風扇磨直吹式制粉系統特性分析與研究

李雪瑞

通遼發電總廠，內蒙 通遼 028000

0 引言

我國東北及內蒙古地區蘊藏著豐富的褐煤資源，為了就近選用燃煤，通常電廠制粉系統都設計為風扇磨直吹式。本文主要介紹風扇磨直吹式制粉系統的設備特點、運行和檢修維護等系統特性。

1 基本參數介紹

機組容量：200mW；鍋爐額定蒸發量：670t/h；磨煤機型號：S45.50；磨煤機裝機數：6臺（2臺備用）；鍋爐滿負荷燃煤量：185t/h；燃煤特性：霍林河煤（全水分25%、應用基灰分32.88%、低位發熱量11302kJ/kg、可磨系數50）。

2 磨煤機特點及運行

2.1 磨煤機特點

設計參數：額定磨煤出力：42.86t/h；最大磨煤出力：53.8t/h；葉輪外徑：3400mm；葉輪內徑：2400mm；葉輪寬度：1060mm；葉輪圓周速度：88.1m/min；葉輪轉速：500r/min；葉輪總重：17t；沖擊板重：3.015t；磨煤機干燥通風量：101000m3/h。

設計通風量：熱爐煙：20701Nm3/h（1036℃）；熱風：12128Nm3/h（275℃）；冷爐煙：21793 Nm3/h（160℃）；混合干燥劑：54620Nm3/h；密封風：4000Nm3/h（275℃）；蒸發水汽：147763Nm3/h；磨煤機漏風：5460Nm3/h；一次風總量：79843Nm3/h（920℃）；

磨制煤種均為褐煤，采用三種干燥劑混合方式，運行中可以根據燃煤水分來調節3種介質混合比，調節靈活，有良好的防爆效用。在分離器上部一次風管設有調節擋板，結構簡單，調節作用明顯，調節方便。磨煤機與電機為機械聯接，轉速不變。

2.2 磨煤機運行

純空氣通風特性：通風量：88623m3/h（126℃）；提升壓力：2871Pa；分離器阻力：578Pa；最大通風效率：25.8%。熱態通風特性：給煤量：42t/h；通風量：97762m3/h（118℃）。可以看出熱態通風量大于設計通風量。

運行中存在的主要問題：煤質經常變化，進廠燃煤含有較多鐵塊、木塊，在輸煤系統沒有清除干凈，造成給煤機故障頻繁；給煤機皮帶或鏈條箱長，漏風嚴重，致使制粉系統出力不足；磨煤機沖擊板壽命短，使得檢修和運行之間的調配空間小。

系統運行可靠性：系統故障分析如表1，可以看出給煤機故障率最高，磨煤機次之，兩項之和大約占80%以上。磨煤機所配的給煤機主要故障為堵煤、鏈條斷銷子、給煤機箱體被脹裂等。

表1 制粉系統故障率

3 易損件的磨損與維護改進

3.1 運行中磨損情況

風扇磨煤機主要磨損部位有沖擊板、護勾、護甲及葉輪的前后盤面，其中沖擊板是最主要的易損件，它的運行壽命即反映了磨煤機的磨損強弱程度。現在一般風扇磨煤機使用的沖擊板材料和護勾材料為Mn13鋼，護甲材料為高碳鋼或Mn13鋼。這些材料的各項機械性能是優良的，是大型風扇磨煤機使用的主要材料。目前本廠磨煤機沖擊板的使用壽命在2500h～3200h之間。

3.2 設備的維護與改進

該磨煤機沖擊板結構不盡合理，三塊組裝板外邊一塊太薄，強度不夠，運行中出現了嚴重的彎曲變形，最大彎曲撓度達70mm～80mm。為了改進沖擊板磨損不均勻狀況，在磨煤機后盤加裝均煤板，并在均煤板上加裝均煤環。加裝后明顯改善了沖擊板的磨損狀況。

4 對煤種適用范圍的評價

一般認為，風扇磨煤機適用于磨制褐煤也可磨制較軟的煙煤。但在實際應用中，因煤本身物理化學特性的不同，風扇磨煤機的運行水平相差懸殊，因此有必要根據煤種的各種指標來確定風扇磨煤機的使用范圍。

4.1 煤的磨損特性

制定煤的磨損性強弱的特性指標，是確定風扇磨煤機適用范圍最重要的指標。根據多次取樣測定，霍林河褐煤磨損指數為1～3之間。

4.2 原煤水分

風扇磨煤機可以磨制全水分在50%～60%的褐煤, 但對于干燥提出了相當高的要求, 國內還沒有用風扇磨煤機磨制高水分褐煤的實例。由于采用目前三種介質干燥系統, 漏風是個較難解決的問題，以致原煤水份稍有增加，磨煤機出口溫度就急劇下降,有時甚至帶不上負荷。因此可以考慮當全水分達到35%以上時，只采用熱爐煙一種介質的干燥系統。當全水分在30%左右時即可采用熱爐煙加熱風兩種介質的干燥系統。

4.3 風扇磨煤機合理選型

1）對于褐煤, 適用于煤的磨損指數Ke<3.5；對于煙煤，Ke<1.2；

2）當Ke>6時，僅適用于高揮發份褐煤并宜去掉分離器；

3）對于Ke<3.5的煤，當應用基揮發份大于35%，煤粉細度在30%以上時可選用風扇磨煤機；當應用基揮發份小于35%時，應根據磨損系數和煤粉細度進行計算，預測出沖擊板的工作壽命，若低于1000h，不宜選用風扇磨煤機；

4）制粉系統的布置方式在選定風扇磨煤機后應根據煤種的工作基和分析基水分來決定。

[1]通遼電廠.S45.50型風扇磨性能試驗報告，1986.

[2]煤的磨損特性與磨煤機選型.電力機械，1985（1-2）.

[3]風扇磨煤及其易磨損件論文集.電力機械，1987.

[4]水電部華北電力設計院.國外大型磨煤機的應用，1980.