HP與MPS中速磨煤機(jī)的比較

1、江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報第卷第期年月，與中速磨煤機(jī)的比較劉壽忠，劉祥玲（江西省電力設(shè)計院，江西南昌）摘較。要：根據(jù)江西貴溪電廠二期擴(kuò)建（×）工程設(shè)計需要，對與中速磨煤機(jī)進(jìn)行了比關(guān)鍵詞：中速磨煤機(jī)；中速磨煤機(jī)；比較中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文章編號：（）（）概述貴溪電廠廠址選擇時規(guī)劃容量為×，一期工程×機(jī)組已于年全部建成投產(chǎn)。二期擴(kuò)建工程裝設(shè)兩臺燃煤發(fā)電機(jī)組。本期未考慮擴(kuò)建，但留有擴(kuò)建可能。主機(jī)已于年月底訂貨。鍋爐由東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司供貨。鍋爐采用亞臨界參數(shù)、四角切向燃燒方式和自然循環(huán)方式。單爐膛型露天布置，一次再熱，平衡通風(fēng)，固態(tài)排渣，全鋼架結(jié)構(gòu)，爐頂。汽

2、輪機(jī)金屬屋蓋帶防雨罩。鍋爐型號：采用東方汽輪機(jī)（集團(tuán)）股份有限公司的亞臨界、一次中間再熱、單軸凝汽式汽輪機(jī)。汽輪機(jī)型號：。發(fā)電機(jī)采用東方電機(jī)股份有限公司的產(chǎn)品。制粉系統(tǒng)是保證電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的的主要系統(tǒng)，系統(tǒng)投資大，運(yùn)行費用高。不同型式的制粉系統(tǒng)的投資及運(yùn)行費用差異較大，根據(jù)煤的分析資料，鋼球磨、中速磨同時都可適應(yīng)下述三個煤種的磨制。煤質(zhì)分析及灰渣特性見表 和表 。對煤質(zhì)中三塊的敏感性強(qiáng)、磨損嚴(yán)重，不能適應(yīng)需要，所以目前已較少使用；而性能較好的、（）磨型則因煤粉細(xì)度均勻、對煤種的適應(yīng)性較好且耐磨性好而應(yīng)用較廣泛。根據(jù)科研審查意見，本工程推薦采用中速磨冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式燃燒制粉系統(tǒng)。本文從兩種

3、中速磨的結(jié)構(gòu)入手，著重從檢修、運(yùn)行、電耗、控制等方面論述兩種磨的優(yōu)缺點，最后通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出結(jié)論：本工程推薦采用中速磨煤機(jī)形式。中速磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點中速磨在電廠制粉系統(tǒng)中已應(yīng)用較長時間，隨著制造技術(shù)的發(fā)展，其性能有了較大的提高。磨型有型、（）。早期的型、磨性能較差，煤粉細(xì)度、碗式中速磨煤機(jī)工作原理系列磨煤機(jī)主要由落煤管、分離器頂蓋、內(nèi)錐體、分離器體、葉輪裝置、行星齒輪減速箱、排出閥、折向門調(diào)節(jié)裝置、文丘里管、彈簧變加載裝置、側(cè)機(jī)體裝置、磨碗裝置、密封空氣集管、石子煤排出口等部件組成。磨煤機(jī)的功能是碾磨原煤，使其達(dá)到能在爐內(nèi)有效燃燒所要求的細(xì)度。磨煤機(jī)的最大碾磨出力取決于下列三個因素：

4、磨煤機(jī)規(guī)格；原煤特性（哈氏可磨度和含水收稿日期：作者簡介：劉壽忠（），男，江西萍鄉(xiāng)人，工程師第期劉壽忠，劉祥玲：與中速磨煤機(jī)的比較量）；煤粉細(xì)度（通過目篩子）。原煤落入磨碗上后，在離心力的作用下沿徑向朝外移動，在磨碗上形成一層煤床，煤床在可繞軸轉(zhuǎn)動的磨輥裝置下通過。這時，彈簧加載裝置產(chǎn)生的碾磨力通過轉(zhuǎn)動的磨輥施加在煤上。煤在磨碗襯板與磨輥之間被碾磨成粉。作徑向和周向移動的煤攜帶著被破碎的越過磨碗邊緣進(jìn)入輸送介質(zhì)通道。輸送介質(zhì)為熱空氣。在磨碗上方，被空氣攜帶的較輕的煤粒經(jīng)歷了三級分離過程。第一級分離正好發(fā)生在磨碗的水平面上。安裝在分離器上的固定氣體折向器使得最重的煤粒突然改變方向。失去動量并直接

