MS-H-ⅡⅡ型中速磨技術(shù)和性能介紹

MPS-HP-Ⅱ型中速磨技術(shù)和性能介紹

長春發(fā)電設(shè)備有限責(zé)任公司

MPS-HP-Ⅱ型中速磨是德國Babcock公司在20世紀末推出的新產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品吸取了其它中速磨種的優(yōu)點，保留了MPS磨自身特點，特別是通過采用先進的液壓變加載反作用力控制系統(tǒng)，提高了磨煤機的碾磨壓力（由350kN/m2增至750kN/m2）及轉(zhuǎn)速（提高20%）。使磨煤機的性能更優(yōu)越，結(jié)構(gòu)更合理，控制更有效。1.MPS-HP-Ⅱ型磨煤機技術(shù)來源

我公司于2003年2月在德國與巴高克博希格公司就其代表最新技術(shù)的MPS-HP-Ⅱ型磨煤機的制造專有技術(shù)轉(zhuǎn)讓事宜進行了洽談，并簽定了專有技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同（合同號：03IJBJGB/000003GR）。我公司所使用的德國BABCOCK公司最新MPS磨煤機技術(shù)，其性能是由德國BABCOCK公司來保證的，產(chǎn)品的制造圖紙、工藝文件、選型計算、設(shè)計、制造標準，都是由德國BABCOCK公司提供的。且在2003年至2013年的十年中，我公司可免費共享德國BABCOCK公司在MPS-HP-Ⅱ型磨煤機的任何技術(shù)發(fā)展資料。

2.MPS-HP-Ⅱ型磨煤機性能特點工作效率更高，與同尺寸的老式MPS磨機相比，出力提高達20~50%。從而降低了設(shè)備的制造鋼耗及運行電耗；低電耗，尤其是低負荷運行時效果顯著；采用新型液壓反作用力控制系統(tǒng)有效地避免了磨機在運行過程中的振動，使磨機基礎(chǔ)與本體重量比由5：1降低到3：1，從而節(jié)省了部分基建費用；磨煤機高度降低，占地面積小，便于在鍋爐房內(nèi)的布置。從而節(jié)省了鍋爐廠房的基建費用；結(jié)構(gòu)合理，運行備件費用低，同時也降低了檢修的人工強度。自動化控制水平高，出力調(diào)解范圍廣，低達額定負荷的15%；響應(yīng)鍋爐負荷變化迅速，適應(yīng)電站調(diào)峰要求能力強；針對運行負荷及煤質(zhì)的不同，液壓加載控制系統(tǒng)可自動產(chǎn)生最佳的碾磨力；防爆控制水平高，確保運行安全；磨煤機可自動進行清掃；MPS磨煤機能實現(xiàn)空載起動；3.MPS-HP-Ⅱ型磨煤機結(jié)構(gòu)改進配有液壓翻輥裝置，磨輥可以翻出檢修，使維護簡單化。采用旋轉(zhuǎn)風(fēng)環(huán)，使噴口處的風(fēng)速趨于均勻、減輕了風(fēng)環(huán)磨損、延長了壽命，并降低了通風(fēng)阻力。磨盤由分體式改為一體式結(jié)構(gòu)，增加了磨盤的強度。采用了新型煤粉分配器，使煤粉的分配更均勻。磨輥襯套及磨盤襯瓦均采用Gx260CrMoNi20（德國）牌號的耐磨材料制造，提高使用壽命。改變了磨輥與磨盤的配合型線，提高了碾磨效率。4.MPS-HP-Ⅱ型磨煤機工作原理MPS磨煤機主要用于燃煤電站直吹式制粉系統(tǒng)，應(yīng)用于碾磨煙煤、高水份的煙煤和褐煤。