磨煤機培訓教材

磨煤機培訓教材一、簡介從上個世紀80年代遼寧清河發(fā)電廠100MW機組引進雙進雙出鋼球磨煤機以來，湖南岳陽電廠300MW機組相繼也應用了雙進雙出鋼球磨煤機，至今國內(nèi)已有山東鄒縣、山西陽城、黑龍江七臺河、甘肅靖遠等多家電廠在應用雙進雙出鋼球磨煤機。雙進雙出球磨機的連續(xù)作業(yè)率高、維修方便、煤粉出力和細度穩(wěn)定、儲存能力強、響應迅速、運行靈活性大、風煤比較低、適用煤種范圍廣、不受異物影響、無需備用磨煤機等優(yōu)點已在電力生產(chǎn)中逐漸顯現(xiàn)優(yōu)勢。雙進雙出球磨機的名稱是相對傳統(tǒng)的單進單出鋼球磨煤機而得出的。顧名思義，雙進雙出球磨機有對稱的兩個原煤入口和兩個煤粉出口。這兩對入、出口形成了對稱的兩個研磨回路。磨煤機的兩端為中空軸（亦稱耳軸），分別支撐在兩個主軸承上。中間為磨煤機的筒體。磨煤機的工作流程在前面的第一節(jié)中已做介紹在這里就不再贅述。我廠磨煤機為沈陽重工生產(chǎn)MGS3854型雙進雙出鋼球磨煤機。每臺爐配六臺磨煤機，對應十二臺電子稱重式給煤機。MGS3854雙進雙出筒式磨煤機性能參數(shù)見下表：序號名稱單位數(shù)據(jù)1機器出力（HGI=50，H2O=8%，75%通過200目）t/h522筒體有效內(nèi)徑mm37503筒體有效長度mm55404筒體轉速r/min175筒體有效容積m361.26最大裝球量t627密封風流量kg/h38008分離器直徑mm29009大小齒輪傳動參數(shù)模數(shù)mm25大齒輪齒數(shù)234小齒輪齒數(shù)2510減速機中心距mm860傳動比6.211電動機型號功率（kW）電壓（V）轉速（r/min）YTM630-611201000098612潤滑油系統(tǒng)油箱裝總裝載量L1250油箱裝有效裝載量L900噴淋軸頸油流量L/min63軸承靜壓潤滑油流量L/min2×2.5低壓回路最高壓力MPa0.63軸承靜壓潤滑最高壓力MPa31.5二、工作原理鋼球磨煤機（簡稱球磨機）是一種低速磨煤機，其轉速一般為15～25r/min，我廠磨煤機的額定轉速為17r/min。它利用低速旋轉的滾筒，帶動筒內(nèi)的鋼球運動，通過鋼球對原煤的撞擊、擠壓和研磨實現(xiàn)煤塊的破碎和磨制。筒內(nèi)殼體和端蓋內(nèi)裝有耐磨襯板，襯板可以將鋼球帶起來。磨煤機采用的鋼球尺寸分別為直徑30、40、50mm的三種鋼球，按照1∶1∶1的數(shù)量比例裝球。大功率的電動機經(jīng)減速機帶動滾筒運動，筒內(nèi)的鋼球被內(nèi)表面凹凸不平的襯板帶到一定的高度后落下，通過鋼球對煤塊的撞擊及鋼球之間、鋼球與護甲之間的研壓，把煤磨碎。原煤從兩端的中空軸內(nèi)部螺旋輸送器的下部空間進入磨煤機，熱一次風從中空軸中間的空心圓管進入磨煤機。煤粉中空軸內(nèi)部螺旋輸送器的上部空間被一次風攜帶走，熱風的風量決定了被帶走的煤粉的粗細。被熱風帶走的煤粉進入雙錐體形式的分離器。細度合格的煤粉經(jīng)分離器出口的煤風管去燃燒器，細度不合格的煤粉經(jīng)回粉管回到磨煤機筒體內(nèi)重新磨制。影響鋼球磨煤機工作的因素很多，主要有以下幾方面：1）鋼球磨煤機的工作轉速和臨界轉速球磨機的筒體的轉速發(fā)生變化時其中的鋼球和煤的運動特性也發(fā)生相應的變化，如圖3-6-1所示：當筒體的轉速很低時，隨著筒體的轉動鋼球被帶到一定的高度，在筒內(nèi)形成向筒體下部傾斜的狀態(tài)，當這堆鋼球的傾角等于或大于鋼球的自然傾角時球就沿斜面滑落下來如圖3-6-1（a）所示，這時磨煤的作用是微不足道的，而且很難把磨好的煤粉從鋼球堆中分離出來，煤將被重復研磨。（c）（（c）（b）（a）圖3-6-1圖3-6-1轉速對鋼球在筒內(nèi)運動的影響a、轉速過低b、轉速適當c、轉速過高當筒體的轉速超過一定值后，作用在鋼球上的離心力很大，以致使鋼球和煤附著于筒壁與其一起運動，如圖3-6-1（c）所示。產(chǎn)生這種狀態(tài)的最低轉速稱為臨界轉速，這時煤不再是被打碎而是被研碎，但其磨煤作用仍然很少。計算可得：3－16其中為筒體有效直徑當筒體轉速處于上述兩種情況之間時，鋼球被筒體帶到一定高度后沿拋物線軌跡落下，產(chǎn)生強烈的撞擊磨煤作用。磨煤作用最強的轉速稱為最佳轉速。我國的研究經(jīng)驗表明了與之間的換算關系為≈（0.75～0.78）如圖3-6-2所示，鋼球下落形成的拋物線頂點所在的半徑與筒體垂直半徑的夾角為55度。此時在磨煤機筒體的斷面上形成了三個研磨原理不同的工作區(qū)：摩擦研磨、壓力研磨和沖擊磨碎，從而形成了磨碎原煤的最佳工作狀態(tài)。2）護甲運行中很明顯的現(xiàn)象是，當更換護甲后，磨煤機的出力顯著增加，電耗下降。隨著護甲的磨損，磨煤機的出力顯著下降。這說明護甲的形狀對磨煤機的工作影響很大。