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1、中速磨煤機(jī)的原理及運(yùn)行分析
摘 要: 本文從磨煤機(jī)著手,重點(diǎn)是表述中速磨的結(jié)構(gòu)、原理及運(yùn)行常見異常現(xiàn)象的分析總結(jié)。旨在通過(guò)對(duì)一些基本原理、理論的解讀,對(duì)常見異?,F(xiàn)象的分析,為磨煤機(jī)乃至鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供一些方向。
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關(guān)鍵詞:中速磨煤機(jī) 結(jié)構(gòu)原理 運(yùn)行問(wèn)題 因素
中圖分類號(hào):TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2015)10-0274-02
一、概述
磨煤機(jī)是是將原煤磨制成粉,其與將煤粉送入爐膛的設(shè)備以及管道,共同組成了制粉系統(tǒng)。電廠中的磨煤機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同,可以分為以筒式鋼球磨煤機(jī)為代表的
2、低速磨煤機(jī)(16-20r/min),以中速輥式磨煤機(jī)為代表的中速磨煤機(jī)(50-300r/min)、以及以風(fēng)扇磨煤機(jī)為代表的高速磨煤機(jī)(500-150r/min)。
在以上三種類型磨煤機(jī)中,中速磨煤機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、重量輕、投資省、電耗小且磨制的煤粉均勻性高、適宜變負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn),在目前大型電廠中是較常用的磨煤機(jī)類型。
二、中速磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程
1.結(jié)構(gòu)
中速磨的型式主要有四種:有輥――盤式、輥――碗式、輥――環(huán)式(MPS型磨煤機(jī))、球環(huán)式(E型磨煤機(jī)),這四種類型結(jié)構(gòu)大同小異。沿高度方向自下而上分為:驅(qū)動(dòng)裝置、研磨部件、干燥分離空間以及煤粉分離和分配裝置。
3、
2.工作過(guò)程
以MPS型磨煤機(jī)為例,由于此型磨煤機(jī),顯著的特點(diǎn)是采用具有圓弧凹形槽滾道的磨盤,磨輥邊緣也呈圓弧形。三個(gè)磨輥相對(duì)布置在相距120的位置上,統(tǒng)一由剛性加載架固定,剛性加載架的三個(gè)角分別連接有拉桿。磨輥有一定自由度,可以擺動(dòng)、調(diào)整碾磨位置。在運(yùn)行中,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)通過(guò)減速裝置和垂直布置的主軸帶動(dòng)磨盤,而磨輥由磨盤摩擦力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),磨煤的碾壓力來(lái)自磨輥、剛性加載架的自重,以及依靠通過(guò)液壓缸加載系統(tǒng)作用在拉桿再帶動(dòng)磨輥的升降來(lái)調(diào)整碾壓力。
從整體過(guò)程來(lái)講,原煤通過(guò)給煤機(jī)經(jīng)落煤管進(jìn)入磨輥和磨盤的表面,在壓緊力的作用下被擠壓和研磨成為煤粉,磨成的煤粉隨碾磨部件一起旋轉(zhuǎn),在離心力
