磨煤机培训教材

1、磨煤机培训教材一、简介从上个世纪80年代辽宁清河发电厂100MV机组引进双进 双出钢球磨煤机以来，湖南岳阳电厂300MW机组相继也应用了双进双出钢球磨煤机， 至今国内已有山东邹县、 山西阳城、 黑龙江七台河、甘肃靖远等多家电厂在应用双进双出钢球磨 煤机。双进双出球磨机的连续作业率高、维修方便、煤粉出 力和细度稳定、储存能力强、响应迅速、运行灵活性大、风 煤比较低、适用煤种范围广、不受异物影响、无需备用磨煤 机等优点已在电力生产中逐渐显现优势。双进双出球磨机的名称是相对传统的单进单出钢球磨煤 机而得出的。顾名思义，双进双出球磨机有对称的两个原煤 入口和两个煤粉出口。这两对入、出口形成了对称的两个

2、研 磨回路。磨煤机的两端为中空轴（亦称耳轴），分别支撑在两个主轴承上。中间为磨煤机的筒体。磨煤机的工作流程在 前面的第一节中已做介绍在这里就不再赘述。我厂磨煤机为沈阳重工生产MGS3854型双进双出钢球磨煤机。每台炉配六台磨煤机，对应十二台电子称重式给煤机。MGS3854双进双出筒式磨煤机性能参数见下表：序号名 称单位数据1机器出力（HGI=50, H2O=8% 75%通过200 目）t/h522筒体有效内径mm37503筒体有效长度mm55404筒体转速r/min175筒体有效容积m361.26最大装球量t627密封风流量kg/h38008分离器直径mm29009大小齿轮传动参数模数mm25

3、大齿轮齿数234小齿轮齿数2510减速机中心距mm860传动比6.211电动机型号功率（kW电压（V）转速（r/min）YTM630-611201000098612润滑油系统油箱装总装载量L1250油箱装有效装曰 载量L900喷淋轴颈油流量L/min63轴承静压润滑油流量L/min2X 2.5低压回路最高压力MPa0.63轴承静压润滑最咼压力MPa31.5、工作原理钢球磨煤机（简称球磨机）是一种低速磨煤机，其转速一般为1525r/min，我厂磨煤机的额定转速为17r/min。它利用低速旋转的滚筒，带动筒内的钢球运动，通过钢球对原 煤的撞击、挤压和研磨实现煤块的破碎和磨制。筒内壳体和 端盖内装有

4、耐磨衬板，衬板可以将钢球带起来。磨煤机采用 的钢球尺寸分别为直径 30、40、50mm勺三种钢球，按照1 : 1 : 1的数量比例装球。大功率的电动机经减速机带动滚筒运 动，筒内的钢球被内表面凹凸不平的衬板带到一定的高度后 落下，通过钢球对煤块的撞击及钢球之间、钢球与护甲之间的研压，把煤磨碎。原煤从两端的中空轴内部螺旋输送器的 下部空间进入磨煤机，热一次风从中空轴中间的空心圆管进 入磨煤机。煤粉中空轴内部螺旋输送器的上部空间被一次风 携带走，热风的风量决定了被带走的煤粉的粗细。被热风带 走的煤粉进入双锥体形式的分离器。细度合格的煤粉经分离 器出口的煤风管去燃烧器，细度不合格的煤粉经回粉管回到

5、磨煤机筒体内重新磨制。影响钢球磨煤机工作的因素很多，主要有以下几方面：1）钢球磨煤机的工作转速和临界转速球磨机的筒体的转速发生变化时其中的钢球和煤的运动特性也发生相应的变化，如图 3-6-1所示：当筒体的转速很低时，随着筒体的转动钢球被带到一定的 高度，在筒内形成向筒体下部倾斜的状态，当这堆钢球的倾 角等于或大于钢球的自然倾角时球就沿斜面滑落下来如图3-6-1（ a）所示，这时磨煤的作用是微不足道的，而且很难 把磨好的煤粉从钢球堆中分离出来，煤将被重复研磨。b、转速适当a、转速过低c 、转速过高当筒体的转速超过一定值后，作用在钢球上的离心力很大，以致使钢球和煤附着于筒壁与其一起运动，如图3-6