5、回到磨碗上重磨。較輕的顆粒被氣流攜帶至分離器頂蓋進(jìn)行第二級分離，此處彎曲的可調(diào)葉片使風(fēng)粉混合物產(chǎn)生旋風(fēng)運(yùn)動，導(dǎo)致重顆粒失去動量而從氣流中降落。此后，風(fēng)粉混合物通過稱之為文丘里套管的垂直插管進(jìn)一步分離，達(dá)到所要求的煤粉細(xì)度。在折向葉片和文丘里套管里分離出來的較重煤粒沿著內(nèi)錐體的內(nèi)壁返回到磨碗的碾磨區(qū)域。錐體把重顆粒煤從磨煤機(jī)紊流區(qū)域中分離出來。在紊流區(qū)域外的重顆粒煤在重力的作用下返回磨碗。為了降低通過內(nèi)錐體口進(jìn)入內(nèi)錐體的氣流速度，在內(nèi)錐體的內(nèi)部裝了一個倒錐體，但應(yīng)保證倒錐體不能阻止較重的煤顆粒返回磨碗。出來的風(fēng)粉混合物經(jīng)過文杜里管時，先被濃縮，然后再擴(kuò)大使得每根煤粉管道中風(fēng)粉均勻分配。煤粉管道把

6、風(fēng)粉混合物引入爐膛進(jìn)行燃燒。穿過氣流掉入側(cè)機(jī)體區(qū)域內(nèi)的不易磨碎的外來雜物被裝在磨碗轂裙罩上的刮板裝置刮入側(cè)機(jī)體底板上的孔內(nèi)，然后進(jìn)入石子煤收集系統(tǒng)。外來雜物通常由煤層中的巖石和采煤機(jī)械零件組成。因此對用戶來說，要盡量減少進(jìn)入磨煤機(jī)的雜物數(shù)量。碗式中速磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)特點傳動裝置磨煤機(jī)采用了國內(nèi)外較新的螺旋傘齒輪加行星齒輪二級立式傳動形式結(jié)構(gòu)。它比蝸輪蝸桿傳動裝置更不易污染，使用壽命長。輕、更堅固。磨煤機(jī)便于維修，潤滑系統(tǒng)磨煤機(jī)減速箱潤滑系統(tǒng)也作了重要改進(jìn)，使其比磨煤機(jī)的潤滑系統(tǒng)更完善，運(yùn)行可靠性更高。潤滑系統(tǒng)由若干部件組成。一只電動機(jī)驅(qū)動的齒輪型泵。泵從一只獨立的油箱吸油，泵直接置于油箱之上，泵的

7、下方是一只止回閥使其能在拆卸時不需排油。系統(tǒng)里的一只溢流閥控制油壓。在下游處是一只雙重濾油器組件，有一只閥引導(dǎo)油流從一個濾器流至另一個濾器，這樣兩個過濾器可在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中更換使用。設(shè)有電氣和目測傳感器，用來指示過濾器的污染情況。還設(shè)有油加熱器，在冬天，這些加熱器能把油溫度升高到能起動泵的最低溫度。加熱器裝在油箱內(nèi)的套管里。另外，不需停止油流和排出油就能拆除加熱器。潤滑系統(tǒng)能通過油的冷卻和去除各種污染物來延長齒輪傳動裝置的壽命，并且還能一面操作，一面方便地進(jìn)行維修。側(cè)機(jī)體裝置新的磨煤機(jī)系列在磨煤機(jī)側(cè)機(jī)體上裝有厚的絕緣隔層。絕緣隔板的主要作用有：消除了熱磨機(jī)的外部溫度對人身產(chǎn)生的危害，減少了磨機(jī)的熱

