ZGM113G型煤磨機提產改造應用實踐

郭永強

1 前言

我公司6 000t/d 水泥生產線配套ZGM113G 型立式煤磨機，自運行以來，煤磨機存在諸多問題。煤粉細度R80μm≤10%，磨內壓差高（＞7 400Pa），有飽磨現象；煤磨機振動偏大（2～3mm/s），易加速設備磨損老化；吐渣量大（＞3t/d），且吐渣含有大量煤塊；磨盤上常有大量飛砂，導致煤磨機主電機電流高、功耗大、研磨效率低；煤磨機產量較低（約35t/d），當煤磨機出現故障需停機處理時，煤粉產量難以滿足回轉窯生產需要，存在停窯風險，對水泥生產線的安全穩定運行和企業效益造成較大影響。

2020 年底，我公司對該水泥生產線進行了技術改造，改造后，窯系統產量進一步提高，煤磨機產量更加難以滿足水泥生產需要，煤磨機改造勢在必行。我公司結合煤磨機實際運行情況和產量影響因素進行了綜合分析研判，決定從加設熱風沉降室、提高煤磨機研磨效率及選粉效率等幾個方面對煤磨機進行改造。煤磨機現場運行照片如圖1 所示。改造后，在保證煤質、煤粉細度和水分不變的前提下，煤磨機產量提高至45t/h左右，穩定了煤磨機工況，實現了煤磨機的提產降耗。

圖1 煤磨機現場運行照片

2 煤磨機產量的影響因素

2.1 外在因素

影響煤磨機產量的外在因素主要有原煤水分、灰分、揮發分、易磨性等煤質因素和篦冷機入磨的高溫飛砂量?？紤]以上因素，煤磨機產量計算公式如下：

式中:

BM——實際產量，t/d

BM0——理論產量，t/d

fG——原煤可磨性影響系數

fR——煤粉細度影響系數

fM——原煤水分影響系數

fA——原煤灰分影響系數

fH——入磨飛砂量系數

2.2 內在因素

影響煤磨機產量的內在因素是指煤磨機自身的研磨能力、選粉效率、干燥能力等性能品質。

（1）研磨能力：即煤磨機磨輥、磨盤構成的研磨區域對煤的研磨破碎能力。

（2）選粉效率：即煤磨機配套選粉機對研磨后煤粉的選粉效率，高效率的選粉機能使煤磨機的研磨能力得到充分發揮，并降低循環負荷率。

（3）干燥能力：即煤磨機熱風對煤粉的充分干燥能力，保證煤磨機出口溫度是滿足煤磨機產量、保證煤粉水分的必要條件。

3 ZGM113G型磨煤機的改造方案

3.1 增加熱風沉降室，制作卸灰溜子

該水泥生產線窯前飛砂量較大，造成大量高溫飛砂進入煤磨機內，因高溫飛砂密度比煤粉大得多，致使大量飛砂留在煤磨機磨盤底部無法出磨，從而降低了煤磨機研磨效率。原計劃改造時在煤磨機熱風閥前部風管處安裝熱風沉降室，以減少入磨飛砂量，但因現場無安裝位置，最終決定在入磨前的高溫風管處增加熱風沉降室，并制作卸灰溜子，每8h 放灰一次。改造后的熱風沉降室如圖2所示。改造完成后，煤磨機研磨效率大幅提高，停機入磨檢查發現，磨盤上僅余少量飛砂，達到了預期效果。

3.2 改造研磨區域，提高煤磨機研磨能力

3.2.1 磨輥改造

對靠近煤磨機中心側磨輥進行多層堆焊，增加磨輥寬度，調整磨輥輥套型線和襯板型線的角度，進而增加磨輥與磨盤的接觸面積，提升煤磨機研磨能力。磨輥改造示意如圖3所示。

圖3 磨輥改造示意

3.2.2 磨盤改造

磨輥寬度增加后，磨盤也需進行相應堆焊，調整磨盤襯板形狀與磨輥匹配，保持磨盤凹槽深度不變，確保料層厚度，保證設備穩定運行。堆焊后的磨盤和磨輥接觸面積增大，研磨效率提升明顯。

3.2.3 風環改造

根據煤磨機產能提升計劃，核算新風環所需風量，改變風環形式，減少動、靜風環之間的間隙，減少漏風。改造后，風環出口的旋流效應及風速有效增加，吐渣量明顯減少，達到了提產效果。風環改造前后照片如圖4、圖5所示。

圖5 風環改造后照片

3.3 選粉機改造

改造時，保留選粉機殼體、傳動部分及分離器上部，更換靜葉片組、轉子及回粉錐。改造前，選粉機轉子及靜葉片組選粉效率偏低，導致內部循環負荷大，改造時，通過增加轉子及靜葉片組的有效選粉面積，可提高選粉機選粉效率，降低內部循環負荷。改造前，原動、靜葉片之間的間隙偏大，導致物料分離時間長、氣流速度梯度大、分級力場不均勻，物料易結團、分散性差、分級精度低，改造時，通過減小動、靜葉片之間的間隙，穩定造粉機分散分離功能區分級力場的均勻性，可提高選粉機有效分選效率，提高靜葉片和轉子使用壽命。

4 改造效果

煤磨機提產改造項目于2020年11月10日開工，工期1個月，改造后，系統運行穩定。改造前后煤磨機運行參數對比如表1 所示。改造前后煤磨機操作畫面如圖6、圖7所示。

表1 改造前后煤磨機運行參數對比*

圖6 改造前煤磨機操作畫面

圖7 改造后煤磨機操作畫面

由表1 可知，改造后，煤磨機產量穩定在45t/h左右，較改造前提高10t/h，煤磨機提產幅度為28.5%；改造后，煤磨機主電機電流穩定在65A左右，較改造前降低9A；改造后，煤磨機主電機電耗降低0.5kW·h/t，磨內壓差穩定在6 800Pa左右，較改造前降低約6 00Pa，系統阻力大幅降低。

改造后，煤磨機吐渣量約0.5t/d，較改造前減少2.5t，且吐渣多為石子、煤矸石等雜物。改造后，煤磨機振動值＜1mm/s，運行穩定，設備故障率降低。

5 結語

ZGM113G型立式煤磨機在運行過程中普遍存在產量低、吐渣量大等問題，我公司通過采取加設熱風沉降室，綜合改造煤磨機風環、煤磨機研磨區和選粉機等措施對其進行改造。改造后，系統運行工況穩定，煤磨機產量穩定在45t/h 左右，提產28.5%，每天可避峰停機2h進行設備維護，同時，達到了提產降耗的預期改造目標，取得了較好的改造效果，供業內同行參考。