6、-1（C）所示。产生这种状态的最低转速称为临界转速nj，这时 煤不再是被打碎而是被研碎，但其磨煤作用仍然很少。计算-16可得:nj42D3r/min其中D为筒体有效直径当筒体转速处于上述两种情况之间时，钢球被筒体带到一定高度后沿抛物线轨迹落下，产生强烈的撞击磨煤作用。磨 煤作用最强的转速称为最佳转速n。我国的研究经验表明了n与nj之间的换算关系为n（0.750.78 ） nj如图3-6-2所示，钢球下落形成的抛物线顶点所在的半径 与筒体垂直半径的夹角为55度。此时在磨煤机筒体的断面 上形成了三个研磨原理不同的工作区：摩擦研磨、压力研磨和冲击磨碎，从而形成了磨碎原煤的最佳工作状态。2）护甲运行中

7、很明显的现象是， 当更换护甲后，磨煤机的出力显 著增加，电耗下降。随着护甲的磨损，磨煤机的出力显著下 降。这说明护甲的形状对磨煤机的工作影响很大。在钢球磨煤机的筒体内，钢球的旋转速度永远小于筒体的旋转速度， 两者之差决定于钢球和护甲之间的摩擦系数。摩擦系数越 小，筒体和钢球的速度差越大，意味着护甲和钢球之间有较 大的相对滑动，于是将有较多的能量消耗于钢球和护甲之间 的摩擦上，而未能用来提升钢球；如果护甲的摩擦系数高， 就可以在相对比较低的筒体转速下造成钢球的最佳工作条 件，也就是说，可以在较小的能量消耗下达到最佳的工作条 件，因此决定钢球磨煤机最佳工作条件的因素除了筒体的转 速外，护甲的结构和

8、形状及磨损程度也很重要。图3-6-2磨煤机最佳转速工作原理I、摩擦研磨、压力研磨川、冲击磨碎3）钢球工况钢球工况是指钢球的数量、尺寸及磨损情况。载球量：表征磨煤机载球量通常引入载球系数（Q的概 念，所谓的载球系数是用磨煤机内钢球的总体积占磨煤机有 效体积的百分比来表示的我国的标准是将钢球在筒体内的装载面低于磨煤机进出 料口下边缘50mm时的装球量定义为磨煤机的最大装球量。 相同的出力和运行条件下磨煤电耗最小的工况所对应的装 球量称为磨煤机的最佳装球量，要计算磨煤机的最佳装球量 先应引入最佳装球系数（鮎）。试验表明：最佳装球系数（鮎） 的计算公式如下：0 zj 0.12/（n/nij）1.753

9、 1 7其中的n表示磨煤机筒体的工作转速（最佳转速）nij表示磨煤机筒体的临界转速。可以得出双式钢球磨煤机的最佳装球量的计算公式为：GzjgqV 0 zj3 18其中的Gzj为磨煤机的最佳装球量、gq为钢球的堆积密度，一般取4.9t/m 3; V为磨煤机的筒体有效容积。河曲二期 的磨煤机的最佳装球量为 58吨、最大装球量为 65吨。钢球的尺寸：磨煤机所装的钢球的尺寸以及不同尺寸钢球 数量上的配比，对磨煤机的出力、电耗和钢球的磨损都有一 定的影响。当钢球直径在2060m m内时，钢球的单位磨耗量（g/kg ）与钢球的直径成反比。对于同一台磨煤机而言， 磨煤机的出力与钢球直径的平方根成反比，即钢球

