MP輥盤式中速磨煤機(jī)的應(yīng)用與工作原理

徐哲

1.機(jī)器的用途

MPS型中速磨煤機(jī)是由德國(guó)Babcock公司設(shè)計(jì)制造的一種輥盤式中速磨煤機(jī)。

MPS型立式輥磨機(jī)原始是德國(guó)Pfeiffer公司研制的用于石料磨碎的先進(jìn)機(jī)型，后經(jīng)德國(guó)Babcock公司引進(jìn)專利技術(shù)，將MPS型立式輥磨機(jī)應(yīng)用于燃煤火力發(fā)電廠的煤粉制備系統(tǒng)。該磨煤機(jī)自1958年問世以來，通過該公司的技術(shù)逐步完善，規(guī)格系列不斷增加，目前已形成27種規(guī)格的較完整系列，目前已成為電站、冶金、化工、水泥建材等行業(yè)理想的制粉設(shè)備?，F(xiàn)在世界上正在運(yùn)行的MPS型磨煤機(jī)已接近4000臺(tái)，運(yùn)行結(jié)果表明該機(jī)型要優(yōu)于其它形式的磨煤機(jī)。

MPS磨煤機(jī)型號(hào)的含義：

M：磨機(jī) 取德文Mueller（英文Mill）第一個(gè)字母M。

P：擺動(dòng) 取德文Pendel（英文Parter）第一個(gè)字母P。

S：盤子 取德文Schuessel（英文Ship）第一個(gè)字母S。

1985年沈重集團(tuán)從德國(guó)Babcock公司引進(jìn)MPS型中速磨煤機(jī)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造技術(shù)。

從1985年至今，沈重集團(tuán)陸續(xù)從德國(guó)三個(gè)公司引進(jìn)了相關(guān)技術(shù)。沈重在長(zhǎng)期消化吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過自主開發(fā)，目前已能生產(chǎn)全系列的MP型中速磨煤機(jī)。

本集團(tuán)生產(chǎn)的磨機(jī)現(xiàn)在主要用于2×300MW機(jī)組、2×600MW機(jī)組、2×1000MW機(jī)組等火力發(fā)電機(jī)組，并且還廣泛用于2500t/d水泥生產(chǎn)線、3000t/d水泥生產(chǎn)線、4000t/d水泥生產(chǎn)線、5000t/d水泥生產(chǎn)線及鋼廠和化工廠中。

2.MP中速磨煤機(jī)的應(yīng)用及應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)

MP中速磨煤機(jī)主要應(yīng)用于電站火力發(fā)電、建材水泥生產(chǎn)線、高爐噴粉、煤化工、煤油化等制粉系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，MP中速磨煤機(jī)將有更廣泛的應(yīng)用。

在電站火力發(fā)電機(jī)組上，MP中速磨煤機(jī)主要是應(yīng)用于正壓直吹式制粉系統(tǒng)，在正壓直吹式制粉系統(tǒng)中，磨煤機(jī)內(nèi)為正壓（磨內(nèi)壓力高于磨外大氣壓力，磨機(jī)入口正壓約為8000-15000Pa），磨煤機(jī)磨好的煤粉全部直接送入爐膛內(nèi)燃燒，因此在任何時(shí)候運(yùn)行磨煤機(jī)制粉量均等于鍋爐燃料消耗量，也就是說制粉量是隨鍋爐負(fù)荷變化而變化的。正壓直吹式制粉系統(tǒng)一個(gè)顯著的特點(diǎn)是一次風(fēng)機(jī)裝在磨煤機(jī)的前面?；痣姍C(jī)組項(xiàng)目制粉系統(tǒng)一般都隨著機(jī)組的大小、鍋爐的型式和燃煤量以及燃煤條件的不同設(shè)置不同臺(tái)次的中速磨煤機(jī)。正壓直吹式制粉系統(tǒng)對(duì)中速磨煤機(jī)的基本要求：

