磨煤机出力不足的影响要素及应对措施

磨煤机出力不足的影响要素及应对措施

高磊

大唐山东电力检修运营有限公司，青岛 266520；

摘要：生产煤粉的过程中，离不开磨煤机的重要作用，它关系到原材料的质量，发挥着协调供需的功能。起初，国内火电机组一般是用钢球磨制煤粉，这种方法连续性较强、能够保证出力和粉质，不容易被杂志影响，同时检修相对便捷，操作起来比较稳定，更符合对煤粉细度要求较高的情况，对煤种也没有过分的要求。

关键词:电厂；磨煤机；出力；措施

0 引言

当前，大容量火力发电机组作为燃煤发电厂的核心，确保其稳定性、经济性很有必要，这就需要强化制粉系统相关设施的可靠性、高效性。然而，由于现代化工业的迅猛发展，球磨机呈现出效率低、能耗高的弊端，磨煤机无法高效的将煤变成粉质输出，杂质含量大，不符合绿色发展的宗旨，探究影响磨煤机出力的因素及其应对措施很有意义。

1 磨煤机构造简介

磨煤机作为制粉的核心机械，它的主要部件是一个回旋的圆筒，在其中通过钢球、刚断等媒介的打磨和撞击把原煤磨成粉状。

结合对磨煤机制粉过程的研究，可知当前对其性能调控还有下述几点困难：

（1）控制变量过分耦合：磨煤机进出口压差、进口负压和出口温度等要素能体现出其内部磨煤的效率如何。然而实际操作时，入口负压大小关系到通风量，从而改变出口温度高低，由于三者相互作用，若想将磨煤机稳定在一个均衡的状态有一定难度。

（2）其余扰动要素太多：磨煤机在实际作业时，其中钢球的数量多少、受磨损情况及出口漏风量等，均会干扰磨煤机的作业效率。

（3）差压波动信号：内部钢球磨损严重，存煤较多时，其通风性能变差，导致进出口压差强烈波动，但是钢球数量过多，存煤量一定时，系统反馈的差压波动信号较弱，这表明进出口压差变化存在一定的滞后性，会影响系统的内部调控。

2 磨煤机出力不足原因

一般来讲，可将磨煤机出力等同于制粉出力。钢球磨煤机是借助其通风量大小来实现出力调控的，通常我们借助调节一次风机的出口风开度来改变锅炉内部负荷及出力。然而这样可能会出现负荷太低、影响作业效率的情况。通常情况下，我们将磨煤出力近似看作制粉出力。钢球磨煤机是由磨煤机的通风量来控制磨煤出力的，一般情况下我们通过改变一次风机的出口风开度来调节锅炉负荷与磨煤出力。但是这样存在低负荷情况下Ｍ机效率低的问题。

本文从不同视角分析了影响磨煤机出力的要素。联想到磨煤机的内径对其效率作用明显，然而对一个已知型号的机器，这项数值是不变的，因此不考虑这个影响；对于原煤来说，部分种类的煤其可磨性等参数及挥发分的多少会影响出力；一次风机的型号，通风量及出口温度等均会影响出力；制粉过程的一些作业参数，像钢球数量和级配、圆筒转速大小、煤位等均会影响出力。

一是磨煤机进口一次风流场较分散。进口一次冷热风混合后的速率及温度分布相对分散, 可能造成一次风量测试精确对不够，不利于锅炉各项参数的协调，降低其作业的经济安全性。和一般方形截面风道对照, 内部组件可用空间相对较小时，混合气流分布会更加不均匀,在测量截面产生旋流的概率增加,给精准测量带来一定困难。目前，国内不少大中型电厂有一些内部空间有限且磨煤机进口一次风道是圆形截面的机组，风量测试不准的情况时有发生，没有特别的解决办法。平时检修时发现，磨煤机的3个磨辊有不同程度的磨损，其中一次风管进口正对的磨辊比其余几个磨损更严重，降低了出力。因为两股风在正对磨辊时静压较大，煤粉通量加大，提高了一次风粉流对此位置磨辊的吹损强度，造成了磨损不均匀的问题。除此之外，磨盘及磨辊硬度不高，耐磨性相对不强，较长时间的作业加剧了其磨损，大大降低了设备出力。