10、的直径越 大，磨煤机的出力越小：19其中Bm1为钢球直径为di时的磨煤机出力t/h ； Bm2为钢球直 径为d2时的磨煤机出力t/h。在选择钢球直径时，还应该考虑磨煤机筒体的直径。当筒体的直径小时，由于钢球下落的高度减小，显然钢球的直径 应该大些。随着磨煤机的工作，筒体内逐渐积累了一定数量 的被磨损和被碾碎的小钢球。有时煤中还混有一些小的金属 件。所有这些几乎都没有磨煤效应，但在筒体内为了提升它 们却耗费了一定的功率。随着筒内的这样的碎块增多，磨煤 机的出力将要下降，制粉电流随之增大。为了克服这一点， 必须定期把钢球倒出、称重、筛分，适时补充新的钢球。钢球的磨损：钢球的单位磨损量决定于钢球金属

11、的质量、 钢球的尺寸、磨煤机的规格、筒体的转速、磨制的煤种以及 运行工况等多种因素。 在钢球直径d 2060mm内，钢球单位磨 损量的大小与钢球的直径成反比，而且磨损还随着煤的硬度 和磨损性的增高、黄铁矿数量的增多而加剧。在磨煤的非正常工况下，钢球的磨损会显著增大。如磨煤 机少煤或无煤的状态运行时，钢球不是落在煤上，而是落在 裸露的钢球或护甲上，此时磨损会急剧增加。运行中应避免 此种情况的发生。影响钢球磨损程度的因素， 还包括钢球本身的抗磨性、 钢 球的材质、冲击韧性值等，制造过程中形成的制造缺陷也是 重要的因素之一。河曲二期制粉系统磨煤机钢球的材质为中 铬铸铁。在球磨机的工作过程中，钢球和护

12、甲组成了一个磨料磨损 系统，提高钢球材料的硬度，能增加其抗磨损的能力，减少 钢球的磨损。但是如果护甲材料的硬度与钢球材料的硬度不 匹配，而过分地提高钢球的硬度来增加其抗磨性，则会加剧 护甲的磨损，加速它的失效，缩短其使用寿命，增加护甲的 更换次数。运行实践表明硬度过高的钢球会对护甲造成严重 地磨损。因此选用护甲的硬度高于钢球的硬度才是合理的。 河曲二期的护甲（衬板）的材质为高铬铸铁。1）磨煤机的通风工况。钢球磨煤机筒体内的通风工况直接影响着燃料沿筒体长 度方向上的分布和磨煤机的出力。当筒体的通风量很小时， 燃料的大部分集中在筒体两端的进料口附近，由于钢球沿筒 体长度方向几乎是均匀分布的，因而在

13、筒体内的中间部分钢 球的能量没有被充分利用，很大一部分能量消耗在金属的磨 损和发热上。同时因为筒内风速不变，由筒体带出的仅仅是 少量的细煤粉，因而磨煤机出力也降低。 随着通风量的增加， 燃料沿筒体的方向的推进速度增加，改善了沿筒体长度方向 燃料对钢球的充满情况，使磨煤机的出力增加，磨煤机的电 耗降低。然而通风电耗是随通风量的增加而增加的；同时，-20当过分地增加筒体的通风时，分离器的回粉量增加，将在系 统内造成无益的循环，使输粉消耗的能量也提高。 综上可知， 在一定的筒体通风量下可以达到磨煤和通风总电耗量最小， 这个风量称为最佳通风量 Vtfzj，它与煤种、分离器后的煤粉细 度、钢球的充满系数

14、有关。应该指出，筒体的通风和转速之 间是有一定联系的，这两个因素对于燃料在筒体长度方向上 分布的影响是相同的。综合大量的试验得出球磨机的最佳通 风量的经验计算式：Vtz(10003 Kkm 36R；0 Kkm3 0)其中Vzj表示磨煤机的最佳通风量、n表示磨煤机筒体的转速、D表示磨煤机筒体有效直径、r9o表示分离器后煤粉的细度、V表示磨煤机筒体的有效容积、Kkm表示原煤的可磨度系数、0表示磨煤机的钢球充满系数。最佳通风量对应于磨煤机制粉系统的最经济工况，球磨机 应在最佳通风量下运行，干燥风量也应该依此来确定。5）载煤量。球磨机筒体内的载煤量直接影响磨煤机的出力。当载煤量 减小时，钢球下落的动能