在鋼球磨煤機的筒體內(nèi)，鋼球的旋轉速度永遠小于筒體的旋轉速度，兩者之差決定于鋼球和護甲之間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)越小，筒體和鋼球的速度差越大，意味著護甲和鋼球之間有較大的相對滑動，于是將有較多的能量消耗于鋼球和護甲之間的摩擦上，而未能用來提升鋼球；如果護甲的摩擦系數(shù)高，就可以在相對比較低的筒體轉速下造成鋼球的最佳工作條件，也就是說，可以在較小的能量消耗下達到最佳的工作條件，因此決定鋼球磨煤機最佳工作條件的因素除了筒體的轉速外，護甲的結構和形狀及磨損程度也很重要。ⅠⅡⅠⅡⅢ圖3-6-2磨煤機最佳轉速工作原理Ⅰ、摩擦研磨Ⅱ、壓力研磨Ⅲ、沖擊磨碎3）鋼球工況鋼球工況是指鋼球的數(shù)量、尺寸及磨損情況。載球量：表征磨煤機載球量通常引入載球系數(shù)（）的概念，所謂的載球系數(shù)是用磨煤機內(nèi)鋼球的總體積占磨煤機有效體積的百分比來表示的。我國的標準是將鋼球在筒體內(nèi)的裝載面低于磨煤機進出料口下邊緣50mm時的裝球量定義為磨煤機的最大裝球量。相同的出力和運行條件下磨煤電耗最小的工況所對應的裝球量稱為磨煤機的最佳裝球量，要計算磨煤機的最佳裝球量先應引入最佳裝球系數(shù)（）。試驗表明：最佳裝球系數(shù)（）的計算公式如下：3－17其中的表示磨煤機筒體的工作轉速（最佳轉速）表示磨煤機筒體的臨界轉速。可以得出雙式鋼球磨煤機的最佳裝球量的計算公式為：3－18其中的為磨煤機的最佳裝球量、為鋼球的堆積密度，一般取4.9t/m3；為磨煤機的筒體有效容積。河曲二期的磨煤機的最佳裝球量為58噸、最大裝球量為65噸。鋼球的尺寸：磨煤機所裝的鋼球的尺寸以及不同尺寸鋼球數(shù)量上的配比，對磨煤機的出力、電耗和鋼球的磨損都有一定的影響。當鋼球直徑在20～60mm內(nèi)時，鋼球的單位磨耗量（g/kg）與鋼球的直徑成反比。對于同一臺磨煤機而言，磨煤機的出力與鋼球直徑的平方根成反比，即鋼球的直徑越大，磨煤機的出力越小：3－19其中為鋼球直徑為時的磨煤機出力；為鋼球直徑為時的磨煤機出力。在選擇鋼球直徑時，還應該考慮磨煤機筒體的直徑。當筒體的直徑小時，由于鋼球下落的高度減小，顯然鋼球的直徑應該大些。隨著磨煤機的工作，筒體內(nèi)逐漸積累了一定數(shù)量的被磨損和被碾碎的小鋼球。有時煤中還混有一些小的金屬件。所有這些幾乎都沒有磨煤效應，但在筒體內(nèi)為了提升它們卻耗費了一定的功率。隨著筒內(nèi)的這樣的碎塊增多，磨煤機的出力將要下降，制粉電流隨之增大。為了克服這一點，必須定期把鋼球倒出、稱重、篩分，適時補充新的鋼球。鋼球的磨損：鋼球的單位磨損量決定于鋼球金屬的質(zhì)量、鋼球的尺寸、磨煤機的規(guī)格、筒體的轉速、磨制的煤種以及運行工況等多種因素。在鋼球直徑內(nèi)，鋼球單位磨損量的大小與鋼球的直徑成反比，而且磨損還隨著煤的硬度和磨損性的增高、黃鐵礦數(shù)量的增多而加劇。在磨煤的非正常工況下，鋼球的磨損會顯著增大。如磨煤機少煤或無煤的狀態(tài)運行時，鋼球不是落在煤上，而是落在裸露的鋼球或護甲上，此時磨損會急劇增加。運行中應避免此種情況的發(fā)生。影響鋼球磨損程度的因素，還包括鋼球本身的抗磨性、鋼球的材質(zhì)、沖擊韌性值等，制造過程中形成的制造缺陷也是重要的因素之一。河曲二期制粉系統(tǒng)磨煤機鋼球的材質(zhì)為中鉻鑄鐵。在球磨機的工作過程中，鋼球和護甲組成了一個磨料磨損系統(tǒng)，提高鋼球材料的硬度，能增加其抗磨損的能力，減少鋼球的磨損。但是如果護甲材料的硬度與鋼球材料的硬度不匹配，而過分地提高鋼球的硬度來增加其抗磨性，則會加劇護甲的磨損，加速它的失效，縮短其使用壽命，增加護甲的更換次數(shù)。運行實踐表明硬度過高的鋼球會對護甲造成嚴重地磨損。因此選用護甲的硬度高于鋼球的硬度才是合理的。河曲二期的護甲（襯板）的材質(zhì)為高鉻鑄鐵。磨煤機的通風工況。鋼球磨煤機筒體內(nèi)的通風工況直接影響著燃料沿筒體長度方向上的分布和磨煤機的出力。當筒體的通風量很小時，燃料的大部分集中在筒體兩端的進料口附近，由于鋼球沿筒體長度方向幾乎是均勻分布的，因而在筒體內(nèi)的中間部分鋼球的能量沒有被充分利用，很大一部分能量消耗在金屬的磨損和發(fā)熱上。同時因為筒內(nèi)風速不變，由筒體帶出的僅僅是少量的細煤粉，因而磨煤機出力也降低。隨著通風量的增加，燃料沿筒體的方向的推進速度增加，改善了沿筒體長度方向燃料對鋼球的充滿情況，使磨煤機的出力增加，磨煤機的電耗降低。然而通風電耗是隨通風量的增加而增加的；同時，當過分地增加筒體的通風時，分離器的回粉量增加，將在系統(tǒng)內(nèi)造成無益的循環(huán)，使輸粉消耗的能量也提高。綜上可知，在一定的筒體通風量下可以達到磨煤和通風總電耗量最小，這個風量稱為最佳通風量，它與煤種、分離器后的煤粉細度、鋼球的充滿系數(shù)有關。應該指出，筒體的通風和轉速之間是有一定聯(lián)系的，這兩個因素對于燃料在筒體長度方向上分布的影響是相同的。綜合大量的試驗得出球磨機的最佳通風量的經(jīng)驗計算式：3－20其中表示磨煤機的最佳通風量、表示磨煤機筒體的轉速、表示磨煤機筒體有效直徑、表示分離器后煤粉的細度、表示磨煤機筒體的有效容積、表示原煤的可磨度系數(shù)、表示磨煤機的鋼球充滿系數(shù)。