（1）滿足出力的要求；一般機(jī)組為多臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，在磨制設(shè)計(jì)煤種時(shí)，除備用外的磨煤機(jī)總出力應(yīng)不小于鍋爐最大蒸發(fā)量時(shí)燃煤消耗量的110%。

（2）滿足煤粉細(xì)度的要求；在火電機(jī)組鍋爐對(duì)煤粉細(xì)度的要求一般不高，通常R90在15-30%之間（特殊要求除外，如燃用揮發(fā)份低的煤種，煤粉細(xì)度要求在8-14%；燃用褐煤煤粉細(xì)度要求在35-50%），磨煤機(jī)采用靜態(tài)分離器就可滿足要求，MP中速磨煤機(jī)采用靜態(tài)分離器可達(dá)到的煤粉細(xì)度最低可達(dá)到R90=13%）。目前為了提高鍋爐效率，超臨界和超超臨界機(jī)組得到大量應(yīng)用，等離子點(diǎn)火需要磨機(jī)負(fù)荷率低、煤粉細(xì)度細(xì)，靜態(tài)分離器無法滿足要求，動(dòng)態(tài)分離器將來會(huì)得到大量應(yīng)用。

（3）煤粉水分；煤粉水分對(duì)鍋爐燃燒性能有直接的影響，不同的鍋爐對(duì)煤粉水分有不同的要求。

（4）煤粉分配均勻性；為了保證鍋爐燃燒穩(wěn)定，磨煤機(jī)應(yīng)保證輸粉管道分配均勻，要求風(fēng)量及粉量偏差在一定的范圍內(nèi)（一般為<±5%）。

（5）另外還要求磨煤機(jī)在低負(fù)荷下能長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行（目前MP中速磨煤機(jī)最低可達(dá)到最大負(fù)荷的25%）。

在建材水泥生產(chǎn)線、冶金煉鐵高爐噴粉上，MP中速磨煤機(jī)主要是應(yīng)用于中間儲(chǔ)倉(cāng)式負(fù)壓制粉系統(tǒng)，在中間儲(chǔ)倉(cāng)式負(fù)壓制粉系統(tǒng)中，磨煤機(jī)內(nèi)為負(fù)壓（磨內(nèi)壓力低于磨外大氣壓力，磨機(jī)入口負(fù)壓約為-500～-1000Pa），磨煤機(jī)磨好的煤粉先儲(chǔ)存在煤粉倉(cāng)中，然后再輸送到燃煤系統(tǒng)。負(fù)壓系統(tǒng)顯著的特點(diǎn)是主排風(fēng)機(jī)裝在磨煤機(jī)的后面。負(fù)壓系統(tǒng)對(duì)磨煤機(jī)的基本要求與正壓直吹式制粉系統(tǒng)相比主要區(qū)別是煤粉細(xì)度要求較細(xì)，在建材水泥生產(chǎn)線一般要求80μm篩的篩余為8-12%，折算到R90約為6-10%，在鋼廠高爐噴粉系統(tǒng)中一般要求煤粉細(xì)度為200目80%通過，折算到R90為14%，反映到磨煤機(jī)上，前者必須采用動(dòng)態(tài)分離器，后者根據(jù)需要選擇靜態(tài)或動(dòng)態(tài)分離器，如用戶無說明，應(yīng)選擇靜態(tài)分離器，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增大靜態(tài)分離器的型號(hào)規(guī)格。當(dāng)然在磨煤機(jī)的碾磨壓力上都應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。另外一個(gè)區(qū)別是通入磨煤機(jī)的干燥介質(zhì)不是空氣，而是燃燒系統(tǒng)過來的尾氣，這將給風(fēng)環(huán)風(fēng)速帶來影響，同時(shí)降低了煤粉爆炸的危險(xiǎn)性。負(fù)壓系統(tǒng)在磨煤機(jī)的密封性能上比正壓系統(tǒng)要求低。