原煤通過磨機中部落煤管進入磨機中，由磨盤轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的離心力使煤均勻的進入磨盤軌道中。通過磨盤帶動的三個均勻分布在磨盤圓周上的磨輥的轉(zhuǎn)動，將煤在磨輥及磨盤間碾壓成細粉，在離心力的作用下溢出磨盤，干燥劑由磨盤帶動的旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)以70～90m/s速度進入磨機，對原煤干燥的同時將磨碎的煤粉輸送至分離器中分離，合格的煤粉進入爐膛燃燒，大粉返回磨中重新磨制。煤中的石子煤﹑鐵塊等通過噴嘴環(huán)掉到下架體上被刮板清入排渣箱中，排除磨外。1錐齒輪行星減速機KPV2基礎(chǔ)3下架體4下架體密封環(huán)5中架體6分段式的磨盤7磨盤支座8旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)9磨輥10剛性加載架11擺動鉸接點12擺動調(diào)整裝置13液壓拉桿14靜態(tài)分離器SLK15熱風(fēng)入口16電機17可調(diào)式分離器葉片18密封風(fēng)管道19煤粉分配器圖1.帶液壓加載反作用力控制系統(tǒng)的MPS磨煤機

5.MPS-HP-Ⅱ型磨煤機結(jié)構(gòu)及運行特點

MPS磨煤機屬于外加力式磨煤機，碾磨原理與傳統(tǒng)的輪碾式磨完全相同。為減小磨料的粒徑所需要的碾磨壓力是由外部傳輸進來的。與其它相似類型的外加力式磨煤機進行比較，其用于碾磨的輥子徑向是可以擺動的。這樣，在碾磨過程中，碾磨力不是被傳輸?shù)侥C殼體上，而是通過加載部件直接作用在基礎(chǔ)上。通過擺動調(diào)整裝置，可使外來的異物在徑向方向很容易的被排出。1加載架2擺動調(diào)整裝置3切向支撐4拉桿5帶蓄能器的液壓缸圖2液壓加載系統(tǒng)

5.1液壓變加載反作用力控制系統(tǒng)液壓加載系統(tǒng)由3個液壓缸組成，見圖2，每個液壓缸帶有一個拉桿平行地工作，拉桿向下拉動剛性加載架。這樣，連接于加載架上的磨輥對磨盤上的煤層施加壓力。MPS磨煤采用液壓變加載系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的液壓碾磨力是可調(diào)的，在不同工況下均可調(diào)節(jié)到相應(yīng)的最佳碾磨力。當(dāng)煤質(zhì)發(fā)生變化或負荷快速變化時，碾磨力可以快速調(diào)節(jié)，這樣液壓變加載使磨煤機有更好的運行條件，并且隨著煤質(zhì)的改變，能夠進行快速的調(diào)整。因此，具有液壓變加載系統(tǒng)的磨煤機能適應(yīng)發(fā)電廠鍋爐運行負荷的快速變化。在磨機運行過程中，由于煤中的大塊物料導(dǎo)致系統(tǒng)超壓，多余的壓力儲存在蓄能器中，系統(tǒng)壓力低時再進行壓力釋放返回系統(tǒng)中，如此靠蓄能器來減小由于意外負荷造成的沖擊。

在圖3中示意性的描述了液壓變加載反作用力控制系統(tǒng)的原理。液壓缸8能同時在缸的無桿腔和有桿腔獲得壓力油。兩股油流是連續(xù)的，在碾磨壓力控制閥6和反作用力控制閥5的作用下返回到油箱中。電氣控制單元16控制比例溢流閥6使有桿腔油壓達到設(shè)定的壓力值。在碾磨壓力增加時，控制閥開口減小，同樣，在碾磨壓力減小的情況下會使閥開得更大。在反作用力一側(cè)，油箱上的三個活塞端部都直接安裝了帶有溢流閥4的壓力蓄能器9。1油箱2油泵3電機4溢流閥5比例溢流閥6比例溢流閥7節(jié)流閥8液壓缸9蓄能器10單向閥11雙筒濾油器12空氣過濾器13冷卻器14冷卻水電磁閥15截止閥16電氣控制單元圖3.液壓變加載反作用力控制系統(tǒng)原理圖

