雙進雙出磨煤機的結構改進及優化

宗衛星 謝世平

北方重工集團有限公司電站設備分公司

雙進雙出磨煤機的結構改進及優化

宗衛星 謝世平

北方重工集團有限公司電站設備分公司

本文通過對北方重工集團電站公司生產的雙進雙出磨煤機進行說明，旨在為同類產品的優化設計中提供指導和借鑒的作用。

雙進雙出磨煤機 結構 改進及優化

1 概述

1.1 背景。沈陽重型機器廠(現北方重工集團有限公司)于1988年三月從法國斯登工業公司(現阿爾斯通公司)引進了直燃式 BBD 雙進雙出筒式磨煤機，合同規定轉讓 BBD3448，BBD4060，BBD4760，BBD4772，四種規格制粉系統設備的全部設計，制造，檢驗和試驗研究技術，以滿足國內外100MW，200MW，300MW，600MW火力發電機組鍋爐的需要。

1.2 結構。雙進雙出筒式磨煤機由分離器，筒體，傳動系統，主軸承，密封風箱，螺旋輸送裝置等主要部分及電氣，潤滑(主軸承采用靜壓和動壓聯合潤滑，大小齒輪采用干油噴霧潤滑)等輔助部分組成。該系列磨煤機還配有液壓頂起裝置，鋼球充填裝置，篩卸球裝置，慢速驅動裝置，電耳和壓差裝置(監控和控制筒內料位)。

1.3 工作原理

1.3.1 原煤通過能自動控制速度的給煤機進入落煤管，靠重力的作用落入輸送裝置的下方，被旋轉的絞籠送入磨煤機的筒體，旋轉的筒體內裝有一定量的鋼球，把原煤研磨成煤粉。

1.3.2 一次風通過磨煤機兩側的中空管進入磨機的筒體，對原煤和煤粉進行干燥，并將磨制好的煤粉通過絞籠體的環形通道輸送到磨煤機上方的分離器中，不合格的粗煤粉返回筒體內重新粉磨，合格的細粉被送到鍋爐的燃燒器進行燃燒。

1.3.3 部分一次風(旁路風)進入混料箱，對原煤進行充分預干燥后進入磨煤機分離器，與入磨一次風混合，共同完成對煤粉的進一步干燥和輸送。

1.4 特性。雙進雙出鋼球磨煤機的特點主要有：鋼球為易損件，但能夠不停機添加易損件；可連續作業，運行維護工作少；磨煤機檢修維護費低，可跟隨鍋爐檢修時更換螺旋葉片和筒體襯板。螺旋葉片壽命為2～3年，筒體襯板壽命為6～8年；風煤比低。風煤比低故煤粉在一次風中濃度高，在低負荷情況下煤粉細度增加，更有利于鍋爐低負荷時穩定燃燒，降低燃油耗量；出力和細度穩定。出力的調節是由一次風量決定的。一次風量不變，出力就穩定。出力的控制與磨煤機內的煤位控制是相互獨立的，不會因出力的增加影響磨機內的煤量。煤粉細度通常是由磨機的鋼球量決定的，只要鋼球量不變，細度是穩定的；磨機儲存煤量大，磨煤機出力靠一次風量調整，在寬負荷范圍內，使磨機響應鍋爐負荷速度快；靈活性好，可用率高，煤種適用范圍廣，不受煤中“鐵塊、石塊、木塊”的影響。

2 現場實際工作中存在的問題

2.1 關于加球裝置，如果按照原來的兩個閥門的設計思路，由于磨煤機筒體內煤粉的溫度較高，而通過4m 多長的加球管道，接觸到上層的冷空氣，容易在加球管道的上部形成水蒸汽凝結，在每次加球的過程中，打開閥門后的壓力不平衡會造成煤粉上移，和凝結的水蒸汽粘在一起，堵塞了加球管道。

2.2 螺旋輸送裝置在實際工作中現場普遍存在支撐棒容易斷裂的現象，究其原因在于支撐棒數量少，還有一個就是支撐棒過細。另外支撐棒的材質在選擇上也有待優化。

2.3 主軸承部分，由于阻力大而導致軸瓦局部產生集中載荷，產生膠合狀態，發生“燒瓦”事故。軸承的原密封形式存在不足，會導致雜物和粉塵的進入。

2.4 材質存在不耐磨的現象

3.基于當前問題，對煤機結構的改進及取得的成效

3.1 加球裝置存在加球管道的堵塞問題，我們基于原來兩個電動閥門的基礎上增加一路干燥風，增加干燥風后，極大程度上避免了水蒸汽的凝結，原煤研磨過程中的水蒸汽和煤粉就不會凝結到加球管道的上部，避免了加球管道的堵塞。

3.2 關于螺旋輸送裝置支撐棒容易斷裂的現象，我公司將支撐棒加粗，并且數量也是由原來的四根變成現在的八根。另外支撐棒的材質也采用了更加耐磨的 40CrNiMo，這樣徹底的解決了支撐棒斷裂的現象，使磨煤機可以更順暢的運行。

3.3 主軸承采用動靜壓潤滑搖桿自位調心結構。此次新結構主軸承采用“雙弧面搖桿自位調心動靜壓聯合潤滑”的技術。它的特點是：按靜壓滑動軸承設計，增加動壓潤滑結構，解決磨機啟動和停機過程中，難以形成足夠強度和厚度油膜的問題，避免在臨界狀態下發生“燒瓦”事故。軸承調心采用雙弧面搖桿自位調心結構，使軸承調心方式形成滾動調心，調心阻力非常小，保證軸瓦承受的載荷在磨機軸線上始終為均布載荷。軸承的冷卻方式是在軸承合金內埋設蛇形紫銅管，用冷卻水直接冷卻軸承合金，提高熱交換效率，確保軸承合金的溫度≤ 50℃，避免因溫度過高引起軸承燒研事故。軸承的密封形式采用活塞環式的環形密封結構，在活塞環處填充潤滑油脂實現良好的密封效果。

3.4 根據用戶現場反應及其我研發人員的深入研究，對雙進雙出磨煤機進行了一些其他方面的改進，主要是將一些易磨損的部位的材質更換成更加耐磨的材料，達到運行時間更長的目的。還有就是結構的優化，解決一些磨煤機在運行時常出現的問題。在有就是對零件的加工和裝配體的裝配進行嚴格的把關，以保障磨煤機能夠順暢的安裝和運行。

4 前景與意義

大量的火力發電站的建設使得電煤供應出現了供不應求的情況，電廠煤源變得很不穩定，大量質量差，雜物多的劣質煤在市場中廣泛使用。雙進雙出磨煤機的性能特點決定了其特別適用于煤種來源變化大，原煤雜物較多的電廠制粉系統。因此 MGS 雙進雙出磨煤機以卓越的性能，優良的質量，低廉的價格迅速打開了我國電力市場，此系列磨煤機對火力發電的使用范圍越來越廣，適用性越來越強，相信不久的將來，它將會是國內外火力發電設備中的主體，也會成為各類磨煤機中的主導，為國家電力行業的建設和國民經濟的發展具有重要意義。