风扇磨煤机安全增效技术试验研究陈彬

风扇磨煤机安全增效技术试验研究陈彬

陈彬

通辽发电总厂有限责任公司内蒙古通辽028011

摘要：针对风扇磨煤机在运行和检修中存在的打击轮报废、耐磨材料易损导致的检修周期短、检修频繁、出口挡板调整不经济等问题，采用科学分析、试验、研究等方法得到全面解决。

关键词：风扇磨煤机；技术试验

风扇磨煤机是燃煤发电系统的第一环节，它工作的安全性和经济性将直接影响发电厂的安全与效益。风扇磨煤机是一种适合于褐煤的磨煤机，它具有系统简单、初投资少等优点，同时也有维修频繁、维修资金大、人力资源消耗大等缺点。由于结构的不同，不同型号的风扇磨煤机，在运行和检修过程中具有不同的特点和问题。

一、风扇磨煤机主要组成部分的说明及工作原理

1.打击轮，风扇磨煤机的打击轮悬臂装在轴承箱的主轴上。传动装置通过联轴器完成传动。打击轮由后盘和前盘组成,在前、后盘之间安装有连接梁和打击板。起固定打击板作用的金属扇形物可以保护前、后盘的表面。同时,在前、后盘的外表面安装有防磨叶片,打击板的工作表面上堆焊有合金耐磨层。由固定在主轴上的法兰组成的固定装置和压紧螺栓将打击轮固定在轴承箱的轴上。

2.引入管，引入管由钢板材料焊接而成,内部采用金属板作为衬板。引入管与分离器之间由回流返料管进行连接,以便将不合格的大颗粒煤粉返送至机壳内进行重新研磨。衬板与引入管外壳之间的空隙用保温材料进行填充,以保证引入管的保温。

3.密封隔断装置，风扇磨煤机的引入管与大门之间设有密封隔断装置,以便在磨机停机、检查以及维修时,可以断开烟井与磨机的连接,使混合物无法落入到磨煤机中。隔板有可以平行滑动的横梁,其内部填充绝缘材料。

4.大门，大门用来向风扇磨煤机的机壳内部输送燃料和干燥剂。维修磨机并替换打击轮时,需要重新安装大门。同时,在风扇磨煤机前必须预留出足够的空间,以便专用检修车进行打击轮的拆卸。大门的内部采用金属板作为衬板。在衬板与外壁之间填充保温材料进行保温。大门与风扇磨煤机机壳连接处采用保温密封材料进行密封,并将保温密封材料放到机壳相应的填料槽内。

5.机壳，机壳为焊接结构。内部采用金属板作为衬板。在外壳设置小门和观察窗,以便于风扇磨煤机的维护和修理,观察口主要用于观察外壳壁端面和轮子之间的工作缝隙。机壳下部有一个收料箱,其作用是去除与煤一起落到风扇磨煤机内的其他不易碎的物体。停机时将收料箱内的上述物质清除。

6.轴承箱，轴承组被安装在焊接的分体机壳内。在轴承箱机壳内,应设置单独的油箱,并为每个轴承储存一定的油量。轴承箱的主轴由两个球面滚子轴承支撑。主轴的密封采用迷宫密封。在轴承箱机壳的顶部留有两个测温孔,可以安装温度传感器,用便观察设备运转时轴承的温度。同时顶部安装振动传感器,用以观察设备在运行时,轴承的振动状况。

7.轴承箱底座，轴承箱被固定在焊接底座上。而轴承箱底座则被安装在地基上,并由地脚螺栓固定。

8.联轴器，风扇磨煤机采用蛇簧联轴器,其主要作用是使得电机向轴承箱主轴传导扭力矩。蛇簧联轴器由两个半接合器组成。

9.分离器，风扇磨煤机的分离器主要作用是完成对煤粉的筛选。分离器具有惯性,并且带有可以将不合格的大颗粒煤粒返回机壳的回流管道。易磨损部位的内部采用金属板作为衬板。为保证分离器的壁厚强度,必要时,要保证有足够量的肋板。为便于运输,分离器结构分为:上部,中部和下部。为保障分离器上部的修理维护等需要,需在分离器上安装小门,以及在循环管道和回流口漏斗处设置检修门。在分离器的上部安装有固定叶片和调节挡板,可以调整粉尘研磨的细度。通过设置传动装置,将叶片进行转动。