8、消耗，提高了熱效率；進(jìn)一步減少了傳導(dǎo)到齒輪裝置的熱，并有效地防止了有關(guān)的熱應(yīng)力問題。刮板裝置磨煤機(jī)的刮板裝置做了四點改進(jìn)。刮板裝置由鑄件改為結(jié)構(gòu)件，減輕了重量，便于（）修復(fù)。（）刮板銷子直徑放大，進(jìn)一步減少了荷載，提高了使用壽命。改變了刮板裝置同下裙罩的聯(lián)接方式，增加聯(lián)接（）螺栓數(shù)量，改善了螺栓受力狀態(tài)。整個刮板裝置的聯(lián)接強(qiáng)度比提高了倍。葉輪裝置磨煤機(jī)增加了隨磨碗一起轉(zhuǎn)動的葉輪裝置。葉輪是磨機(jī)上標(biāo)準(zhǔn)的初級器。葉輪裝置使通過一次風(fēng)機(jī)的一次風(fēng)更好地分布，使磨機(jī)內(nèi)部的磨損減至最低，而煤的初級分離的效率最大。由于增加了葉輪裝置，使磨煤機(jī)的石子煤排量比大大地減少。磨輥裝置磨煤機(jī)的磨輥裝置和分離器完全是新

9、設(shè)計、新結(jié)構(gòu)。采用了最新的專利設(shè)計概念。磨輥軸承潤滑是簡單的軸承箱內(nèi)的油浴潤滑。磨輥組件有三只唇形油封。二只用來隔絕污染物，一只用來擋油。三只油封安放在可更換的淬硬密封耐磨圈上以防止軸的劃傷。把干凈的用于密封的空氣充入磨輥組件，有助于防止污染物。密封氣體由改進(jìn)過的氣封控制，進(jìn)一步保護(hù)軸承。磨所有系列磨煤機(jī)都有一專利的磨輥翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。輥翻轉(zhuǎn)是由一個專用工具和磨機(jī)維修車來完成的。一旦磨輥鎖住在垂直位置上，就可進(jìn)行維修和檢查工作。整個磨輥組件設(shè)計新穎，維修方便，使用壽命長?？墒鼓ポ亯勖铋L化是磨煤機(jī)設(shè)計的主要目的。通過以下兩個途徑延長磨輥壽命：改善耐磨材料和增加耐磨材料體積。采用鉻、鎢等材料堆焊的磨輥

10、使用壽命大大提高。另外，對同一規(guī)格的磨煤機(jī)來說，磨煤機(jī)的磨因為直徑增大，故其耐磨材料輥直徑比平均大，體積比平均增大。通過改善磨輥材料和增加磨輥材料的體積，使磨煤機(jī)的輥套使用壽命是磨煤機(jī)的倍以上。彈簧變加載裝置所有磨煤機(jī)加載形式都采用外置式彈簧邊加載裝置。改成外彈簧組件有許多優(yōu)點。彈簧組件不會腐蝕和磨損，外彈簧組件的部件比液壓加載系統(tǒng)的部件少得多，所以初期成本較低，更換部件的費用較少。維修次數(shù)也相應(yīng)減少。磨煤機(jī)的優(yōu)點系列磨煤機(jī)不但保留了磨煤機(jī)的優(yōu)點，且集中了其他幾種中速磨煤機(jī)的特點，采用了當(dāng)今世界上出現(xiàn)的一些成熟的先進(jìn)技術(shù)，主要有：（）磨煤機(jī)采用了國內(nèi)外較為新型的螺旋傘齒輪加行星齒輪二級減速立式

11、傳動，傳動裝置上部采用液壓滑動止推軸承承受磨輥研磨力。這一形式構(gòu)成了獨立的減速箱，能夠從磨機(jī)底部拖出，既便于檢修，又便于隔熱與密封。江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報第卷（）磨煤機(jī)采用了成熟的磨輥堆焊工藝技術(shù)和大直徑錐形磨輥，對一般的煤種，磨輥設(shè)計使用壽命在，以上，且磨輥磨損后可以重復(fù)堆焊使用，可降低成本。磨煤機(jī)首先采用了隨磨碗一起轉(zhuǎn)動的葉輪裝（）置來改變一次風(fēng)的流向和流速，使通過磨煤機(jī)的空氣分配得更為均勻，增強(qiáng)了煤粉的分離效果，降低了磨煤機(jī)內(nèi)部的磨損及其一次風(fēng)阻損，提高了對石子煤排量的調(diào)控能力。磨煤機(jī)采用了磨輥翻出專利技術(shù)，磨輥能夠（）從各自的門孔中翻出，更換極為方便。由于磨煤機(jī)在磨輥結(jié)構(gòu)上作了改進(jìn)，

