MGS3848雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)設(shè)計(jì)

摘要：MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)在采用直吹式制粉系統(tǒng)的火力發(fā)電廠中應(yīng)用比較廣泛，是火力發(fā)電機(jī)組配套的關(guān)鍵輔機(jī)之一。其具有運(yùn)行可靠、對(duì)機(jī)組負(fù)荷要求反應(yīng)速度迅速、儲(chǔ)存能力大、適應(yīng)煤種范圍寬等特點(diǎn)。文章從磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原理到設(shè)備主要參數(shù)確定及新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用筆方面介紹了開(kāi)發(fā)MGS3848雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的全過(guò)程。

關(guān)鍵詞：MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)；火力發(fā)電機(jī)組；關(guān)鍵輔機(jī)；主要參數(shù)；新結(jié)構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK264 文章編號(hào)：1009-2374（2015）03-0012-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0199

2013年初根據(jù)理文自備熱電廠工程需要，我公司提出開(kāi)發(fā)MGS3848雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，從而彌補(bǔ)小規(guī)格磨煤機(jī)的空檔。MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)在采用直吹式制粉系統(tǒng)的火力發(fā)電廠中應(yīng)用比較廣泛，是火力發(fā)電機(jī)組配套的關(guān)鍵輔機(jī)之一。其具有運(yùn)行可靠、對(duì)機(jī)組負(fù)荷要求反應(yīng)速度迅速、儲(chǔ)存能力大、防火防爆性能好、適應(yīng)煤種范圍寬等特點(diǎn)。

工作原理：雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)回路是完全對(duì)稱的，原煤從自動(dòng)控制速度的給煤機(jī)中落進(jìn)混料箱，靠其自身重力落入輸送裝置架體內(nèi)部，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的葉片送入裝有大量鋼球的筒體里，旋轉(zhuǎn)的筒體把鋼球重復(fù)拋落把原煤研磨成煤粉。

一次風(fēng)分兩路進(jìn)入磨機(jī)，大部分一次風(fēng)從磨煤機(jī)兩端的熱風(fēng)箱進(jìn)入，通過(guò)中空管進(jìn)入磨煤機(jī)的筒體對(duì)煤粉進(jìn)行干燥，并將磨制好的煤粉再通過(guò)絞籠的環(huán)形通道送到的分離器中去，分離器再把不合格的大顆粒煤粉返回筒體內(nèi)重新粉磨，合格的細(xì)粉被送到鍋爐的燃燒器；少量一次風(fēng)（即旁路風(fēng)）進(jìn)入混料箱部，對(duì)剛落下來(lái)的原煤進(jìn)行預(yù)干燥，然后其再與磨煤機(jī)內(nèi)的大量一次風(fēng)混合，共同完成對(duì)煤粉的進(jìn)一步干燥和輸送。

MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)制粉煤種的適用范圍，技術(shù)參數(shù)如下：

哈氏可磨度：HGI=40～70；水分：8%～20%；熱值：2500～6000大卡/公斤；

灰分：18%～49%（干燥基）；揮發(fā)分：20%～40%（可燃基）；煤粉細(xì)度：75%～85%，通過(guò)200目篩；進(jìn)料粒度：0～30mm。

1 磨煤機(jī)主要參數(shù)

額定出力：46t/h（HGI=50，H2O=80%，75%通過(guò)200目篩）；筒體有效直徑：3750mm；筒體有效長(zhǎng)度：4940mm；筒體有效容積：54.6m3；筒體轉(zhuǎn)速：17r/min；最大裝球量：58t；鋼球配比：Φ30∶Φ40∶Φ50=1∶1∶1（重量）；電機(jī)功率：1000kW；電機(jī)轉(zhuǎn)速：992r/min；減速機(jī)速比：6.722。

2 主要參數(shù)的確定

2.1 設(shè)備運(yùn)行要求運(yùn)行臺(tái)數(shù)及煤質(zhì)資料

廣東理文自備熱電廠工程（工程安裝1臺(tái)350t/h高溫高壓煤粉鍋爐）采用雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)正壓冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)，該工程配2臺(tái)MGS3848雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)。

表1 廣東理文自備熱電廠工程煤質(zhì)資料

2.2 磨煤機(jī)主要參數(shù)確定

2.2.1 磨煤機(jī)規(guī)格確定。MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)規(guī)格的確定主要依據(jù)哈氏可磨性系數(shù)、最大原煤流量、煤粉通過(guò)200目篩的煤粉細(xì)度（%）、最終水分、全水分（%）等參數(shù)，并通過(guò)MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)性能曲線確定。

（1）筒體體積V：V=1/4·πD2L=0.25π×3.752×

4.94≈54.6m3。

（2）最大裝球量Tmax：由經(jīng)驗(yàn)可知，MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的鋼球填充率ψ在20%～26%之間。選定ψmax=21%，可得（鋼球堆積密度ρ=4.9t/m3）：