最佳通風量對應于磨煤機制粉系統(tǒng)的最經(jīng)濟工況，球磨機應在最佳通風量下運行，干燥風量也應該依此來確定。5）載煤量。球磨機筒體內(nèi)的載煤量直接影響磨煤機的出力。當載煤量減小時，鋼球下落的動能只有一部分用于磨煤，另一部分消耗于鋼球的空撞磨損；隨著載煤量的增加，鋼球用于磨煤的能量增大，磨煤機的出力增大。但如果載煤量過大，由于鋼球下落高度減少，鋼球間的煤層加厚，使部分能量消耗于煤層變形，鋼球磨煤能量減小，磨煤出力反而下降，嚴重時將造成圓筒入口阻塞，磨煤機無法工作。磨煤機出力與載煤量的對應關系可通過試驗來確定。對應最大磨煤機出力的載煤量稱為最佳載煤量。三、結構部件及其技術特點1、筒體筒體是由一個鋼板卷制的殼體和連接兩端中空軸的鑄鋼端蓋構成的。殼體和端蓋內(nèi)部裝有高鉻鑄鐵的襯板－護甲。殼體的厚度為28mm。筒體的有效長度5540mm、直徑3750mm中空軸（又稱耳軸）是一個空心體，隨著筒體一起轉動，用于送風、進煤、以及風粉混合物的排出。筒體的一端外部以銷釘固定的方式固定有大齒輪，大齒輪用來接受電動機帶動的減速機小齒輪傳遞的轉動力矩，使磨煤機的筒體轉動工作。筒體的外形如圖3-6-3所示：磨煤機的驅動端稱為驅動端，另一端被稱為非驅動端，表示為非驅動端磨煤機筒體有以下結構特點：端蓋和筒體采用對接焊，受力狀態(tài)良好；筒體采用整體加工，保證同心度，使主軸承運行狀態(tài)良好；筒體整體退火，消除焊接應力；焊縫探傷，保證焊縫的質(zhì)量；襯板材料采用高鉻鑄鐵、高錳鋼及合金鑄鐵等。襯板采用特殊密封，螺母為高強度鎖緊螺母，具有使用壽命長，密封性好等特點。在磨煤機的筒體上開有檢修用的人孔，磨煤機停機時人孔所在的位置可能被停到不適合或不方便檢修的位置，這時一般用點動磨煤機慢速驅動電機（盤車）的方法使處于停止狀態(tài)的磨煤機筒體轉到一個合適檢修的位置，有利于打開人孔進行維修。磨機出廠還附帶有一套磨煤機頂起裝置，在磨煤機需要檢修時，可將這套液壓頂起裝置放置在磨煤機筒體下部的鋼筋混凝土結構的四個階梯形支墩上，用液壓的頂起裝置通過磨煤機筒體的頂起支架將磨煤機筒體整體頂起。這套裝置一般在磨煤機需要更換主軸承等類的檢修工作時使用。頂起裝置支架如圖3-6-3中所示。用來放置磨煤機液壓頂起裝置的支墩如圖3-6-4所示。安裝大齒輪的筒體檢修人孔端部凸肩和銷孔安裝大齒輪的筒體檢修人孔端部凸肩和銷孔磨煤機頂起裝置支架圖3-6-3磨煤機筒體外形磨煤機筒體磨煤機大齒輪磨煤機筒體磨煤機大齒輪固定大齒輪的銷釘放置頂起裝置的支墩大齒輪罩圖3-6-4磨煤機筒體下方的放置頂起裝置的支墩2、煤粉分離器及煤粉管煤粉分離器是制粉系統(tǒng)中必不可少的分離設備，其任務是對一次風從磨煤機中帶出的煤粉進行分離，把粗大的煤粉顆粒分離下來返回磨煤機再磨，合格的煤粉通過煤粉分離器出口的煤粉一次風管到達鍋爐的燃燒器供鍋爐燃用。此外煤粉分離器的另一作用是用來調(diào)節(jié)煤粉的細度，以便在運行中當煤種改變或磨煤機出力（或干燥劑量）改變時能保證所要求的煤粉細度。1212345678圖3-6-5雙錐形重力離心式煤粉分離器1、分離器出口煤粉管2、折向門調(diào)節(jié)機構3、折向門4、外錐體5、內(nèi)錐體6、內(nèi)外錐體的檢修人孔門7、分離器外殼8、內(nèi)錐體底部的分流裝置煤粉分離器的種類繁多，各類分離器的結構和工作原理有較大的差異，河曲二期制粉系統(tǒng)所應用的煤粉分離器屬于雙錐體結構的重力離心式煤粉分離器。這種分離器的優(yōu)點在于圓環(huán)形的縫隙結構，能使錐體全周向均勻而連續(xù)排粉、出粉細度高、調(diào)節(jié)幅度寬廣、適用于煙煤、貧煤和褐煤、可配用各種磨煤機、應用范圍廣；缺點是結構較為復雜，阻力較大。分離器的外形如圖3-6-5所示。雙錐體式煤粉分離器的工作原理可以概括為以下四個方面：a、初步分離（重力分離）即粗顆粒煤粉在上升過程中由于一次風的托浮力不足在自身重力的作用下回落到磨煤機中；b、一次分離（撞擊分離）即粗顆粒煤粉由于慣性較大不易改變運動方向，因上升過程中撞擊分離器內(nèi)錐底部分流錐體而改變方向，回落到磨煤機中；c、二次分離（離心分離）即經(jīng)過折向門之后的煤粉氣流形成漩流，粗顆粒的煤粉由于慣性大在離心力的作用下靠近內(nèi)錐體內(nèi)壁，這部分煤粉因受一次風托浮力小而沿分離器內(nèi)錐體內(nèi)壁落下回到磨煤機中；d、摩擦浮升即撞擊下落的粗顆粒煤粉在下降過程中因與上升煤粉氣流摩擦而被破碎，部分煤粉顆粒在回磨煤機的途中粒度已經(jīng)變小重新上升到分離器進行分離。工作原理如圖3-6-6所示：折向門是處于分離器內(nèi)錐上部（外錐內(nèi)部）的一圈角度可調(diào)的葉片，其作用有二：其一是使煤粉氣流通過后形成漩流以便于煤粉的二次分離；其二是通過調(diào)節(jié)折向門的角度可以調(diào)節(jié)煤粉細度。