5.2可空載載和帶帶載啟啟動當(dāng)空載載啟動動磨煤煤機時時，在在啟動動主電電機之之前的的瞬間間，液液壓系系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)生的的反作作用力力大于于碾磨磨力，，磨輥輥被提提升，，在磨磨輥與與煤層層之間間沒有有任何何接觸觸的情情況下下實現(xiàn)現(xiàn)“軟軟啟動動”。。因此此，磨磨煤機機電機機、減減速機機及磨磨輥中中的軸軸承實實現(xiàn)了了無負負荷啟啟動。。當(dāng)帶載載啟動動磨煤煤機時時，液液壓系系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)生的的碾磨磨力大大于反反作用用力，，磨輥輥不提提升，，在磨磨輥與與煤層層之間間有接接觸的的情況況下啟啟動。。因此此，磨磨煤機機電機機、減減速機機及磨磨輥中中的軸軸承是是有負負荷啟啟動。。由于選選用了了特種種電機機，因因此可可同時時滿足足空載載和帶帶載兩兩種啟啟動方方式。。圖4比較了了彈簧簧加載載及液液壓加加載磨磨煤機機的兩兩種啟啟動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩曲曲線。。由于液液壓加加載磨磨煤機機具有有空載載啟動動特性性，液液壓加加載磨磨煤機機電機機啟動動負荷荷比彈彈簧加加載磨磨煤機機要低低得多多。因因此具具有反反作用用力控控制系系統(tǒng)的的MPS磨煤機機可以以使用用標準準的電電機進進行驅(qū)驅(qū)動。。圖4.彈簧/液壓加加載的的MPS磨煤機機啟動動轉(zhuǎn)矩矩曲線線的比比較5.3對磨煤煤機自自動清清掃功功能通過液液壓系系統(tǒng)將將磨輥輥從磨磨盤上上提升升起來來，可可以自自動清清除磨磨煤機機中的的煤—例如在在緊急急停機機的情情況下下（見見圖6）。在在這種種情況況下，，壓力力油進進入各各油缸缸活塞塞末端端，這這樣，，通過過拉桿桿將帶帶著磨磨輥的的加壓壓架提提升起起來。。在主電電機的的驅(qū)動動下，，大部部分磨磨機中中的廢廢料將將通過過噴嘴嘴環(huán)和和熱風(fēng)風(fēng)入口口管道道被自自動排排入廢廢料箱箱。磨煤機機磨盤盤及熱熱風(fēng)管管道處處自動動排渣渣后的的情況況如圖圖5a及圖5b所示。。根據(jù)據(jù)“緊緊急停停機””之前前的磨磨煤機機的負負荷情情況，，廢料料箱應(yīng)應(yīng)人工工清理理。圖5a.自動清清掃后后的碾碾磨部部件圖5b.自動清清掃后后的熱熱風(fēng)入入口1升起的磨輥/加壓架2在磨盤上的煤堆3磨盤及帶清掃裝置的磨盤支座4在熱風(fēng)入口處的煤堆絕大部部分維維修工工作都都可通通過液液壓系系統(tǒng)進進行，，而不不必將將磨輥輥拆下下來。。如與與磨輥輥連接接部分分的維維修，，運行行后期期磨輥輥的更更換與與安裝裝，用用高鉻鉻焊材材對磨磨輥進進行堆堆焊等等。圖6.磨輥提提升后后的煤煤堆清清掃5.4響應(yīng)鍋鍋爐負負荷變變化迅迅速為了適適應(yīng)鍋鍋爐運運行負負荷的的改變變，通通過液液壓反反作用用力控控制系系統(tǒng)磨磨煤機機碾磨磨力可可以快快速調(diào)調(diào)整，，在短短時間間內(nèi)迅迅速增增加出出粉量量，有有效的的提供供鍋爐爐燃燒燒所需需燃料料。