù)荷時能增加煤粉細(xì)度。在低負(fù)荷運行時，由于一次風(fēng)量減小，相應(yīng)風(fēng)速也減小，帶走的只能是更細(xì)的煤粉，這對于燃用低揮發(fā)分的煤的穩(wěn)燃有利。10) 顯著的靈活性。對雙進雙出磨煤機而言，當(dāng)其低負(fù)荷運行或在啟動時，既可全磨也可半磨運行，被研磨的介質(zhì)既可以是一種，也可以是幾種混合物料。此外，當(dāng)一臺給煤機事故或一端煤倉 (或落煤管)堵煤時，磨煤機能照常運行。4影響磨煤機工作的主要因素影響磨煤機工作的主要因素有四種：（1）磨煤機的筒體轉(zhuǎn)速

12、；（2）磨煤機的內(nèi)襯護甲；（3）鋼球充滿系數(shù)；（4）磨煤機的筒體通風(fēng)量。（1）磨煤機的筒體轉(zhuǎn)速：鋼球筒式磨煤機是通過筒體轉(zhuǎn)動將鋼球和原煤提升到一定的高度后在落下將煤擊碎的，當(dāng)轉(zhuǎn)速不同時，會出現(xiàn)如下圖所示的三種情況。對緊貼筒壁的鋼球，在不考慮鋼球與筒壁的相對位移時，臨界狀態(tài)下鋼球所受的離心力和重力相等即mg=m（u2/R）,由此可以推出筒體的臨界轉(zhuǎn)速為nlj=42.3/D1/2r/min式中D - 磨煤機筒體的直徑。當(dāng)磨煤機的工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于臨界轉(zhuǎn)速時，如上圖A所示，鋼球和原煤不能被提升到一定的高度，磨煤的作用很小，而且煤粉也難于從鋼球中分離出來，磨煤出力小。當(dāng)磨煤機的工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臨界轉(zhuǎn)速時

13、，如上圖C所示，鋼球和原煤與筒體一同轉(zhuǎn)動而不會落下，磨煤出力幾乎為零。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速小于臨界轉(zhuǎn)速時，鋼球和原煤被提升到一定的高度后落下，熱風(fēng)穿過筒體干燥并帶走煤粉，磨煤出力最大，分離效果最好。因此，筒體的最佳工作轉(zhuǎn)速應(yīng)是筒體內(nèi)鋼球有最大提升高度時的轉(zhuǎn)速。最佳工作轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速之比，一般前蘇聯(lián)選擇0.74-0.8之間，而歐洲和美國選擇在0.72-0.9之間。(2)磨煤機內(nèi)襯護甲形狀護甲的形狀對鋼球的提升高度有較大的影響，因為實際運行中鋼球和筒體的轉(zhuǎn)速總是不同的，其速度差值的大小主要決定于鋼球和護甲之間的摩擦系數(shù)的大小，而護甲的形狀對摩擦力有較大的影響。運行實踐證明，隨著護甲的磨損，磨煤出力會逐漸下降

14、，磨煤電耗也逐漸增加。（3）鋼球充滿系數(shù)鋼球筒式磨煤機內(nèi)裝在的鋼球量通常用鋼球容積占筒體容積的百分?jǐn)?shù)來表示，并稱為鋼球充滿系數(shù)，用下列公式表示，即=G/v式中 G - 鋼球的裝載量，t； V - 磨煤機筒體的容積，m3 - 鋼球的堆積密度，取為=4.9t/ m3鋼球的裝載量將直接影響磨煤機的磨煤出力和磨煤電耗的大磨煤出力和磨煤電耗與鋼球充滿系數(shù)的有如下關(guān)系，即Bm=c10.6Pm= c20.9式中 Bm，Pm - 分別表示磨煤出力和磨煤所消耗的電功率；c1，c2 - 試驗常數(shù)。緊貼筒壁的鋼球磨煤的能力大，隨著值的增加，內(nèi)層的鋼球的數(shù)量增加，而其磨煤能力卻下降。因此，磨煤能力并不隨著值成正比地增加，而是與0.6成正比。隨著值的增加，鋼球載荷的重心接近筒體中心，慣性矩的增加比鋼球量的增加要慢些，使得電功率與0.9成正比。運行中鋼球的裝載量應(yīng)符合磨煤機制造廠家的有關(guān)規(guī)定，并及時更換尺寸和材質(zhì)不合格的鋼球。（4）磨煤機的筒體通風(fēng)量磨煤機中的通風(fēng)量V的大小，不僅直接影響磨煤出力Bm的大小，而且影響原煤沿磨煤機筒體長度方向的分布和煤粉的細(xì)度。通風(fēng)量過大