河曲二期的每臺煤粉分離器內(nèi)部共安裝有36片折向門葉片，在分離器的外部安裝有36只用以調(diào)節(jié)折向門角度的手柄，每只手柄上都有指針式角度指示器。每片折向門葉片應單獨調(diào)整，各葉片之間沒有聯(lián)動鉸鏈。葉片角度應在磨煤機投運前調(diào)整好，正常運行中不做調(diào)整；調(diào)節(jié)葉片角度時，應保證各葉片角度相同。分離器內(nèi)錐中的煤粉氣流是旋流形的，大顆粒的煤粉在分離器內(nèi)錐內(nèi)壁上做快速的旋流運動對分離器的內(nèi)錐內(nèi)壁造成強烈的磨損。為了減輕這種磨損對內(nèi)錐內(nèi)壁的影響所以在內(nèi)錐的內(nèi)壁加裝耐磨水泥襯套，如圖3-6-6中12所示。煤粉管是分離器出口的風粉混合物被一次風吹往燃燒器的通道。在煤粉管的根部裝有氣動煤粉隔離閘門，稱為磨煤機出口氣動關斷擋板。每臺煤粉分離器出口裝有兩根煤粉管，分別去往同一層的兩個燃燒器。磨煤機出口氣動關斷擋板受控于磨煤機啟停功能組中的程序，這一點在下面的一節(jié)中將詳細介紹。應該指出的是煤粉管在鍋爐周圍有的管段是水平布置的，這樣將使其產(chǎn)生內(nèi)部積粉的可能。內(nèi)部一旦發(fā)生積粉不僅僅影響磨煤機的出力，而且還會帶來自燃、爆炸等事故隱患。這種情況在介紹煤粉的小節(jié)中已作介紹這里不再贅述。1112111210410432895671圖3-6-6分離器的工作過程、折向門、分離器內(nèi)錐內(nèi)壁的防磨襯片1、磨煤機出粉2、煤粉未進入分離器的初步分離3、煤粉在分離器內(nèi)外錐之間的一次分離4、折向門5、煤粉在進入折向門之后煤粉形成的旋流6、煤粉在內(nèi)錐中的二次分離7、二次分離后細度不合格的煤粉從內(nèi)錐體底部的分流裝置處流出8、經(jīng)分離后細度不合格的煤粉經(jīng)回粉管回磨煤機9、煤粉管10、細度合格的煤粉經(jīng)煤粉管去燃燒器11、分離器的折向門外形12、分離器內(nèi)錐內(nèi)壁的耐磨水泥襯套在煤粉管上除了磨煤機出口氣動關斷擋板外還有一個較為關鍵的部件即均粉孔板，均粉孔板安裝在磨煤機出口氣動關斷擋板之后。由于每根煤粉管所對應的燃燒器布置位置與分離器的距離不盡相同，所以每臺分離器出口的兩根煤粉管是長度不同的，與之對應的是每根煤粉管對于風粉混合物的阻力也是不同的。安裝均粉孔板的目的就在于在調(diào)試時將同一分離器出口的兩個均粉擋板置于不同的開度，以使同一分離器出口的兩根煤粉管對于煤粉的阻力一致，從而使分離器排出的煤粉在兩根煤粉管之間得到均勻的分配。3、回粉管回粉管是分離器中分離出的細度不合格的煤粉返回磨煤機的通道?；胤酃茌^細，為保證回粉的暢通，回粉管的坡度要符合要求?；胤酃艿纳隙私佑诜蛛x器之下，下端連接到中空軸端部的原煤下落管，細度不合格的煤粉由回粉管的下端與從給煤機下落的原煤混合經(jīng)螺旋輸送器進入磨煤機筒體重新磨制。在回粉管的中部安裝有逆止鎖氣器。該逆止鎖氣器的結構是由一片擋板通過鉸鏈的方式懸掛在回粉管的內(nèi)壁上。鎖氣器的作用是當返回的煤粉達到一定數(shù)量時，將通道打開使煤粉通過，當鎖氣器上面的煤粉數(shù)量減少到一定程度時關閉，防止磨煤機內(nèi)的一次風未發(fā)揮攜帶煤粉的作用而直接“短路”進入分離器；同時一次風的“短路”也將造成一部分煤粉在磨煤機與分離器之間做不必要的循環(huán)，增加磨煤機的電耗降低系統(tǒng)的效率。4、傳動機構雙式球磨機的傳動機構包括輔傳電機、離合器、主電機、主副減速機、大小齒輪、各部分之間的對輪以及這些設備的相關組件。傳動機構是磨煤機筒體運轉的動力來源。如圖3-6-7所示。輔傳電機的作用相當于盤車，也稱為磨煤機的慢速驅動裝置。該裝置通過超越式離合器（斜齒離合器）與磨煤機主軸相連。當磨煤機正常運轉時，離合器能使副減速機與磨煤機主電機軸可靠斷開。但在停機時這套慢動裝置可以帶其載荷使磨煤機繼續(xù)緩慢旋轉，以使磨機筒體內(nèi)煤的溫度保持均衡，避免火災等事故的發(fā)生。另外慢速裝置也使磨煤機的檢修時轉動磨煤機更為方便。輔傳電機選用15KW的交流380V三相異步電動機，絕緣等級為F級、防護等級為IP54、電動機轉速為1460r/min。沈重廠選用的主減速機是SEW公司生產(chǎn)的的齒輪式減速機，傳動比6.83、傳動方式為平行軸圓柱齒輪傳動。該減速機配有單獨的潤滑油系統(tǒng)。SEW減速機壓力潤滑油采用SHELL/MOBIL/BP型號潤滑油。壓力潤滑系統(tǒng)配備有：油泵、過濾器（可視油污染指示器）、油冷器、溫控水閥、壓力表、水溫表、壓力安全閥、壓力開關。潤滑系統(tǒng)外部連接：油泵電機、壓力開關控制、進出水口連接。1212345678圖3-6-7雙式球磨機的傳動機構1、輔傳電機2、斜齒型離合器3、主電機4、主減速機5、小齒輪軸承6、小齒輪罩（內(nèi)有小齒輪）7、大齒輪罩（內(nèi)有大齒輪）8、副減速機5、中空軸及螺旋輸送器如圖3-6-8所示：中空軸（亦稱耳軸）是磨煤機筒體、鋼球護甲等本體部件重量的主要承載部件，中空軸及螺旋輸送器等部件又是磨煤機入口一次風、出口排粉、入口落煤的樞紐部件。