近年來，在化工行業(yè)煤化工和煤油化的制粉系統(tǒng)中MP中速磨煤機(jī)也逐漸得到應(yīng)用，普遍采用的是殼牌技術(shù)。該技術(shù)的磨煤機(jī)入口為微正壓，磨煤機(jī)入口處壓力為0-6000Pa ，它和正、負(fù)壓制粉系統(tǒng)的顯著區(qū)別是將熱風(fēng)爐產(chǎn)生的煙氣和高濕循環(huán)煙氣作為輸送和干燥氣體，氣體成分復(fù)雜且高濕，循環(huán)煙氣溫度達(dá)100多度，磨煤機(jī)入口溫度不靠冷風(fēng)調(diào)節(jié)，磨煤機(jī)出口控制溫度偏高，一般需達(dá)到105-120℃。由于入口干燥介質(zhì)的不同，氣體密度發(fā)生很大變化，磨煤機(jī)入口體積流量變化很大，風(fēng)環(huán)設(shè)計(jì)也會(huì)發(fā)生變化。

上述各制粉系統(tǒng)的磨煤機(jī)設(shè)計(jì)上是有差別的，體現(xiàn)在磨煤機(jī)的型號(hào)上MPS或MP型用于正壓直吹系統(tǒng)，MPF（F表示為負(fù)壓）用于負(fù)壓系統(tǒng)，MPD（D表示低壓）用于微正壓系統(tǒng)，磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合相應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

3.MP中速磨煤機(jī)的工作原理

MP型中速磨煤機(jī)屬于外加力型輥盤式磨煤機(jī)，電動(dòng)機(jī)通過主減速機(jī)驅(qū)動(dòng)磨盤旋轉(zhuǎn)，磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)三個(gè)磨輥（120°均布）自轉(zhuǎn)。原煤通過進(jìn)煤管落入磨盤，在離心力的作用下沿徑向向磨盤周邊運(yùn)動(dòng)，均勻進(jìn)入磨盤輥道，在磨輥與磨盤瓦之間進(jìn)行碾磨，整個(gè)碾磨系統(tǒng)封閉在中架體內(nèi)。碾磨壓力通過磨輥上部的加載架及三個(gè)拉桿傳至磨煤機(jī)基礎(chǔ)，磨煤機(jī)殼體不承受碾磨力。碾磨壓力由液壓系統(tǒng)提供，可根據(jù)煤種進(jìn)行調(diào)整。

碾磨壓力及碾磨件的自重全部作用于減速機(jī)上，由減速機(jī)傳至基礎(chǔ)。三個(gè)磨輥均分布于磨盤輥道上，并鉸固在加載架上。加載架與磨輥支架通過滾柱可沿徑向作傾斜12～15°的擺動(dòng)，以適應(yīng)物料層厚度的變化及磨輥與磨盤瓦磨損時(shí)所帶來的角度變化。

用于輸送煤粉和干燥原煤的熱風(fēng)由熱風(fēng)口進(jìn)入磨煤機(jī)，通過磨盤外側(cè)的噴嘴環(huán)將靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓，并以75-90m/s的速度將磨好的煤粉吹向磨煤機(jī)上部的分離器。同時(shí)通過強(qiáng)烈的攪拌運(yùn)動(dòng)完成對(duì)原煤的干燥。沒有完全磨好的原煤被重新吹回磨盤碾磨。原煤中鐵塊、矸石等不可破碎物落入磨盤下部的熱風(fēng)室內(nèi)，借助于固定在磨盤支座上的刮板機(jī)構(gòu)把異物刮至廢料口處落入廢料箱中，排出磨外。

磨好的煤粉進(jìn)入磨煤機(jī)上部的分離器后，滿足細(xì)度要求的合格煤粉被選出，并由分離器出口管道輸送到煤粉倉(cāng)。較粗的煤粉通過分離器下部重新返回磨盤碾磨。

4.結(jié)束語

通過MPS中速磨煤機(jī)引進(jìn)，我公司掌握了磨制全系列煤的技術(shù)，不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)的空白，并且我公司將磨煤機(jī)應(yīng)用于化工、煤制油等行業(yè)，為我國(guó)的工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。