圖7描述了了MPS磨煤機機在所所有可可變因因素（（給給煤量量，一一次熱熱風(fēng)，，煤粉粉細度度等））恒定定的條條件下下，磨磨煤機機負荷荷和碾碾磨壓壓力變變化的的理想想曲線線。出粉量量相對對于完完全恒恒定條條件有有一個個快速速變化化過程程，這這個變變化是是通過過碾磨磨力使使其迅迅速變變化而而獲得得的。。由于于出粉粉量這這一變變化不不是由由給煤煤量的的改變變所產(chǎn)產(chǎn)生的的，所所以不不需要要一段段延遲遲時間間。圖7.變加載載導(dǎo)致致的負負荷快快速改改變過過程中中MPS磨煤機機的反反應(yīng)5.5磨煤機機防振振動的的技術(shù)術(shù)措施施MPS-HP-Ⅱ型磨煤煤機采采用了了德國國Babcock公司最最新技技術(shù)的的液壓壓變加加載反反作用用力控控制系系統(tǒng)，，有效效地避避免了了在運運行過過程中中的振振動。。為了與與各種種邊界界條件件相適適應(yīng)，，如煤煤種范范圍、、細度度、干干燥度度和硬硬度，，德國國巴高高克開開發(fā)了了反作作用力力控制制系統(tǒng)統(tǒng)。圖圖8描述了了反作作用力力控制制系統(tǒng)統(tǒng)的工工作原原理。。磨煤機機的加加載力力來自自碾磨磨部件件（輥輥子、、加載載架和和拉桿桿）的的靜重重和外外部的的作用用力。。外部部作用用力主主要是是由作作用在在液壓壓缸有有桿腔腔的油油壓（（碾磨磨壓力力）產(chǎn)產(chǎn)生的的。反反作用用力是是由無無桿腔腔的油油壓（（反向向壓力力）產(chǎn)產(chǎn)生的的，能能有效效地吸吸收在在運行行過程程中因因碾磨磨壓力力部分分卸載載或碾碾壓過過程中中磨輥輥突然然的垂垂直運運動而而產(chǎn)生生的振振動。。實際上上，MPS磨煤機機的振振動只只是在在垂直直方向向，上上面解解釋的的工作作原理理可以以確保保有效效的避避免振振動這這種現(xiàn)現(xiàn)象。。為了提提升整整個加加載系系統(tǒng)，，液壓壓缸無無桿腔腔的壓壓力要要比有有桿腔腔的壓壓力大大得多多。因因此，，能夠夠?qū)⒛ツポ亸膹哪肽ツッ嫔仙咸嵘饋韥?。碾磨力力與反反作用用力之之間的的關(guān)系系，如如圖9所示。。反作用用力控控制系系統(tǒng)使使在碾碾磨過過程中中的作作用力力（碾碾磨壓壓力-反作用用力））減到到最小小的值值，如如果需需要的的話，，甚至至也能能減小小磨輥輥的靜靜重，，在磨磨輥和和磨盤盤之間間保持持一個個穩(wěn)定定的碾碾磨空空間，，無論論磨煤煤機的的負荷荷多大大，在在碾磨磨過程程中產(chǎn)產(chǎn)生的的振動動都可可以被被有效效地吸吸收。。在磨磨煤煤機機運運行行過過程程中中，，反反作作用用力力與與給給煤煤量量是是不不成成比比例例的的。。磨磨盤盤中中煤煤質(zhì)質(zhì)的的變變化化（（硬硬煤煤或或軟軟煤煤，，濕濕煤煤或或干干煤煤，，煤煤粉粉細細度度））會會間間接接影影響響反反作作用用力力與與給給煤煤量量的的關(guān)關(guān)系系圖8液壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)反反作作用用力力控控制制的的工工作作原原理理圖9液壓壓加加載載磨磨煤煤機機的的碾磨磨力力/反作作用用力力控控制制在運運行行過過程程中中，，這這些些變變化化影影響響磨磨煤煤機機的的有有效效負負荷荷，，反反過過來來通通過過磨磨煤煤機機的的壓壓力力損損失失表表現(xiàn)現(xiàn)出出來來。。