12、使磨輥更換可以直接在機(jī)器上進(jìn)行，進(jìn)一步縮短了停機(jī)時間。磨煤機(jī)的磨輥與磨碗襯板無直接金屬接觸，（）運(yùn)行時可空載起動亦可帶負(fù)荷起動，起動力矩小，運(yùn)行安全平穩(wěn)，停機(jī)時磨碗中沒有存煤。（）磨煤機(jī)的出力是由給煤量和一次風(fēng)量來控制的，出力調(diào)節(jié)范圍大，最小出力為最大出力的，非常適合于電廠調(diào)峰要求。磨煤機(jī)配用電機(jī)的功率較其他中速磨煤機(jī)的（）電機(jī)小。（）磨煤機(jī)通風(fēng)阻力較其他中速磨煤機(jī)小，所配的一次風(fēng)機(jī)可在較低壓力工況下運(yùn)行。中速磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點型磨煤機(jī)的產(chǎn)生及應(yīng)用現(xiàn)狀型磨煤機(jī)是西德（簡稱）研制成功的一種輥式盤磨機(jī)，它是一種新型的中速磨煤機(jī)，最初是由西德的公司在培茲（）磨的基礎(chǔ)上改造發(fā)展起來的，該公司制造了

13、專磨水泥原料的磨系列產(chǎn)品，后來從公司取得了將磨應(yīng)用于火力發(fā)電廠碾磨燃煤的專利權(quán)，并作了大量的試驗研究工作和結(jié)構(gòu)上必要的改進(jìn)，于年誕生了第一臺實用該機(jī)目前仍在電廠正常運(yùn)行中。后來又的磨煤機(jī)，經(jīng)過多次試驗和機(jī)型的改進(jìn)工作，在年設(shè)計制造了基本成熟的第一臺樣機(jī)，型號為磨，該磨安裝在西德電廠配機(jī)組鍋爐，碾磨硬質(zhì)煙煤。運(yùn)行實踐證明，效果良好。此后該公司逐步完善其規(guī)格、系列并不斷改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，已形成具有多種型號的磨系列，并申請了專利權(quán)，成為目前燃煤火力發(fā)電廠理想的新型制粉設(shè)備。磨結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，加工標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，運(yùn)行安全穩(wěn)定，磨損件使用壽命長，電耗小，經(jīng)濟(jì)效益好，在實際應(yīng)用中越來越顯示出其優(yōu)越性能。年，美國制成的一

14、臺萬千瓦機(jī)組，選用的型磨煤機(jī)，安裝在電廠運(yùn)行，結(jié)果一舉成功，效果良好。從此，磨在國際上聲譽(yù)大振，在配大容量發(fā)電機(jī)組的中速磨行列中，逐漸取得了較明磨成為中速磨的后起之秀，開始處于領(lǐng)先顯的優(yōu)勢，地位。年起，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，美國趨向采用大容量的發(fā)電機(jī)組，這對作為鍋爐主要輔機(jī)的磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和容量性能提出了新的要求。在這方面美國的公司開始對型磨和磨作了多方且更適合面的比較和研究，確認(rèn)磨遠(yuǎn)優(yōu)于型磨，于同大容量機(jī)組配套。于是該公司從購買了型磨的專有技術(shù)制造權(quán)，同時購買了一臺型磨樣機(jī)，接著該公司陸續(xù)生產(chǎn)制造了型磨，分別安裝在電廠和電廠的萬千瓦機(jī)（臺運(yùn)行，臺備用），單磨出組上，每臺鍋爐配臺磨力約，運(yùn)行效

15、果甚好。后來，美國又從相繼購，買了，等型號的制造專利。至年，僅僅年間美國公司已制造出多臺磨，與此同時，該公司停止生產(chǎn)它的傳統(tǒng)產(chǎn)品型磨。及磨的優(yōu)點（）由于采用了直徑較大的磨輥和磨盤，滾動阻力小，原煤入口條件好，因而提高了生產(chǎn)能力，降低了能量高效節(jié)消耗。所以磨和磨的突出優(yōu)點之一是：能（與筒磨比省度電噸煤），出力大，耗能低。（）減速機(jī)性能好，安全可靠。（）由于采用固定的鉸軸支承磨輥，使磨輥在磨盤上有一定的傾斜度（°°），并防止了磨輥在其他方向上的轉(zhuǎn)動和滑動。碾磨時單側(cè)磨損，使磨損只在與研磨直接相關(guān)的部分發(fā)生，磨損的只是耐磨件本身，到磨損末期繼續(xù)使用，因此大大提高了耐磨時，可將磨輥