中空軸與磨煤機本體采用焊接的方式連接成為一個整體，內(nèi)部的中心圓管是通過磨煤機筒體端蓋上的輻條與筒體之間連接的，同時筒體也通過輻條將轉動力矩傳遞給中空圓管，使其與筒體以同樣的角速度轉動；耳軸被磨煤機的主軸承支撐，為保證耳軸與主軸承之間的良好的潤滑和冷卻，每套制粉系統(tǒng)專門配裝一套高低壓潤滑油系統(tǒng)（高低壓潤滑油系統(tǒng)方面的知識將在下面的小節(jié)中介紹）。51251234678910111213147161715圖3-6-8中空軸和螺旋輸送器1、中空圓管的端部支撐軸承2、一次風入口3、原煤落入料口4、風粉排出口5、密封風小室6、筒體壓力和磨煤機基準料位管7、主軸承8、磨煤機筒體9、螺旋輸送器10、筒體與中空圓管相連接的輻條11、螺旋輸送器的固定鉸鏈12、筒體高料位測點噴氣口13、筒體低料位口測點噴氣口14、中空軸15、筒體的高低料位差壓管接口16、鉸鏈的保護擋片17、中空圓管中空圓管是一次風進入磨煤機的通道，中空圓管通過筒體側的輻條跟隨著磨煤機筒體轉動，中空圓管的另一端通過一個小軸被中空圓管端部支撐軸承支撐，支撐軸承安裝在機座的一次風構件上。原煤入料口和磨煤機排粉口嵌套在一起成為內(nèi)部分開表面結合的一個整體。原煤落入中空軸內(nèi)后通過螺旋輸送器的推動進入磨煤機筒體，在這一過程中原煤經(jīng)過的是螺旋輸送器與中空圓管之間的下部空間；而磨煤機筒體內(nèi)細度初步合格的煤粉是在一次風的帶動下，經(jīng)由螺旋輸送器和中空圓管之間的上部空間逆著螺旋輸送器的推進方向從磨煤機中空軸端部的排粉口去煤粉分離器。這里須指出的是，當磨煤機筒體內(nèi)的料位過高時會阻住螺旋輸送器的下部空間原煤的進入，當煤位更高時會使整個螺旋輸送器與中空圓管之間的所有空間被煤充滿，從而使原煤無法再進入磨煤機筒體。所以磨煤機的料位調(diào)節(jié)是磨煤機運行中的至關重要的問題。螺旋輸送器亦稱絞籠，是由法國ALSTOM公司生產(chǎn)的原部件。螺旋輸送器與中空圓管用短鏈連接，使螺旋輸送器的葉片有較好的撓度。鏈條前方設有尖角形的擋板，用以保護鏈條；另外對煤塊和大塊的異物起到助推的作用，使輸送器對大塊物料的適應性好，防止堵煤。輸送器與中空軸的密封蓋采用進口的密封部件。推進器的軸承部位引入密封風，確保煤粉不泄漏，保證良好的密封。螺旋葉片采用進口耐磨鋼板制作，抗磨蝕性好，強度高，柔性好。截面大，結實耐用壽命長。6、混料箱1212345圖3-6-9混料箱1、回粉管接口2、原煤落入口3、混料箱4、不銹鋼葉片5、旁路風入口混料箱安裝在給煤機下出口擋板之后，是用來干燥原煤的旁路風與給煤機出口的原煤的混合之處。旁路風進入混料箱后從四周吹入落煤筒將原煤進行烘干?；炝舷涞膬?nèi)部采用不銹鋼的葉片，落煤管采用不銹鋼板做內(nèi)襯，有效地阻止了原煤的粘貼，避免阻塞。混料箱的外形結構如圖3-6-9所示。7、主軸承主軸承采用高低壓潤滑油系統(tǒng)，高壓油注入軸瓦與中空軸的間隙中，形成高壓油膜，可以避免軸瓦和中空軸的直接接觸。低壓油從中空軸上方噴淋至中空軸上，使中空軸有良好的潤滑。中空軸坐落在主軸承的軸瓦上，該軸瓦固定在可以調(diào)整基準線誤差的球面軸承座上，使軸承具有良好的調(diào)心功能。球面瓦采用水冷卻，保證軸瓦的正常運行溫度。在主軸承中裝有測溫度的熱電偶，可時刻檢測主軸承的溫度，防止溫度過高，避免出現(xiàn)抱軸、拉傷等事故的發(fā)生。主軸承中還設有盛油槽，可以滿足在斷油的情況下仍能確保主軸承與巴氏合金襯瓦短時間內(nèi)形成油膜，保證磨煤機安全的情況下停機。當主軸承金屬溫度超過55℃時會發(fā)出軸瓦溫度高報警。磨煤機筒體的驅動端有固定大齒輪的凸肩，這一凸肩鑲嵌在大齒輪輪轂根部的凹槽內(nèi)，兩者之間通過銷釘連接的方式鉚接在一起。傳動機構的小齒輪與大齒輪嚙合在一起，小齒輪將傳動機構的轉動力矩傳給大齒輪，大齒輪再帶動磨煤機筒體轉動。磨煤機的大小齒輪專門配設一套噴射周期可變的潤滑油噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)有專門的油站來提供油源。二期制粉系統(tǒng)屬于正壓式制粉系統(tǒng)，因此運行中由于密封風壓不足會造成磨煤機漏粉，懸浮狀態(tài)的煤粉將會污染大小齒輪的潤滑油，另外轉動部件的直接裸露也會給安全生產(chǎn)帶來諸多的不利因素，為防止以上情況的發(fā)生，在大齒輪和小齒輪的外面封有齒輪罩來保護大小齒輪，齒輪罩通入密封風，使齒輪處于微正壓和相對封閉的工作環(huán)境之中。1212圖3-6-10磨煤機主軸承1、盛油槽2、熱電阻8、大齒輪及大齒輪罩（b）（a）（b）（a）圖3-6-11磨煤機大齒輪與大齒輪罩（a）磨煤機大齒輪輪轂（b）磨煤機大齒輪罩9、料位測量裝置如何知道磨煤機在運行中的裝煤量呢？通常有三種方法可以采用：即磨煤機電動機電耗（觀察磨煤機主電機電流）、通過對磨煤機發(fā)出的噪聲的測量（電耳）以及通過壓差探管（△P）。