二、风扇磨煤机部件耐磨技术试验与研究

根据检索和资料查询，目前打击板主要采用普通冶炼ZGMn13-4、精炼ZGMn13-4、碳-锰复合材料等，另外根据调研结论并考虑到磨煤机的结构形式和运行安全性、可靠性，采用精炼ZGMn13-4材料的打击板和护钩与普通材料打击板和护钩进行对比耐磨损试验。

1.耐磨试验结果，加工定制的精炼ZGMn13-4打击板和护钩安装在#1锅炉#2风扇磨煤机上，并对该磨的各部间隙进行了精心调整，使之达到安装要求。安全极限磨损量：打击板16mm；护钩30mm。新型材料部件磨损试验数据见表1。磨损趋势如图1所示。普通材料部件磨损试验数据见表2。磨损趋势如图2所示。新型材料部件运行1700h、2000h、2263h和2341h磨损图片如图3所示，普通材料部件运行1800h时磨损状况如图4所示。

表1新型材料部件磨损统计表

表2普通材料部件磨损统计表

2.耐磨试验结论，①通过对表1与表2的统计数据分析可以看出，试验磨打击板工作时间2341h的磨损量与正常磨打击板工作时间1800h的磨损量相当，新型精铸打击板安全极限工作时间延长了500h左右。但从批量生产的精铸打击板和磨煤机的批量使用情况分析，并从安全工作角度考虑，建议延长350h。对精铸护钩而言，在2341h的工作中，磨损量与正常护钩相当，从检修角度考虑可以延长350h，但应调整进煤口的挡板，使之磨损均匀，防止局部出现过度磨损而减低使用周期。②通过对图1与图2分析可以发现，两种材料的磨损规律基本相同，只是精铸材料的耐磨性有所提高。③从打击板的磨损图片图3可以看出，周向磨损不均匀现象存在，但不严重，还需要进一步调整进煤的均匀性，延长耐磨材料的使用寿命。

三、风扇磨煤机分离器挡板优化调整技术试验与研究

宏伟热电厂#4、#5锅炉为HG-410/9.8-HM16型煤粉炉，配FM285.450风扇。由于风扇磨煤机运行小时数的不同，相应的煤粉细度也不尽相同，因此对磨煤机不同运行小时数抽取煤粉细度进行分析，以确定合理的分离器挡板开度。进而确定合理的运行方式。

1.分离器挡板调整试验风扇磨煤机在不同运行时间段内，检测出粉细度，调节挡板开度，控制R90在40％左右，R200在10％左右范围内，使锅炉达到经济燃烧。①我们针对2台运行小时数不同的磨煤机进行了磨煤机挡板特性试验，分别是＃5炉3号磨1500h左右，4号磨1000h左右，#4炉1号磨500h左右。②取样装置。本试验煤粉取样装置采用平头取样枪。

图5#5炉4号磨煤机运行1095h挡板特性曲线

2.磨煤机运行1000h挡板特性数据磨挡板特性试验各工况说明，#5炉4号磨煤机1095h挡板特性曲线如图5所示。分离器特性较好，从R90、R200的数据来看煤粉细度整体随着挡板开度变小而逐渐变细，进而在合理范围之内，主要与磨煤机运行小时数（1000h左右）不高有关，打击板磨损时间周期短，相对出力及提升压头正常。

四、安全决策方面

1.为科学决策提供依据。方案实施前风扇磨煤机打击轮报废的判断主要靠经验，在很大程度上存在风险和浪费问题，使用制定的报废准则，可操作性加强了，判废有了准确的尺度，为经济生产和科学决策提供了强有力的支持。

2.使风扇磨煤机运行调整更加合理科学。通过使用方案中的不同磨损时段挡板开度不同的方法，避免了大颗粒煤粉的出现，同时给锅炉燃烧提供了良好的先决条件，是一种科学、经济适用的调节方法。

风扇磨煤机作为一种转动机械,结构简单、制造方便、占地面积小、金属耗量较少,因而初投资低。除此之外,还具有制粉系统简单,设备上得快等优点。同时,风扇磨煤机集研磨、干燥、输送三种功能于一身,因此可以少用一台风机。风扇磨中的煤粒大多处于悬浮状态,透风和干燥十分强烈;采用的干燥剂可由热炉烟、冷炉烟和热空气混合而成。磨机运行时可以根据燃煤水分,调节这三种介质的比例,并使得干燥剂具有良好的防爆作用。

参考文献：

[1]吴敏.风扇磨煤机的结构及运行检修特点研究.2016

[2]袁爱琴.热电厂分离器挡板最佳开度试验报告.2016

[3]牟晓红.热电厂风扇磨煤机叶轮使用寿命试验报告.2016