因因此此，，通通過過在在磨磨煤煤機機入入口口的的一一次次風(fēng)風(fēng)壓壓來來修修正正碾碾磨磨壓壓力力和和反反作作用用力力。。如果果有有必必要要的的話話，，例例如如在在煤煤質(zhì)質(zhì)從從很很硬硬到到很很軟軟的的情情況況下下，，碾碾磨磨壓壓力力和和反反作作用用力力之之間間的的關(guān)關(guān)系系可可以以在在控控制制室室內(nèi)內(nèi)進進行行有有效效地地控控制制。。通常常，，該該磨磨煤煤機機能能根根據(jù)據(jù)需需要要的的運運行行負負荷荷及及不不同同煤煤質(zhì)質(zhì)的的要要求求，，通通過過調(diào)調(diào)整整碾碾磨磨壓壓力力/反作作用用力力的的控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)，，產(chǎn)產(chǎn)生生最最佳佳的的作作用用力力。。5.6磨煤煤機機最最小小出出力力及及運運行行和和控控制制由于于磨磨煤煤機機采采用用了了德德國國Babcock公司司最最新新技技術(shù)術(shù)的的的的液液壓壓變變加加載載反反作作用用力力控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)，，液液壓壓加加載載力力可可根根據(jù)據(jù)磨磨煤煤機機出出力力要要求求，，通通過過自自動動調(diào)調(diào)整整碾碾磨磨力力/反作作用用力力的的控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)，，可可快快速速的的產(chǎn)產(chǎn)生生最最佳佳的的加加載載力力。。因此磨煤煤機最小小出力時時，液壓壓加載力力也同時時達到最最小限定定值。且且在反作作用力控控制系統(tǒng)統(tǒng)的調(diào)解解下液壓壓系統(tǒng)能能夠有效效地吸收收磨輥在在運行中中的振動動。所以以，即使使磨煤機機在其負負荷低達達15%的情況下下，磨煤煤機仍能能穩(wěn)定運運行。但是，應(yīng)應(yīng)考慮在在運行中中使磨煤煤機保持持合適的的負荷系系數(shù)，以以延長磨磨煤機碾碾磨部件件的使用用壽命。。圖10彈簧加載載/液壓加載載磨煤機機的碾磨磨力運行行曲線5.7提高煤粉粉均勻分分布的措措施MPS-HP-Ⅱ型磨煤機機采用了了德國Babcock公司最新新研制的的新型煤煤粉分配配器及動動靜分離離器，其其分配精精度得到到了很大大的提高高?？紤]到不不同的燃燃燒器之之間所分分配的煤煤粉量不不同，德德國Babcock公司對磨磨煤機的的分配器器出口已已進行了了重新設(shè)設(shè)計。各各個煤粉粉輸送管管道實際際上都延延伸到分分離器里里面的分分配器內(nèi)內(nèi)。在磨磨機設(shè)計計時，利利用CFD三維計算算機軟件件操作系系統(tǒng)模擬擬運行工工況的方方法，來來選擇分分配器的的出口。。德國Babcock公司對其其在Veltheim電廠安裝裝的MPS150HP-ⅡⅡ型磨煤機機的新型型煤粉分分配其性性能進行行了測試試，煤粉粉濃度分分配偏差差在3％和8％之間（（見圖11）。圖11.煤粉分布布5.8磨煤機防防爆、防防火和滅滅火措施施磨煤機運運行時，，分離器器出口風(fēng)風(fēng)粉混合合物溫度度突然升升高并大大于120℃℃時，防爆爆蒸汽門門打開連連續(xù)通入入蒸汽進進行惰化化。