ZGM磨煤機提效改造與性能分析

程偉釗

摘 要：本文針對景德鎮發電廠ZGM113G-I型中速磨煤機出力難以滿足機組經濟運行的情況，從ZGM磨煤機結構和運行原理進行分析，找出影響出力的因素，提出了一種采用扭曲擠壓的文丘里管道型線設計的動環改造裝置，通過對實施效果進行試驗對比，從節能降耗和提升出力方面進行分析比較，實現了磨煤機出力提升和節能降耗的目標。

關鍵詞：中速磨;動靜環;出力提升;節能降耗

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0158-02

1設備概況

景德鎮發電廠2×660MW級機組鍋爐的型號為HG-2035/26.15-YM3，是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計制造的。制粉系統采用中速磨正壓直吹式系統，配6臺ZGM113G-I磨煤機，B-MCR工況下5臺運行，1臺備用。

ZGM113系列磨煤機是一種中速輥盤式磨煤機，其碾磨部分是由轉動的動環和三個沿動環滾動的固定且可自轉的磨輥組成。需研磨的原煤從磨煤機的中央落煤管落到動環上，旋轉動環借助于離心力將原煤運動至碾磨滾道上，通過磨輥進行碾磨。三個磨輥沿圓周方向均布于磨盤滾道上，碾磨力則由液壓加載系統產生，通過靜定的三點系統，碾磨力均勻作用在三個磨輥上（見圖1）。原煤的碾磨和干燥同時進行，一次風通過動環噴嘴均勻進入動環周圍，將經過碾磨從動環上切向甩出的煤粉混合物烘干并輸送至磨煤機上部的分離器中進行分離，粗粉被分離出來返回動環重磨，合格的細粉被一次風帶出分離器[1]。

難以粉碎且一次風吹不起的較重石子煤、黃鐵礦、鐵塊等通過噴嘴環落到一次風室，被刮板刮進排渣箱，由人工定期清理，清除渣料的過程在磨運行期間也能進行（見圖2）。

2存在的主要問題及原因分析

景德鎮電廠ZGM113G-I磨煤機存在的主要問題是磨煤機出力不足，磨煤機最大出力較設計出力偏低達10%以上，且動靜環存在磨損嚴重、間隙過大和電耗較高等。從景德鎮電廠設備實際及ZGM磨煤機運行原理分析可知，影響磨煤機出力主要是碾磨出力、輸送出力，根據實際運行數據計算噴嘴速度可知，目前磨煤機出口風速較低，高負荷工況噴口風速最大僅為51.29m/s。根據《火力發電廠制粉系統設計計算技術規定》，該速度遠遠低于中速磨煤機噴口速度建議范圍75m/s～85m/s。由此可看出通流面積較大，磨煤機噴嘴出口風速不能保證煤粉的順利輸送，同時風速較低也導致了石子煤排量很高。通過工況分析可得知高工況下磨煤機差壓過大，風量受到限制無法進一步提高，通風出力不足使機組無法穩定高工況運行，極易出現“堵磨”情況。

磨煤機技術數據：

標準研磨出力 97.3t/h

額定功率 570kW

電動機額定功率 630kW

電動機轉速 992r/min

磨煤機磨盤轉速 26.6r/min

通風阻力 ≤6690Pa

額定空氣流量 29.73kg/s

3改造內容

將原廠動靜環改為文丘里式結構動環，并采用扭曲擠壓的文丘里管道型線設計（圖3a，圖3b），通過優化風環周向、徑向角度，改變噴嘴出口流速以及噴嘴垂直向上分速度，從而減小氣道阻力，優化一次風攜粉能力，提高一次風的空氣動力效率;通過文丘里作用在同樣的一次風量下提高噴嘴出口速度，因此，可以降低風量的情況下保證出力，從而減輕本體內部吹損。同時因為一次風效率的提高，磨煤機壓差的降低，磨煤機和一次風機電耗也會有所降低。

同時將目前市場主流的垂直間隙改為水平和豎直兩道間隙（圖4a，4b），材質采用獨特配方的特種合金材料，其洛氏硬度HRC=55。增加了一次風泄漏時的漏風阻力，大大減少間隙值增加的可能性。同時一次風主流區不受泄漏部分的影響，其磨煤機噴嘴進出口阻力會大大降低。

4磨煤機改造前后性能分析對比

2D改造完成后，為了使磨煤機對煤種的適應范圍增加，提高磨煤機出力，降低制粉系統和一次風系統電耗，通過實驗尋找磨煤機最佳加載油壓和不同煤量對應的一次風量，從而降低磨煤機、一次風機電耗。在煤質一致（陜煤與江西煤7∶3摻配）情況下進行試驗，改造前后同等出力試驗參數如表1所示。

由表1可知，文丘里式動環改造后，在45t/h出力及以下電耗改造前后趨于一致，達到50t/h出力后，電耗下降約10%;磨煤機最大出力增加較大，改造前磨煤機最大出力約為55t/h，提效裝置改造后磨煤機出力在65t/h的出力下可保證長期運行，出力提高了18%。

5 結語

（1）通過動靜風環和陶瓷磨輥改造后，磨煤機最大出力提高了18%左右。（2）可有效的降低同等煤量下的磨煤機電流，制粉單耗較改造前下降，尤其在煤量5t/h～60t/h時較為明顯。（3）通過動靜風環改造后，磨煤機運行一次風量較原來下降5%～8%左右，尤其在45t/h以上較為明顯。（4）如果煤種變化大，煤種可磨性系數變化，可磨性系數低時，加載油壓和一次風量不一定滿足運行要求，可根據煤種結構進行調整磨煤機加載油壓曲線和一次風壓曲線，達到適應煤種的要求。

參考文獻

[1] 劉志華.ZGM113K型磨機煤機出力改造及性能分析[J].節能，2010（1）：43-44.