4、和不斷落下的原煤的推擠作用下被甩至風(fēng)環(huán)上方。熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)環(huán)整流(熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)環(huán)上的均流導(dǎo)向葉片后也呈旋轉(zhuǎn)方向)后,以一定的風(fēng)速進(jìn)入到環(huán)形干燥空間,經(jīng)過(guò)干燥的煤粉帶入到磨煤機(jī)上部的煤粉分離器(在運(yùn)行中可以調(diào)節(jié)開度)。經(jīng)煤粉分離器后,不合格的粗煤粉在分離器中被分離下來(lái),經(jīng)回粉簾返回碾磨區(qū)重磨,合格的煤粉經(jīng)煤粉分配器由熱風(fēng)帶出磨外,進(jìn)入一次風(fēng)管,經(jīng)過(guò)燃燒器進(jìn)入爐膛參加燃燒。煤中夾帶的煤矸石、鐵塊等雜質(zhì)由于經(jīng)風(fēng)環(huán)過(guò)來(lái)的風(fēng)不足以將其帶走(進(jìn)入不到分離器),直接落在風(fēng)環(huán)上部,通過(guò)刮板將其排至排渣系統(tǒng),定期將其排出。
三、影響中速磨煤機(jī)工作的因素要點(diǎn)原則性分析
1.轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速過(guò)高,離心力增大,煤來(lái)
5、不及磨碎就通過(guò)碾磨部件,大量粗粉來(lái)回循環(huán),導(dǎo)致氣力輸送耗電量增大。轉(zhuǎn)速過(guò)低,煤磨的過(guò)細(xì),又將使磨煤電耗及制粉電耗、金屬磨耗增加。隨著鍋爐容量的增大,中速磨的碾磨部件直徑逐漸增大。為限制碾磨部件圓周速度、降低電耗及磨損,轉(zhuǎn)速趨向降低。對(duì)于已經(jīng)投入生產(chǎn)的磨來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)速是一定的。
2.通風(fēng)量
此參數(shù)影響磨煤機(jī)的風(fēng)煤比。通風(fēng)量過(guò)大,雖然磨的出力增大,但與此同時(shí),煤粉也將會(huì)變粗,變粗的后果就是:進(jìn)入爐膛后著火點(diǎn)靠后,引起火焰中心上移,煙溫升高甚至爆管;在水冷壁附近產(chǎn)生還原性氣氛,導(dǎo)致結(jié)焦腐蝕嚴(yán)重;在爐膛后期混合較差時(shí),引起不完全燃燒熱損失增大,飛灰含碳量升高等一系列問(wèn)題。
中速磨在運(yùn)行中
6、要加以調(diào)整,保持合理的風(fēng)煤比,推薦為1.8―2.1kg(風(fēng))/kg(煤)。
3.風(fēng)環(huán)氣流速度
合理的風(fēng)環(huán)速度能保證在一定煤粉細(xì)度下的磨煤出力,還可以盡量減少隨難以磨碎的雜物一同排出的石子煤的數(shù)量。此項(xiàng)可以通過(guò)調(diào)整風(fēng)環(huán)間隙進(jìn)行控制。
4.碾磨壓力
碾磨壓力主要來(lái)自磨輥、剛性加載架及附屬設(shè)備的自重和液壓加載系統(tǒng)通過(guò)拉桿給予的碾磨力。碾磨力過(guò)大,加速了碾磨部件的磨損,碾磨力過(guò)小,將導(dǎo)致磨煤機(jī)的出力下降,煤粉變粗。正常運(yùn)行中,應(yīng)保持穩(wěn)定的碾磨壓力,在碾磨部件磨損的情況下,相應(yīng)的磨的碾磨壓力應(yīng)做調(diào)整。
5.燃料性質(zhì)
對(duì)于中速磨,由于燃料在磨種的擾動(dòng)小,所以煤粉在磨中的
7、干燥過(guò)程并不強(qiáng)烈。這就對(duì)煤的水分有一定限制。對(duì)MPS磨來(lái)說(shuō),熱風(fēng)溫度較高時(shí),可以磨制收到基水分為20%――25%的煤。另外,煤質(zhì)過(guò)硬將加速研磨部件的磨損,增大磨煤電耗及檢修工作量,所以對(duì)煤的HGI(可磨性系數(shù))、灰分有一定要求,一般HGI>50(數(shù)字越大,說(shuō)明煤越容易碾磨)。正常運(yùn)行中,還要對(duì)來(lái)煤的質(zhì)量嚴(yán)加監(jiān)管,保證磨的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
四、常見運(yùn)行問(wèn)題總結(jié)
1.磨煤機(jī)出力下降
中速輥式磨煤機(jī),其出力通常由給煤機(jī)的給煤量來(lái)計(jì)量。在磨正常運(yùn)行中,磨煤機(jī)處于一個(gè)連續(xù)流通的狀態(tài),這樣,給煤機(jī)進(jìn)入的煤量刨掉從排渣系統(tǒng)排出的石子煤量,就可以作為磨出力的計(jì)量。