16、翻轉(zhuǎn)°件的使用壽命。磨碾磨西德商品煙煤時，一般壽命為，即年更換一個輥套。輥套的壽命以磨損厚度的為極限，耐磨材料為鎳硬號，已可國產(chǎn)化，碾磨中國的一般煤質(zhì)，壽命為。運(yùn)行噪音低（分貝）。（）（）自始至終保證煤粉細(xì)度，確保鍋爐的燃燒效率。（）震動小，測量值在以下。（）加載力傳到基礎(chǔ)上，對機(jī)殼、機(jī)座的受力都很小。三點加壓受力均布，對齒輪箱傳動元件布力均衡，對平面推力瓦有好處。（）密封性能好，確保煤粉不進(jìn)入所有轉(zhuǎn)動機(jī)械零件部分。適用于磨硬質(zhì)煤，碾磨力均勻，磨粉效率高，運(yùn)行（）穩(wěn)定可靠。（）磨不存在非有效摩擦部位，金屬磨耗量相對較小。磨除了上述優(yōu)點外，其美中不足的是：有些部件機(jī)械加工要求高，制造加

17、工工藝復(fù)雜，耐磨件鑄造、加工和熱處理工藝要求嚴(yán)格，需要專用設(shè)備，造價較高，運(yùn)行和維修的人員也要求具有較高的水平。通過上述簡單介紹，我們對兩種磨煤機(jī)的優(yōu)缺點做一個綜合比較，見表。與中速磨煤機(jī)的經(jīng)濟(jì)比較（）經(jīng)濟(jì)比較方法。采用年成本比較法，年總費用最低者為最佳方案。計算公式如下：（）（）年成本；初投資；年運(yùn)行費；運(yùn)行年限取年年利率（貸款）取，則（）（）系統(tǒng)費用（）根據(jù)本工程的燃煤條件及鍋爐廠提供的一些原第期劉壽忠，劉祥玲：與中速磨煤機(jī)的比較所以中速磨煤機(jī)也不參與經(jīng)濟(jì)比較。中速磨煤機(jī)兩臺爐共計設(shè)備投資萬元人民幣。運(yùn)行費用的比較（）年利用小時數(shù)，年運(yùn)行小時。其中負(fù)荷按計，負(fù)荷按計，負(fù)荷按計。上網(wǎng)電價按元

18、計，磨煤機(jī)的年運(yùn)行費用為萬元人民幣；磨煤機(jī)的年運(yùn)行費用為萬元人民幣。結(jié)論（）技術(shù)性能的比較通過磨煤機(jī)的選型，根據(jù)貴溪電廠二期擴(kuò)建工程的煤種，本工程選用型中速磨或型中速磨均能滿足煤質(zhì)及鍋爐燃燒所需細(xì)度的要求。方案一：選用型中速磨。此方案檢修工作量小，對煤種的適應(yīng)性好，運(yùn)行電耗低；方案二：選用中速磨。該方案運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，電耗高。方案一比方案二的費用約低，每年可節(jié)省電費約萬元爐。（）經(jīng)濟(jì)性比較主廠房建筑總投資兩磨型一樣；設(shè)備的初投資：方案一比方案二約高；年電耗及檢修運(yùn)行費用：方案一比方案二約低；利用最小年費用法計算全年費用，方案一比方案二約低萬元（約）。上述計算的基礎(chǔ)：年經(jīng)濟(jì)使用年限年；設(shè)備年利用小時為小時；年運(yùn)行小時數(shù)為小時；制粉電耗按元計算。根據(jù)上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，方案二比方案一年費用高萬元。因此本期工程磨煤機(jī)推薦采用磨型。始資料， 經(jīng)計算，本工程如使用 中速磨煤機(jī)則每爐配臺型中速磨煤機(jī)，磨煤機(jī)配套電機(jī)功率；如使用中速磨煤機(jī)則每爐配臺型中速磨煤機(jī)，磨煤機(jī)配套電