动静环磨损且缝隙宽。动静喷嘴环产生的环形气流可以吹送煤粉，其出口因为总是被煤粉冲刷，表面侵损比较严重，降低了磨煤机管道气流的稳定性。风环缝隙加宽，颗粒大的煤粉无法送至磨盘而是进入石子煤排出箱，导致石子煤别在缝隙里，使得风环侵损更严重了。而且，因为磨盘上部有一定的惰性区间，随着风环侵损导致喷口流量提高，一次风速减小，如果喷嘴口速率太小一定会导致该惰性位置有更多煤粉滞留，增加通风阻力，很大程度干扰了磨煤机干燥及出力效率。

分离器挡板卡涩。磨煤机一般采用径向档板式粗粉分离器，包括外部壳体、内锥体、折向门、回粉挡板、出粉口、落煤管等部件，在表面可实现对其转角大小的改变。将研磨位置输送的气粉混合物内的粗颗粒物筛选出来，经由回粉挡板返回研磨区域，达到燃烧条件的煤粉将通过出粉口送入锅炉。磨煤机分离器档板常出现卡涩情况，表面刻度和里面有一定差异，导致分离效果差、煤粉细度达不到使用要求、阻力增加、出口粉质不均、细度可调控性差等情况，不利于磨煤机研磨出力。

3 改进措施

提高磨煤机出力可采取如下主要措施。一是磨煤机入口一次风道结构完善。在考虑一次风流通情况的同时，观察其对磨煤机自身内部阻力的作用。借助流场数值模拟，找到最佳的风道设计方案，在保证良好导流作用的同时减小阻力。此外，考虑调整一次风向，减小进口正对静压大小，让系统风场分布更为均衡，减小磨煤机内部组件的侵损。

二是提升磨煤机碾磨材质。调整入口处耐磨金属陶瓷复合辊套和衬板技术并加以优化，二者一般是陶瓷颗粒和高铬铸铁经过一次性浇筑制成。该项工艺是于高铬材料外部灌入陶瓷颗粒产生复合材质，二者紧密相连，同时具备了高铬和陶瓷的优势，不仅有较强的耐磨性，而且机械能能良好，轻易不会破碎。此外用进口长寿命产品替代辊套部件骨架油封及零型密封圈，确保设施整体检修维护时间一致，确保整体磨煤出力稳定。

三是调换新型喷嘴。为强化磨煤机干燥和分离出力、降低煤粉循环倍率，要增加其出口位置部分流速。考虑对喷嘴处气道进行适当扭曲挤压形成流线型，这样在同等一次风量情况下能实现更强的流通，同时确保内部阻力小于一般的喷嘴。

上述操作强化了一次风的送粉性能，强耐磨合金原材铸造亦可保证各组件的高效性、稳定性。设计的新型喷嘴从组成上不再是之前动静环那样的密封模式，借助喷嘴和密封处衔接，形成了水平和垂直2个方向的缝隙，在避免动静环相互摩擦接触的同时，可使其缝隙保持 一个较窄的情况，尽可能降低其漏风率至可忽略不计。优化调整后，喷嘴可随磨盘同时旋转，重点是发挥合理利用一次风的功能，同时亦可保证喷嘴组件和磨盘二者间良好的密封性能。

修复分离器挡板。检修维护时可知分离器档板有杂质，同时出现严重卡涩。可将杂质定期清除，对卡涩挡板一片片逐个拆下来然后检修维护，确保每个挡板叶片正常活动。

4 结语

因为磨煤机进口一次风量分布不够均匀且磨辊材质等要素导致其内部侵损相对严重，同时分离器挡板卡涩、动静环密封缝隙宽等，导致磨煤机出力效率较低。停炉检修期间，通过采取上述措施可很大程度改变这种情况，节省了单机耗能，提高经济效益。

参考文献

1. 李国新, 季广辉, 王颖. ZGM113N型磨煤机增加出力改造及应用[J]. 中国电力教育, 2011.

2. 娄栋培. 提高HP863磨煤机出力及煤种适应能力研究及应用[J]. 山东工业技术, 2015(1):131-131.