上述三種方法中其前兩種為間接測量法，唯有第三種方法屬于直接探測磨煤機內(nèi)的煤位情況。目前國內(nèi)外最常用的方法是后兩種，河曲二期的磨煤機料位測量系統(tǒng)亦是如此。噪聲煤位的測量：采用這個方法來評估磨煤機是否達到了最佳的裝煤量，主要是利用磨煤機運行中發(fā)出的噪音來判斷磨煤機中的裝煤量。該測量系統(tǒng)雖有器具簡單維護方便、系統(tǒng)與磨煤機研磨回路相對獨立等優(yōu)點，但在運行中裝置的輸出會隨著磨煤機出力的改變而產(chǎn)生非線性誤差，儀表中需采用線性化電路加以解決。當原煤的顆粒增大時，噪音會減小，特別是在磨機負荷較低時，原煤顆粒的大小對噪音的影響可達10％左右，此時應通過負荷對噪音進行補償。如圖3-6-12所示為電耳料位測量回路原理示意圖。圖3-6-12電耳料位測量原理示意圖電耳裝置安裝在磨煤機就地隔音罩內(nèi)，該回路將磨煤機運行發(fā)出的噪聲轉變成可供控制給煤機轉速的磨煤機筒體料位信號，這個回路只能在磨煤機初啟動時作為建立初始料位的一個粗調(diào)信號。壓差料位的測量系統(tǒng)：為保證磨煤機的一次風流量與磨機的出煤量之間保持線形關系。磨煤機輸出的風煤比必須保持恒定，而風煤比在很大程度上取決于磨機內(nèi)的裝煤量。為了更為精確地測量磨煤機的筒體料位，以便調(diào)節(jié)給煤機轉速，使磨煤機筒體料位保持在基本穩(wěn)定的水平進而保證磨煤機出口風煤比的恒定，在磨煤機已建立初始料位后料位測量系統(tǒng)可自動切換為壓差測量的方式。該方式的工作元件是三根伸入磨煤機筒體的壓縮空氣的探管。探管系統(tǒng)利用的是低速噴射氣流的原理，流量控制器維持測量管內(nèi)有一低速氣流，管中的壓力取決于管外流體的比重，以及噴射點與自由大氣之間的距離h，即壓力P為P=wh，當“液面”不是處于大氣壓下而是在正壓容器內(nèi)，那么可采用壓差測量流體“液面”的高度。磨煤機的兩側端部有三根壓縮空氣管用來以差壓的原理測量筒體料位稱為料位差壓管，如圖3-6-13所示，其中一根探管（基準料位管）置于粉狀燃料之上，另兩根（高、低料位管）的開口置于螺旋輸送器的里側，高低料位管與基準料位管之間的壓差代表了上下探頭之間的平均煤粉濃度（即料位），測量系統(tǒng)為保證每根探管的的通暢，防止阻塞，設置了一套專用的壓縮空氣料位管吹掃系統(tǒng)，定時對磨煤機料位管進行清理和吹掃。料位管的測控與吹掃壓縮空氣系統(tǒng)如圖3-6-13所示。圖3-6-13磨煤機料位測控與料位管吹掃系統(tǒng)壓差煤位測量裝置每臺磨煤機有兩套，每端一套。通常兩套裝置合用一套控制柜。儀表可以輸出一個對應于煤位的4～20mA電流送到控制系統(tǒng)用來調(diào)節(jié)給煤量來維持磨煤機筒體的最佳料位。該裝置的工作原理如圖3-6-14所示。圖3-6-14差壓料位測量原理8282345671910圖3-6-15嵌套料位管的雙層圓管截面示意圖1、磨煤機筒體壓力探管2、中空軸3、嵌套料位管的雙層圓管4、主軸承5、高料位壓力探管6、基準料位壓力探管7、中空軸與雙層管之間的間隙8、螺旋輸送器9、通一次風的中空圓管10、低料位壓力探管應該指出的是料位管嵌入磨煤機筒體的方式。磨煤機筒體在運行中是不斷轉動的，而料位管是靜止的，如何將靜止的料位管伸入磨煤機的筒體內(nèi)呢？在磨煤機的結構方面料位管是嵌在兩層鉚和在一起的圓筒之間的分界面處，該雙層圓筒一端固定在磨煤機中空軸端部的靜止不動的出粉進煤組件上另一端則沿著中空軸內(nèi)側伸入到磨煤機筒體內(nèi)，該圓筒與中空軸之間有一定的間隙保證靜止的圓筒和轉動的中空軸之間不發(fā)生摩擦。為防止該間隙向外漏粉，在中空軸端部的密封風小室中通以一定壓力的密封風，而密封風小室與這個間隙是相通的。詳細結構可以見圖3-6-6。關于磨煤機的料位管與嵌套料位管的雙層圓管見圖3-6-15所示：10、加球裝置1在磨煤機運行中，鋼球是主要的損耗件。為了保證磨煤機的正常運行，雙式球磨機設有加球裝置，可實現(xiàn)不停磨煤機加球。為保證磨煤機的密封，加球裝置設有上下兩個閘板閥，加球時通過兩道閘板閥的配合保證不損失磨煤機內(nèi)的壓力、不漏粉。加球裝置的外形如圖3-6-16所示。122圖3-6-16磨煤機加球裝置1、第一道閘板閥2、第二道閘板閥四、磨煤機的輔助系統(tǒng)1、高低壓油系統(tǒng)（主軸承潤滑油系統(tǒng)）河曲二期每臺磨煤機設有高低壓潤滑油系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用整體集裝式，油站具有良好的密封。供油裝置包括系統(tǒng)管路、閥門油位指示計、流量控制儀表、供回油溫度計、油箱、油泵、濾油器、冷油器及相關的輔助組件。為保證磨煤機的長期連續(xù)運行，低壓油由兩臺100％容量的交流油泵提供，運行中兩臺油泵一臺工作一臺備用。油箱內(nèi)配有電加熱器，使磨煤機啟動前達到運行溫度，又不產(chǎn)生局部過熱而引起油質(zhì)惡化。