理论教育 中速磨煤机工作的影响因素及最佳转速

中速磨煤机工作的影响因素及最佳转速

更新时间:2025-01-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)影响中速磨煤机工作的因素影响中速磨煤机工作的因素很多,主要有以下几个方面。因此,中速磨煤机具有最佳转速。随着锅炉容量的增大,中速磨煤机的出力也在增高,碾磨部件的直径相应增大,为了限制圆周速度不超过某一定值,以降低制粉电耗并减轻碾磨部件的磨损,中速磨煤机的转速趋向降低。通风量大,虽可提高磨煤出力,但煤粉将变粗,因而,中速磨煤机应维持一定的风煤比。

目前电厂中采用的中速磨煤机的形式主要有四种:辊—盘式,又称平盘磨煤机;辊—碗式,又称碗式磨煤机或RP磨煤机;辊—环式,又称MPS磨煤机;球—环式,又称中速球式磨煤机或E型磨煤机。上述四种中速磨煤机的结构分别如图45~图48所示。

(一)中速磨煤机的结构特点及其工作原理

中速磨煤机的结构各异,但都具有相同的工作原理。由图45~图48可见,四种磨煤机沿高度方向自下而上可分为四部分:驱动装置、研磨部件、干燥分离空间以及煤粉分离和分配装置。工作过程为:由电动机驱动通过减速装置和垂直布置的主轴,带动磨盘或磨环转动。原煤经落煤管进入两组相对运动的研磨件的表面,在压紧力的作用下受到挤压和研磨,被粉碎成煤粉。磨成的煤粉随碾磨部件一起旋转,在离心力和不断被碾磨的煤和煤粉推挤作用下被甩至风环上方。热风(干燥剂)经装有均流导向叶片的风环整流后以一定的风速进入环形干燥空间,对煤粉进行干燥,并将煤粉带入磨煤机上部的煤粉分离器。不合格的粗煤粉在分离器中被分离下来,经锥形分离器底部返回碾磨区重磨。合格的煤粉经煤粉分配器由干燥剂带出磨煤机,进入一次风管,直接通过燃烧器进入炉膛,参加燃烧。煤中夹带的难以磨碎的煤矸石、石块等在磨煤过程中也被甩至风环上方,因风速不足以将它们夹带而下降,通过风环落至杂物箱内被定期排出。

图45 中速平盘磨煤机

1—减速器;2—磨盘;3—磨辊;4—加压弹簧;5—下煤管;6—分离器;7—风环;8—气粉混合物出口管

图46 碗式中速磨

1—减速器;2—磨碗;3—风环;4—加压缸;5—气粉混合物出口管;6—原煤入口;7—分离器;8—粗粉回粉管;9—磨辊;10—热风出口;11—杂物刮板;12—杂物排放管

平盘磨煤机和碗式磨煤机因它们各自的旋转磨盘分别为圆形平盘和碗形而得名。它们的碾磨部件均为磨盘和磨辊。磨盘由电动机带动旋转,磨辊绕固定轴在磨盘上滚动。磨辊研压煤的压力一部分靠辊子本身的重量,但主要靠加压弹簧的压力,也有采用液力—气动加载装置的。平盘磨煤机的磨辊是锥形的,其转动轴线与平盘成15°夹角,一般每台平盘磨煤机上装有2~3个磨辊。为了防止原煤在旋转平盘上未经碾磨就被甩到风环室,在平盘外缘设有挡圈。挡圈还能使平盘上保持适当的煤层厚度,提高碾磨效果。碗式磨煤机的磨盘目前多采用浅沿形或斜盘形钢碗,磨辊一般也是锥形的,其转动轴线与水平面成一定角度,以使磨辊表面与磨盘碗面相吻合。一般碗式磨煤机装有3个磨辊。相隔120°安装于磨盘上方,磨辊与磨盘之间不直接接触,间隙可调。

图47 MPS磨煤机结构

1—液压缸;2—杂物刮板;3—风环;4—磨环;5—磨辊;6—下压盘;7—上压盘;8—分离器导叶;9—气粉混合物出口;10—原煤入口;11—煤粉分配器;12—密封空气管路;13—加压弹簧;14—热空气入口;15—传动轴

图48 中速球磨机

1—导块;2—压紧环;3—上磨环;4—钢球;5—下磨环;6—轭架;7—石子煤箱;8—活门;9—压紧弹簧;10—热风进口;11—煤粉出口;12—原煤进口

中速球磨煤机的碾磨部件为上下磨环和夹在中间的大钢球。钢球可以在磨环之间自由滚动,磨煤时不断改变旋转轴承位置,在整个工作寿命中钢球始终保持球的圆度,以保证磨煤性能不变,使磨煤出力不会因钢球磨损而减少。小型E型磨用弹簧加载,大容量的采用液压—气动加载装置,它通过上磨环对钢球施加压力。液压—气动加载装置能在碾磨部件使用寿命期限内自动维持磨环上的压力为定值,从而降低因碾磨件磨损对磨煤出力和煤粉细度的影响。