Tmax=Vρψmax=54.6×4.9×0.21≈58t

（3）磨煤機(jī)工作轉(zhuǎn)速n：臨界轉(zhuǎn)速ncr=42.3/D0.5。由球磨機(jī)鋼球運(yùn)行理論得知，磨煤機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為0.76～0.88ncr，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)取0.8ncr為磨煤機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，則得：

n=0.8ncr=0.8×42.3/3.750.5≈17r/min

（4）最佳裝球量Topt：由鋼球磨煤機(jī)最佳鋼球填充率的計(jì)算公式ψo(hù)pt=0.12/（n/ncr）1.75，得：

Topt=ψo(hù)ptV·5=0.12/（17/20.84）1.75×54.6×5≈46.8t

（5）磨煤機(jī)出力B：基本經(jīng)驗(yàn)公式：

B=KψD2.5L

式中：D——筒體的有效直徑（m）；L——筒體的有效長(zhǎng)度（m）；ψ——鋼球填充率（%，體積比）；K——修正系數(shù)，包括煤粉細(xì)度（R90）、煤粉水分（Mar）、哈氏可磨性系數(shù)（HGI）等。

由于MGS3848沒(méi)有性能曲線圖，現(xiàn)可以通過(guò)MGS3854曲線圖及以上的公式，計(jì)算出MGS3848在同等條件下的出力。由出力公式可得MGS3848和MGS3854出力存在以下的比例關(guān)系：

比例系數(shù)A=（K1/K2）·（ψ1/ψ2）·

（D1/D2）2.5·（L1/L2）

=1×（54.6/61.2）×12.5×（4.94/5.54）≈0.796

根據(jù)廣東理文自備熱電廠工程的煤質(zhì)情況，由煤粉細(xì)度（R90）、哈氏可磨性系數(shù)（HGI）、煤粉水分（Mar）查MGS3848曲線圖可得（表2），根據(jù)比例關(guān)系可得出MGS3848的出力情況（表3）：

2.2.2 磨機(jī)功率的確定。

（1）首先確定磨煤機(jī)軸功率消耗PM（kW）：

PM=PMO（5.714ψ+0.143）

PMO取決于磨機(jī)型號(hào)，對(duì)于MGS3848，PMO=581.3kW。

PM=581.3×[5.714×（58/4.9×54.6）+0.143]=803.2kW

（2）確定磨煤機(jī)功率消耗（Pmax）：

計(jì)算磨煤機(jī)消耗的功率需考慮電機(jī)效率（95%）和減速機(jī)效率（98%），得：

Pmax=PM/（95%×98%）=803.2/（0.95×0.98）≈862.7kW

（3）確定磨煤機(jī)主電機(jī)功率P：主機(jī)功率選定有15%的余量，P=1.15Pmax=1.15×862.7=992.1kW，所以確定電機(jī)功率為1000kW。

2.2.3 鋼球配比的確定。根據(jù)項(xiàng)目的煤質(zhì)特性及研磨原理，經(jīng)過(guò)多次論證認(rèn)為：MGS3848直徑較小，鋼球的提升高度低，沖擊研磨能力差。鋼球直徑過(guò)小將導(dǎo)致出力減少。為提高磨機(jī)出力需增加最大直徑的鋼球并重新優(yōu)化設(shè)計(jì)鋼球的配比，從而提升鋼球?qū)γ旱难心スδ?，新的配比是直徑為?0、Φ40、Φ50的鋼球，按重量1∶1∶1的使用。經(jīng)運(yùn)行實(shí)踐驗(yàn)證，磨煤機(jī)在保證出力的要求下煤

粉細(xì)度很高，并且沒(méi)有產(chǎn)生周期性集中噪音的現(xiàn)象。

3 設(shè)計(jì)總結(jié)

第一，該項(xiàng)目采用了新結(jié)構(gòu)的軸向型分離器，軸向型比原有的徑向型在容積和高度等方面都大有改進(jìn)，增加了軸向擋板的撞擊分離作用，內(nèi)部氣流的通過(guò)路徑也比徑向型分離器更為合理，減少了結(jié)構(gòu)的阻力，降低了徑向分離器均勻性差、容積利用率較低、通道狹小的固有缺點(diǎn)，使得分離的效果有明顯的改善，取得了較好的技術(shù)兼經(jīng)濟(jì)效益。

第二，磨煤機(jī)在加球裝置管道上增設(shè)了干燥風(fēng)口，有效改善了原有結(jié)構(gòu)在潮濕氣候條件下加球時(shí)容易出現(xiàn)的加球管道堵塞的情況，增強(qiáng)了設(shè)備的適應(yīng)性。

MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)融合了世界上先進(jìn)的法國(guó)ALSTOM公司的BBD型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)技術(shù)，MGS3848規(guī)格使磨煤機(jī)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)更進(jìn)一步，使MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)系列更加完善，使國(guó)產(chǎn)化磨煤機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更加強(qiáng)大。

參考文獻(xiàn)

[1] 張安國(guó)，梁輝.電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2011.

作者簡(jiǎn)介：范丹丹（1980-），女，北方重工電站設(shè)備分公司設(shè)計(jì)員，研究方向：設(shè)計(jì)產(chǎn)品MGS雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)、MTZ筒式鋼球磨煤機(jī)。

（責(zé)任編輯：周 瓊）