該油系統(tǒng)采用1臺100％的冷油器，該油系統(tǒng)設有雙筒式可切換濾網(wǎng)，保證除去尺寸不小于25μm的粒子。電加熱、油泵等方面的聯(lián)鎖與控制由機組的DCS實現(xiàn)。本油系統(tǒng)的油箱正常油位時的儲油量為1400L，當油量低于900L時發(fā)出油位低報警。主軸承潤滑油流量額定值為30L/min，當潤滑油流量低于21L/min時，DCS發(fā)出“磨煤機主軸承潤滑油流量低”報警。當高低壓油系統(tǒng)濾網(wǎng)前后壓差超過0.2Mpa時發(fā)出“濾網(wǎng)壓差高”報警。主軸承潤滑油壓力低于0.08Mpa時發(fā)出“磨煤機主軸承潤滑油壓力低”報警。高壓油泵出口的正常壓力為16Mpa，當壓力低于10Mpa時發(fā)出“磨煤機高壓油泵出口壓力低”報警。高低壓油系統(tǒng)的流程如圖3-6-17所示：圖3-6-17磨煤機主軸承潤滑油系統(tǒng)2、大、小齒輪潤滑油系統(tǒng)河曲二期的每臺磨煤機大、小齒輪的潤滑油分別由一套獨立的齒輪潤滑油噴射裝置提供。該噴射裝置適用于各種開式傳動的齒輪潤滑，可向需潤滑的齒輪面噴射高粘度的潤滑油。噴射潤滑是借助壓縮空氣壓力，將高粘度的潤滑油通過特殊設計的噴射閥充分混合后噴到齒輪的工作面上，形成并保持具有一定韌度和均勻的潤滑油膜，實現(xiàn)液體摩擦，達到潤滑的目的。該裝置由液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和噴射板等部件組成。其中液壓、氣壓、電控均集中在站上，噴射板安裝在主機的齒輪罩上。氣壓系統(tǒng)提供恒定的壓力氣源，氣動馬達帶動齒輪油泵提供油源，達到壓力油與壓縮空氣的混合，實現(xiàn)油液的理想霧化。本系統(tǒng)無需安裝回油管路。隨著裝置的工作，大齒輪罩內(nèi)下部將積聚油質(zhì)不合格的殘油，殘油的粘度依然很高。這些殘油在運行一段時間后定期清理。本裝置的液壓系統(tǒng)的齒輪泵垂直安裝在油箱上方，通過出口閥向系統(tǒng)提供恒定的潤滑油，潤滑油經(jīng)噴射閥噴向潤滑點。油箱容積為200升，油箱蓋板上設有空氣濾清器，該空氣濾清器設有加油用網(wǎng)式過濾器，潤滑油必須從該處注入油箱，箱體的前面設置液位計，用以觀察油箱油位。噴射板是這套裝置的主要組件，由它來執(zhí)行向潤滑點噴射潤滑油的任務。噴射板由噴射閥、連接板和管路組件組成。經(jīng)特殊設計的噴射閥借助壓縮空氣的壓力將高粘度的潤滑油霧化成霧狀噴射到所需潤滑的部位。被潤滑齒面的寬度取決于噴射閥的數(shù)量。本裝置的工作方式有自動、手動、停止三種。電控開關切為自動方式時，本裝置將周期控制噴射程序。當一個周期到來時，電磁閥開通壓縮空氣，壓縮空氣進入噴射閥先吹掃2分鐘（時間可調(diào)節(jié)），用高速氣流清理一次齒面。吹掃完畢后，氣動電磁閥打開，壓縮空氣帶動齒輪泵向噴射板供油，潤滑油與壓縮空氣混合霧化后噴向齒面，當達到規(guī)定的時間20秒后（時間可調(diào)節(jié)），油泵自動停止，而壓縮空氣繼續(xù)噴射5秒（時間可調(diào)節(jié)）使剛剛噴涂的潤滑油舒展均勻，并可清理噴射閥殘油，至此一個噴射周期結束，只要裝置處于自動方式，以上噴油周期時間間隔可設定為0～2小時（時間可調(diào)節(jié)）重復進行。當電控開關切為手動方式時，每切一次裝置只進行一次工作循環(huán)，其噴油程序與自動方式相同，它不進入總計時，也不進行下一次循環(huán)。當電控開關切到停止方式時，磨煤機啟動本裝置不投入工作。大、小齒輪潤滑油噴射板的安裝位置如圖3-6-18所示：圖3-6-18大、小齒輪潤滑油噴射板的安裝位置表3-6-1大、小齒輪潤滑油系統(tǒng)設備規(guī)范磨煤機噴射潤滑裝置油壓0.63MPa氣壓0.63MPa噴嘴數(shù)量4噴射距離200mm噴射潤滑寬度480mm潤滑介質(zhì)粘度680mm2/s油泵型號CB-B6空壓機型號V-0.17/7油泵流量6L/min排氣量0.17m3/min油泵電機型號Y801-4空壓機電機型號Y90S-2油泵電機功率0.55kW空壓機電機功率1.5kW油泵電機轉速1390r/min空壓機電機轉速2880r/min油箱容積0.08m3空氣罐容積60L3、中空軸及大齒輪罩密封風系統(tǒng)雙式鋼球磨煤機中空軸密封風系統(tǒng)的作用是為磨煤機本體動靜間隙提供高于磨煤機筒體內(nèi)部一次風壓力的密封風，防止動靜間隙漏粉污染工作環(huán)境及潤滑油。大齒輪罩密封風的作用是始終保證罩內(nèi)的微正壓環(huán)境，防止塵埃進入罩內(nèi)破壞潤滑油質(zhì)。河曲二期每臺磨煤機裝有一臺大齒輪罩密封風機；每臺爐的六臺磨煤機公用兩臺容量100％的密封風機，兩臺密封風機的出口公用一根密封風母管，六臺磨煤機所需的密封風皆取自密封風母管。密封風母管風壓正常運行值為20Kpa，當中空軸密封風壓與一次風壓之差降低到3.5Kpa時，發(fā)出“磨煤機中空軸密封風壓力低”報警；大齒輪罩密封風壓力低于1.5～2Kpa時，發(fā)出“大齒輪罩密封風壓力低”報警。