但在實(shí)際運(yùn)行中,磨的綜
8、合出力決定于磨的干燥出力、碾磨出力和通風(fēng)出力中最小的環(huán)節(jié)。當(dāng)磨出力下降時(shí),可以從以下三個(gè)方面加以分析判斷。
1.1干燥出力
當(dāng)磨的熱風(fēng)量和熱風(fēng)溫度不足時(shí),磨煤機(jī)的干燥出力降低,直接現(xiàn)象就是磨的出口溫度降低,但這會(huì)進(jìn)一步影響到磨的碾磨出力,碾磨出力下降使得磨的出口溫度進(jìn)一步的降低,磨的出力慢慢降低,最終導(dǎo)致堵磨。
1.2通風(fēng)量
磨煤機(jī)和煤粉分離器阻力增大的情況下,在一次風(fēng)壓和磨的熱風(fēng)門開度不變的情況下,將導(dǎo)致磨的通風(fēng)量減少,若不及時(shí)減少給煤量,這樣磨煤機(jī)中的存煤量增大,排渣系統(tǒng)中的渣箱的渣量也會(huì)增多,最終會(huì)導(dǎo)致堵磨。
1.3碾磨力 當(dāng)磨煤機(jī)的磨輥、磨盤磨損嚴(yán)
9、重或磨輥與磨盤間隙增大時(shí),會(huì)導(dǎo)致磨的碾磨出力下降,出粉量減少。如果不減少給煤量,磨盤上的存煤將逐漸增大,導(dǎo)致磨煤機(jī)的進(jìn)出口差壓不斷增大,最終會(huì)導(dǎo)致堵磨。
2.磨煤機(jī)入口風(fēng)壓高
磨煤機(jī)入口風(fēng)壓高將導(dǎo)致一次風(fēng)壓力高,導(dǎo)致一次風(fēng)機(jī)耗電量增大、制粉系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性下降。
2.1磨的入口進(jìn)風(fēng)面積減小可導(dǎo)致磨煤機(jī)入口風(fēng)壓高
由于中速磨的進(jìn)風(fēng)口和石子煤的排渣室相通,在運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后,不及時(shí)排掉磨的石子煤,導(dǎo)致石子煤堆積在進(jìn)風(fēng)口處,從而引起磨的入口風(fēng)壓高。所以,在磨的正常運(yùn)行中,定時(shí)對(duì)磨進(jìn)行排渣;在磨檢修時(shí),多檢查磨的石子煤刮板、清理進(jìn)風(fēng)口處的石子煤。
2.2煤粉分離器擋板開度過(guò)小造成
10、分離器阻力升高,引起磨入口風(fēng)壓升高
在運(yùn)行中,為提高煤粉的細(xì)度,會(huì)把煤粉分離器的擋板關(guān)小。這雖然可以提高煤粉細(xì)度,但是磨的通風(fēng)阻力會(huì)升高,從而引起磨的入口一次風(fēng)壓升高,使得制粉系統(tǒng)的通風(fēng)耗電量增加。
為保證磨的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,應(yīng)在檢修中,調(diào)整好磨輥磨盤之間的間隙,或者在運(yùn)行中增加加載力的方法,將磨煤機(jī)出口煤粉細(xì)度控制在合適水平。這樣,可開大分離器擋板的開度,從而降低了磨的通風(fēng)阻力和入口一次風(fēng)壓。
2.3磨的通風(fēng)量控制不合適,通風(fēng)量偏大造成入口風(fēng)壓高,通風(fēng)耗電量增加。
通風(fēng)量與磨煤機(jī)的出力之間有一定關(guān)系,應(yīng)當(dāng)摸索不同煤種下,磨的通風(fēng)量與磨煤機(jī)出力間的關(guān)系。一般而言,在磨的入口通
11、風(fēng)量合適的情況下,入口風(fēng)壓通常會(huì)控制的較低,不會(huì)造成一次風(fēng)機(jī)耗電增高等問(wèn)題。
熱工應(yīng)保證煤量、風(fēng)量、風(fēng)壓等測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確性,便于運(yùn)行人員獲得合適的通風(fēng)量。
3.石子煤排量異常