MPS型磨煤机采用具有圆弧凹形槽滚道的磨盘,磨辊边缘也呈圆弧形。三个磨辊分别布置在相距120°的位置上。磨辊尺寸大,在水平方向具有一定的自由度,可以摆动,能自动调整碾磨位置。在碾磨过程中磨辊由磨盘摩擦力带动旋转。磨煤的碾磨力来自磨辊、弹簧架及压力架的自重和弹簧的预压缩力。弹簧的预压缩力依靠作用在弹簧压盘上的液压缸加载系统来实现。

与MPS磨煤机同属辊—环式中速磨煤机的还有MBF磨煤机,其结构和工作原理与MPS磨煤机基本相同,不再赘述。

(二)影响中速磨煤机工作的因素(www.daowen.com)

影响中速磨煤机工作的因素很多,主要有以下几个方面。

1.转速

中速磨煤机的转速要在保证以尽可能小的能量消耗得到最佳磨煤效果的同时,使磨煤机的碾磨部件有适当长的使用寿命。转速太高,离心力过大,煤来不及磨碎就通过碾磨部件,大量粗粉来回循环致使气力输送的电耗增加,并导致制粉电耗增加;而转速太低,煤磨得过细,又将使磨煤电耗及制粉电耗和金属磨耗增加。因此,中速磨煤机具有最佳转速。

随着锅炉容量的增大,中速磨煤机的出力也在增高,碾磨部件的直径相应增大,为了限制圆周速度不超过某一定值,以降低制粉电耗并减轻碾磨部件的磨损,中速磨煤机的转速趋向降低。有些大型中速磨煤机(如MPS磨煤机)的出力已达100~300t/h,而转速却低至25r/min。

2.通风量

通风量的大小主要影响磨煤出力和煤粉细度。通风量大,虽可提高磨煤出力,但煤粉将变粗,因而,中速磨煤机应维持一定的风煤比。如E型磨煤机推荐的风煤比为1.8~2.2kg(风)/kg(煤);RP磨煤机的风煤比一般为1.5kg/kg左右。

3.风环气流速度

合理的风环气流速度应能保证在一定煤粉细度下的磨煤出力,并尽量减少随难以磨碎的杂物一同排出的石子煤的数量。通风量确定后,风环气流速度可通过调整风环间隙控制在一定范围内,如E型磨煤机一般为70~90m/s,RP磨煤机一般为40~45m/s。

4.碾磨压力

碾磨压力是指碾磨部件磨辊或钢球对与之相接触的煤及煤粉单位接触面积上的平均作用力。碾磨压力主要来自弹簧、液压缸或其他压紧装置的压紧力,其次是磨辊或钢球及上磨环的自重力,前者是可以调节的。碾磨压力过大,将加速碾磨部件的磨损;过小又将导致磨煤出力降低,煤粉变粗。因此,运行中要求碾磨压力保持一定。随着碾磨部件的磨损,碾磨压力相应减小,运行中需随时进行调整。

5.燃料性质

中速磨煤机主要靠研压方式磨制煤粉,燃料在磨煤机中扰动不大,干燥过程并不强烈,如果燃料水分过大易压成煤饼,水分过小又易发生滑动,这些都将导致磨煤出力降低,因此中速磨煤机对燃料水分有一定限制。一般要求原煤水分小于12%,对E型磨煤机最高允许为15%~20%,RP型、MPS型磨煤机当热风温度较高时,可磨制收到基水分Mar=20%~25%的原煤。此外,当磨制质硬、磨损指数高的煤种时,将加速研磨部件的磨损,增大磨煤电耗及检修工作量。因此中速磨煤机对煤的磨损指数、灰分含量及成分、可磨性系数都有一定要求,一般以煤的收到基灰分Aar<40%,哈氏可磨性指数HGI≥50,磨损指数Ke<3.5的烟煤、贫煤为宜。

(三)中速磨煤机的特点

中速磨煤机具有结构紧凑,占地面积小,重量轻,投资省,运行噪声小,电耗及金属磨耗较低,磨制出的煤粉均匀性指数较高,特别适宜变负荷运行等优点。因此,在煤种适宜的条件下应优先采用中速磨煤机。中速磨煤机的缺点是结构复杂,需严格地定期检修、维护。此外,在排放的石子煤中难免夹带少量合格煤粉,需另外处理。

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