鋼球磨煤機鋼球自動篩選系統的設計

杜寄勇 武海亮 高俊昆

（濟南重工股份有限公司，濟南 250109）

制粉系統是鍋爐能耗較大的設備，制粉系統運行經濟性主要取決于磨煤電耗和通風電耗，而增加磨煤電耗的主要影響因素包括鋼球的磨損、雜物的堆積等。節能意味著增效，只有增效才能提高企業的經濟效益。本文以鋼球磨損堆積在筒體內作為節能降耗的主要課題，只有對制粉系統加強管理，實現在運行過程中自動篩選磨損廢棄鋼球，減少對制粉系統的內耗，為企業節能降耗提供助力。

1 概述

某熱電事業部“一爐一機”工程新建1×260t/h高溫高壓煤粉鍋爐，配套1×25MW抽背式汽輪發電機組，同步建設脫硫脫硝，主要為化工區提供蒸汽、電力。因此，對“一爐一機”工程的設備可靠性要求較高，設備年利用小時數8000h。鍋爐為四角切圓燃燒，自然循環汽包爐，中間倉儲式制粉系統，鍋爐系統配備2臺鋼球磨煤機[1]。技術要求如下。

（1）端襯板ZGCr6Mo。材質及機械性能符合磨煤機耐磨件的相關要求。機械性能：HR≥50；沖擊韌性≥10J/cm2；C：0.6% ～ 0.9%；Cr：5.0% ～ 7.0%；Mn：0.5% ～ 1.5%；Si：0.4%～ 1.0%；S＜ 0.04%；P＜ 0.04%；Cu≤ 1.0%；Ni≤ 1.0%；Mo：0.4%～1.0%。

（2）該項目實施后，磨煤機運行符合電力行業標準要求，不對磨煤機運行產生任何負面影響。鋼球自動篩選系統工作穩定、安全、可靠，便于檢修維護。

裝置安裝使用后，磨煤機出力提高5%，篩選球直徑在12～15mm，廢鐵件線性尺寸≤150mm，不合格鋼球篩選率≥85%，系統無泄漏，不得對現場造成污染。設備使用壽命≥6年。

2 技術方案

鋼球自動篩選的開發、研制，是根據磨煤機的工作原理和運行實際情況，以節電和提高磨煤機出力的經濟價值，對筒體內出粉端進行技術改造，實現在運行中在線自動篩選筒體內被磨損失效鋼球、石塊等。

在風粉流動作用下，磨煤機在運行中將拋起、拋落的鋼球推向出口處堆集，旋轉中失效鋼球沿著半錐角傾斜面，被選進篩孔槽型襯板空腔內；被帶入高位時，其自由下落到襯板與螺旋管連接的定向多條流道，借助反向螺旋片的推力，將小鋼球推向出球位置鎖定；靠筒體的旋轉將小鋼球提升至高位點時，小鋼球、石塊等在自重及旋轉離心力共同作用下被拋出，落到高位點接球裝置內，經導球管落入密封式收球箱[2]。

根據以上分析，設想在鋼球磨煤機出口安裝自動選球裝置，具體設計思路及示意圖如圖1所示。

圖1 磨煤機鋼球自動篩選裝置示意圖

2.1 螺旋管結構

在原螺旋管內，安裝一個新螺旋管，改變原螺旋管的螺旋片旋向。新螺旋與原旋管旋向相同，以螺旋片作為支架，新螺旋管與原螺旋管之間形成多條流道，與篩孔槽型襯板連接形成定向內流通道[3]。

2.2 端襯板結構

篩孔襯板，是根據原有的端襯板尺寸規格，在襯板表面設計篩球孔，寬12～15mm，襯板背面與端蓋之間形成內流通道。

2.3 端蓋保護

端襯板與端蓋之間形成廢鋼球流道，若不采取對端蓋的保護措施，則端蓋的內壁將受到廢鋼球、雜物和煤粉的磨損，即使這些東西的運動速度不高，磨損不嚴重。因此，在安裝篩球襯板時，在端蓋表面上安裝防磨鋼板，防止對端蓋的磨損。

2.4 接球裝置

在出粉彎頭部位安裝固定接球裝置，采用獨特的輸球通道，與出口彎頭外部收集箱連接，順利將小鋼球輸送到收集箱中。

2.5 收集箱

密封式收集箱內裝有一輛小推車，用來對廢鋼球裝卸，箱體固定在出口彎頭外部一側，在磨煤機筒體內出口部位將原襯板拆除，安裝新型篩孔槽型襯板與螺旋管連接形成整體封閉式篩選通道，將磨損失效的小鋼球在運行中經接球裝置落入收球箱內[4]。在無任何能源消耗下，靠磨煤機原動力旋轉方式，實現運行中在線自動篩選功能。

3 結語

增加磨煤電耗的主要因素來源于鋼球的磨損、雜物的堆積等。本文主要分析了某鋼球磨煤機鋼球自動篩選系統的設計，其中包括螺旋管結構、端襯板結構、端蓋保護、接球裝置以及收集箱及部分的設計。通過項目具體參數，人們可以擬定技術方案。本產品經過用戶的實際使用反饋，將磨損廢棄鋼球在運行過程中實現自動篩選，大大減少了對制粉系統的內耗，節能降耗效果明顯，經濟效益較好。