中速磨的運(yùn)行中排出的石子煤,主要來(lái)源于原煤中密度大且難磨的矸石、黃鐵礦等。石子煤排量的增大,將很大程度上影響磨煤機(jī)的碾磨出力,通風(fēng)出力等,影響磨煤機(jī)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
3.1入磨的原煤品質(zhì)差
原煤中矸石、礦石含量多,會(huì)直接造成中速磨石子煤排量增多。隨著我國(guó)煤炭資源的短缺,監(jiān)管體制不嚴(yán),一些煤商在利益的驅(qū)使下,在煤中參入大量雜質(zhì)(礦石、石子),這是造成原煤品質(zhì)差的一個(gè)顯著原因。
3.2磨
12、輥、磨盤等碾磨件磨損
磨輥、磨盤等碾磨件的磨損,會(huì)導(dǎo)致磨的碾磨能力下降,造成石子煤排量上升。當(dāng)磨輥與磨盤的磨損嚴(yán)重時(shí),磨輥與磨盤之間形成間隙,較難磨的的石子煤容易通過(guò)該間隙進(jìn)入石子煤排渣室。另外磨輥、磨盤的磨損導(dǎo)致磨的碾磨能力下降,也造成石子煤量增大。
3.3檢修時(shí),磨輥、磨盤間隙調(diào)整不當(dāng)
當(dāng)磨輥、磨盤的間隙偏大時(shí),在給煤量一定的情況下,磨煤機(jī)磨盤上的存煤量會(huì)增加。這樣,部分沒有來(lái)得及碾磨的煤塊被傳動(dòng)的磨盤甩出碾磨區(qū)域,經(jīng)風(fēng)環(huán)進(jìn)入石子煤渣室,形成石子煤。有相關(guān)文獻(xiàn)指出,磨輥、磨盤間隙一般控制在5―8mm,當(dāng)間隙超過(guò)20mm時(shí),石子煤含量會(huì)明顯增加。
3.4磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)通流
13、面積偏大,風(fēng)環(huán)風(fēng)速偏低,造成石子煤量增加
磨煤機(jī)正常運(yùn)行中,磨煤機(jī)應(yīng)保證合理的風(fēng)環(huán)面積以獲得合適通風(fēng)量滿足風(fēng)環(huán)風(fēng)速的要求。在對(duì)應(yīng)磨煤機(jī)最大出力的通風(fēng)量下,風(fēng)環(huán)風(fēng)速一般控制為75-85m/s(MPS磨),有實(shí)驗(yàn)表明,風(fēng)環(huán)風(fēng)速不宜低于40m/s。
4.磨煤機(jī)排渣中帶煤
中速磨經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題就是排渣中帶煤,排渣中含煤量的增加,造成了入爐煤煤耗的增大和燃料的損失。通過(guò)分析得到,石子煤的發(fā)熱量應(yīng)控制在6.7MJ/Kg以內(nèi)。
4.1碾磨出力下降所致
磨輥與磨盤間隙過(guò)大或者加載力偏低等,造成碾磨出力下降。由于磨的碾磨出力下降,導(dǎo)致了磨的排渣中含煤量增多。
4.2磨內(nèi)存煤量
14、增加所致
磨內(nèi)存煤量增加導(dǎo)致通風(fēng)阻力增加,在通風(fēng)量控制不合適(未按照規(guī)定風(fēng)煤比的要求)時(shí),會(huì)造成磨煤機(jī)的排渣量增大,同時(shí)排渣中的含煤量增大。
4.3風(fēng)環(huán)風(fēng)速分配不均
風(fēng)環(huán)風(fēng)速分配不均,會(huì)導(dǎo)致部分風(fēng)環(huán)處風(fēng)速低,甚至無(wú)風(fēng)。這將導(dǎo)致部分煤粒、煤塊掉入排渣箱,造成石子煤種含煤量增加。
五、小結(jié)
磨煤機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)整個(gè)電廠生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,應(yīng)通過(guò)分析磨的結(jié)構(gòu),運(yùn)行中遇到的問(wèn)題,在檢修時(shí)有針對(duì)性的采取相應(yīng)措施,保證磨煤機(jī)長(zhǎng)周期穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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