15、只有一部分用于磨煤，另一部分消 耗于钢球的空撞磨损；随着载煤量的增加，钢球用于磨煤的 能量增大，磨煤机的出力增大。但如果载煤量过大，由于钢 球下落高度减少，钢球间的煤层加厚，使部分能量消耗于煤 层变形，钢球磨煤能量减小，磨煤出力反而下降，严重时将 造成圆筒入口阻塞，磨煤机无法工作。磨煤机出力与载煤量 的对应关系可通过试验来确定。对应最大磨煤机出力的载煤 量称为最佳载煤量。三、结构部件及其技术特点1、筒体筒体是由一个钢板卷制的壳体和连接两端中空轴的铸钢 端盖构成的。壳体和端盖内部装有高铬铸铁的衬板一护甲。壳体的厚度为 28mm筒体的有效长度 5540mm直径3750mm中空轴（又称耳轴）是一个空

16、心体，随着筒体一起转动，用 于送风、进煤、以及风粉混合物的排出。筒体的一端外部以 销钉固定的方式固定有大齿轮，大齿轮用来接受电动机带动 的减速机小齿轮传递的转动力矩，使磨煤机的筒体转动工 作。筒体的外形如图3-6-3所示：磨煤机的驱动端称为驱动端，另一端被称为非驱动端， 表示为非驱动端磨煤机筒体有以下结构特点：端盖和筒体采用对接焊， 受力状态良好；筒体采用整体加工，保证同心度，使主轴承运行状态良好；筒体整体退火，消除焊接应力；焊缝探伤，保证焊缝的质量；衬板材料采用 高铬铸铁、高锰钢及合金铸铁等。衬板采用特殊密封，螺母 为高强度锁紧螺母，具有使用寿命长，密封性好等特点。在磨煤机的筒体上开有检修用

17、的人孔，磨煤机停机时人孔所在的位置可能被停到不适合或不方便检修的位置，这时一 般用点动磨煤机慢速驱动电机（盘车）的方法使处于停止状 态的磨煤机筒体转到一个合适检修的位置，有利于打开人孔 进行维修。磨机出厂还附带有一套磨煤机顶起装置， 在磨煤机需要检修时，可将这套液压顶起装置放置在磨煤机筒体下部的钢筋 混凝土结构的四个阶梯形支墩上，用液压的顶起装置通过磨 煤机筒体的顶起支架将磨煤机筒体整体顶起。这套装置一般 在磨煤机需要更换主轴承等类的检修工作时使用。顶起装置 支架如图3-6-3中所示。用来放置磨煤机液压顶起装置的支 墩如图3-6-4所示。安装大齿轮的筒体 端部凸肩和销孔磨煤机顶起装置支架图3-6-3磨煤机筒体外形图3-6-4 磨煤机筒体下方的放置顶起装置的支墩2、煤粉分离器及煤粉管煤粉分离器是制粉系统中必不可少的分离设备，其任务是对一次风从磨煤机中带出的煤粉进行分离，把粗大的煤粉颗 粒分离下来返回磨煤机再磨，合格的煤粉通过煤粉分离器出 口的煤粉一次风管到达锅炉的燃烧器供锅炉燃用。此外煤粉 分离器的另一作用是用来调节煤粉的细度，以便在运行中当 煤种改变或磨煤机出力（或干燥剂量）改变时能保证所要求 的煤粉细度。图3-6-5双锥形重力离心式煤粉分离器1、分离器出口煤粉管 2、折向门调节机构3、折向门4、 外锥体5、内锥体6、内外锥体的