在磨煤機機停機過過程中，，液壓系系統(tǒng)產(chǎn)生生的反作作用力大大于碾磨磨力，磨磨輥被提提升，即即可對磨磨內(nèi)煤粉粉進行自自動清理理，將其其排入排排渣箱內(nèi)內(nèi)以防自自燃。磨煤機停停機30分鐘內(nèi)即即可自動動對磨內(nèi)內(nèi)的存煤煤進行清清理，將將其排入入排渣箱箱內(nèi)以防防自燃。。并連續(xù)續(xù)通入2~5分鐘蒸汽汽進行惰惰化。當(dāng)磨內(nèi)及及排渣箱箱內(nèi)溫度度達到一一設(shè)定值值時，一一次風(fēng)入入口及排排渣箱處處自動噴噴入冷卻卻水。磨煤機配配有CO在線監(jiān)測測報警系系統(tǒng)，當(dāng)當(dāng)磨煤機機中的CO濃度達到到200ppm時，CO在線監(jiān)測測、報警警系統(tǒng)發(fā)發(fā)出報警警信號，，防爆蒸蒸汽門打打開連續(xù)續(xù)通入蒸蒸汽進行行惰化，，直至CO濃度低于于危險濃濃度。6試驗結(jié)果果Veltheim發(fā)電廠裝裝有四臺臺MPS170彈簧加載載磨煤機機，該磨磨煤機自自從1980年開始運運行，其其中的一一臺于1999年被替換換成先進進的、具具有良好好性能的的MPS150型磨煤機機，該磨磨煤機帶帶有集成成的液壓壓自動調(diào)調(diào)整系統(tǒng)統(tǒng)（MPS150HP-ⅡⅡ），主要要是為了了在同樣樣條件下下進行效效率比較較。新的的碾磨系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計是基基于：在在運行過過程中，，其碾磨磨壓力要要達到兩兩倍于現(xiàn)現(xiàn)有的彈彈簧加載載磨煤機機的碾磨磨壓力。。在2000年初期成成功地投投入運行行后，進進行了兩兩種碾磨磨系統(tǒng)的的性能測測試。6.1磨煤機出出力圖12是新型的的液壓加加載磨煤煤機與彈彈簧加載載磨煤機機測試結(jié)結(jié)果的比比較。在運行過過程中，，當(dāng)煤質(zhì)質(zhì)正常變變化時，，得到的的出力是是額定出出力（南南美產(chǎn)的的煤HGI=45~48，R90=12~30%）。在圖中V9所顯示的的是MPS170彈簧加載載磨煤機機的測試試結(jié)果，，精確地地證實了了過去巴巴高克博博希格公公司進行行彈簧加加載磨煤煤機設(shè)計計時，所所確定的的額定出出力是根根據(jù)現(xiàn)場場的大量量實驗結(jié)結(jié)果而得得到的。。（綠色色條和線線）盡管新型型磨煤機機的安裝裝尺寸比比較小，，但運行行時的出出力（V1-V4;V7-V8）遠遠超超出了彈彈簧加載載磨煤機機的極限限，達到到的最大大出力與與MPS180彈簧加載載磨煤機機類似。。圖13.在Veltheim電廠的性性能測試試與相同規(guī)規(guī)格的MPS150彈簧加載載磨煤機機進行比比較，在在性能測測試中證證明出力力要高出出60%（圖14）。在相相同條件件下，與與以前的的MPS170彈簧磨煤煤機相比比，它的的出力超超出20%，在碾磨磨南美煤煤（或類類似的煤煤）時，，能進行行滿負荷荷運行，，并且這這個裕量量將來可可以用于于提高碾碾磨的細細度、擴擴展煤質(zhì)質(zhì)的范圍圍或改善善負荷的的變化。。由于該出出力是由由型號上上小兩個個等級的的新型液液壓加載載磨煤機機達到的的，因此此對電廠廠現(xiàn)有磨磨煤機就就可以進進行改進進，而且且不存在在任何問問題。新新型磨煤煤機對