該系統(tǒng)流程如圖3-6-19所示圖3-6-19河曲二期磨煤機密封風系統(tǒng)4、一次風系統(tǒng)一次風的作用是用來輸送和干燥磨煤機筒體內(nèi)的煤粉，旁路風的作用在前面的小節(jié)中已有所介紹在這里不再贅述。系統(tǒng)流程：一次風機出口的風分兩路，一路經(jīng)空預器的預熱后匯集為六臺磨煤機共用的熱風母管，另一路不經(jīng)空預器加熱的風匯集為六臺磨煤機共用的冷風母管。每臺磨煤機分別從冷風和熱風母管引出一路風經(jīng)冷風和熱風調(diào)節(jié)擋板后到混合器混合為磨煤機的入口總一次風，總一次風分成兩路，從磨煤機的兩端進入磨煤機的筒體內(nèi)。運行中磨煤機分離器出口的溫度是通過冷風和熱風門之間的開度變化來調(diào)節(jié)的。旁路風引入給煤機落煤擋板下部的混料箱來干燥原煤，旁路風與磨煤機入口的一次風的溫度是相同的?？傄淮物L量的控制是通過調(diào)節(jié)旁路風和容量風之和來調(diào)節(jié)的；容量風量用來調(diào)節(jié)磨煤機的出力，旁路風還用來在磨煤機低負荷時協(xié)助容量風輸送煤粉。應該指出的是雙式球磨機的旁路風與磨機入口一次風之間的配比的問題，與其他磨機不同的是，雙式球磨機的出力是靠調(diào)整通過磨煤機的風量來改變的。因為要改變磨煤機的出力，只需改變通過磨煤機的風量，攜帶出的煤粉量就會同時變化。由于風粉量同時變化，因而磨煤機出口的風煤比相對穩(wěn)定。這一情況在低負荷時會導致煤粉管內(nèi)流速降低，出現(xiàn)煤粉的沉積。為使管路中輸粉暢通，在磨煤機負荷變化時，通過調(diào)節(jié)旁路風量來改變總風量，以保持煤粉管內(nèi)的流速不低于一定數(shù)值。一次風的總量，磨煤機入口一次風量及旁路風量與磨煤機出力的關系如圖3-6-20所示圖3-6-20MGS－3854型雙式球磨機的風量圖5、冷卻水系統(tǒng)每臺磨煤機需要四組冷卻器分別是：主減速機冷卻器、主軸承冷卻器1和2、高低壓潤滑油系統(tǒng)冷卻器，冷卻水來自機組的開式水系統(tǒng)。為保證制粉系統(tǒng)的正常工作，開式水系統(tǒng)應保證每臺磨煤機的冷卻水量25.25m3/h。其中主軸承冷卻器的用水量是10m3/h；潤滑油冷卻水用量為11.25m3/h；主減速機冷卻器的需水量為4m3/h。6、煤粉管清掃風系統(tǒng)本磨煤機分離器出口每根煤粉管的磨煤機出口氣動關斷擋板后設有管路清掃風，用來在磨煤機啟動和停止后清掃煤粉管中殘留的煤粉，防止煤粉管內(nèi)的煤粉阻塞及自燃等事故的發(fā)生。該清掃風取自于制粉系統(tǒng)冷風母管，清掃風總風門的入口接在磨煤機冷風門前的冷風管道上。五、制粉系統(tǒng)的控制與調(diào)節(jié)1、磨煤機負荷與風量的調(diào)節(jié)磨煤機分離器出口的一次風與煤粉之間的質(zhì)量之比稱為磨煤機的風煤比，該量表征了對于本型號的雙式球磨煤機在額定的轉速下，攜帶單位質(zhì)量的煤粉需要的一次風的總質(zhì)量。風煤比對于雙進雙出球磨煤機來講是負荷調(diào)節(jié)中的重要參考數(shù)據(jù)。磨煤機出廠時廠家給出磨煤機出口風煤比與出力相對應的風煤比曲線。該曲線表明風煤比的值與磨煤機的出力是一一對應的。也就是說所謂的磨煤機出口風煤比的“恒定”并不是絕對的，“恒定”是指在磨煤機的某一出力值時的恒定；出力變化時風煤比會按曲線發(fā)生變化。所以風煤比曲線可以看作是一臺磨煤機的一條工作特性曲線。有了該曲線，就可以整定磨煤機的各出力狀態(tài)下的總風量值。沈重廠給出的MGS3854型雙式球磨煤機的風煤比曲線如圖3-6-21所示：圖3-6-21MGS3854型雙式球磨機的風煤比曲線來自機組主控的負荷指令經(jīng)磨煤機主控的自動手動切換回路，再經(jīng)過燃料品質(zhì)（發(fā)熱量）修正后，產(chǎn)生對應于各臺磨煤機的負荷需求，磨煤機的負荷需求再經(jīng)過風煤比函數(shù)變換，產(chǎn)生對應與磨煤機的容量風及旁路風量需求的DV值（需求量數(shù)值）。只有該磨煤機主控投入自動時，總的煤燃料指令才能被均勻分配到該磨煤機各端，在磨煤機主控投入自動的情況下，可通過人為設定偏置的方式，使個別的磨煤機一端多出力或少出力。煤品質(zhì)參數(shù)可以人為根據(jù)原煤的化驗情況進行設定。另外，每臺磨煤機兩端的容量風及旁路風風量測點送出的容量風及旁路風量信號經(jīng)過密度補償折算后得出現(xiàn)場實際的磨煤機各端容量風及旁路風量。這些容量風及旁路風量的數(shù)值作為現(xiàn)場反饋的MV值與需求值DV共同輸入PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器輸出通過改變磨煤機各端容量風及旁路風調(diào)節(jié)擋板的開度來控制DV與MV的差值。從而使磨煤機的出力得到改變