MP辊盘式中速磨煤机的应用与工作原理

徐哲

1.机器的用途

MPS型中速磨煤机是由德国Babcock公司设计制造的一种辊盘式中速磨煤机。

MPS型立式辊磨机原始是德国Pfeiffer公司研制的用于石料磨碎的先进机型，后经德国Babcock公司引进专利技术，将MPS型立式辊磨机应用于燃煤火力发电厂的煤粉制备系统。该磨煤机自1958年问世以来，通过该公司的技术逐步完善，规格系列不断增加，目前已形成27种规格的较完整系列，目前已成为电站、冶金、化工、水泥建材等行业理想的制粉设备。现在世界上正在运行的MPS型磨煤机已接近4000台，运行结果表明该机型要优于其它形式的磨煤机。

MPS磨煤机型号的含义：

M：磨机 取德文Mueller（英文Mill）第一个字母M。

P：摆动 取德文Pendel（英文Parter）第一个字母P。

S：盘子 取德文Schuessel（英文Ship）第一个字母S。

1985年沈重集团从德国Babcock公司引进MPS型中速磨煤机设计及生产制造技术。

从1985年至今，沈重集团陆续从德国三个公司引进了相关技术。沈重在长期消化吸收引进技术的基础上，通过自主开发，目前已能生产全系列的MP型中速磨煤机。

本集团生产的磨机现在主要用于2×300MW机组、2×600MW机组、2×1000MW机组等火力发电机组，并且还广泛用于2500t/d水泥生产线、3000t/d水泥生产线、4000t/d水泥生产线、5000t/d水泥生产线及钢厂和化工厂中。

2.MP中速磨煤机的应用及应用系统的特点

MP中速磨煤机主要应用于电站火力发电、建材水泥生产线、高炉喷粉、煤化工、煤油化等制粉系统，随着科学技术的发展，MP中速磨煤机将有更广泛的应用。

在电站火力发电机组上，MP中速磨煤机主要是应用于正压直吹式制粉系统，在正压直吹式制粉系统中，磨煤机内为正压（磨内压力高于磨外大气压力，磨机入口正压约为8000-15000Pa），磨煤机磨好的煤粉全部直接送入炉膛内燃烧，因此在任何时候运行磨煤机制粉量均等于锅炉燃料消耗量，也就是说制粉量是随锅炉负荷变化而变化的。正压直吹式制粉系统一个显著的特点是一次风机装在磨煤机的前面。火电机组项目制粉系统一般都随着机组的大小、锅炉的型式和燃煤量以及燃煤条件的不同设置不同台次的中速磨煤机。正压直吹式制粉系统对中速磨煤机的基本要求：

（1）满足出力的要求；一般机组为多台运行一台备用，在磨制设计煤种时，除备用外的磨煤机总出力应不小于锅炉最大蒸发量时燃煤消耗量的110%。

（2）满足煤粉细度的要求；在火电机组锅炉对煤粉细度的要求一般不高，通常R90在15-30%之间（特殊要求除外，如燃用挥发份低的煤种，煤粉细度要求在8-14%；燃用褐煤煤粉细度要求在35-50%），磨煤机采用静态分离器就可满足要求，MP中速磨煤机采用静态分离器可达到的煤粉细度最低可达到R90=13%）。目前为了提高锅炉效率，超临界和超超临界机组得到大量应用，等离子点火需要磨机负荷率低、煤粉细度细，静态分离器无法满足要求，动态分离器将来会得到大量应用。

（3）煤粉水分；煤粉水分对锅炉燃烧性能有直接的影响，不同的锅炉对煤粉水分有不同的要求。

（4）煤粉分配均匀性；为了保证锅炉燃烧稳定，磨煤机应保证输粉管道分配均匀，要求风量及粉量偏差在一定的范围内（一般为<±5%）。

（5）另外还要求磨煤机在低负荷下能长期安全稳定运行（目前MP中速磨煤机最低可达到最大负荷的25%）。

在建材水泥生产线、冶金炼铁高炉喷粉上，MP中速磨煤机主要是应用于中间储仓式负压制粉系统，在中间储仓式负压制粉系统中，磨煤机内为负压（磨内压力低于磨外大气压力，磨机入口负压约为-500～-1000Pa），磨煤机磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再输送到燃煤系统。负压系统显著的特点是主排风机装在磨煤机的后面。负压系统对磨煤机的基本要求与正压直吹式制粉系统相比主要区别是煤粉细度要求较细，在建材水泥生产线一般要求80μm筛的筛余为8-12%，折算到R90约为6-10%，在钢厂高炉喷粉系统中一般要求煤粉细度为200目80%通过，折算到R90为14%，反映到磨煤机上，前者必须采用动态分离器，后者根据需要选择静态或动态分离器，如用户无说明，应选择静态分离器，但设计时应增大静态分离器的型号规格。当然在磨煤机的碾磨压力上都应适当调整。另外一个区别是通入磨煤机的干燥介质不是空气，而是燃烧系统过来的尾气，这将给风环风速带来影响，同时降低了煤粉爆炸的危险性。负压系统在磨煤机的密封性能上比正压系统要求低。

近年来，在化工行业煤化工和煤油化的制粉系统中MP中速磨煤机也逐渐得到应用，普遍采用的是壳牌技术。该技术的磨煤机入口为微正压，磨煤机入口处压力为0-6000Pa ，它和正、负压制粉系统的显著区别是将热风炉产生的烟气和高湿循环烟气作为输送和干燥气体，气体成分复杂且高湿，循环烟气温度达100多度，磨煤机入口温度不靠冷风调节，磨煤机出口控制温度偏高，一般需达到105-120℃。由于入口干燥介质的不同，气体密度发生很大变化，磨煤机入口体积流量变化很大，风环设计也会发生变化。

上述各制粉系统的磨煤机设计上是有差别的，体现在磨煤机的型号上MPS或MP型用于正压直吹系统，MPF（F表示为负压）用于负压系统，MPD（D表示低压）用于微正压系统，磨煤机结构设计应符合相应系统的特点。

3.MP中速磨煤机的工作原理

MP型中速磨煤机属于外加力型辊盘式磨煤机，电动机通过主减速机驱动磨盘旋转，磨盘的转动带动三个磨辊（120°均布）自转。原煤通过进煤管落入磨盘，在离心力的作用下沿径向向磨盘周边运动，均匀进入磨盘辊道，在磨辊与磨盘瓦之间进行碾磨，整个碾磨系统封闭在中架体内。碾磨压力通过磨辊上部的加载架及三个拉杆传至磨煤机基础，磨煤机壳体不承受碾磨力。碾磨压力由液压系统提供，可根据煤种进行调整。

碾磨压力及碾磨件的自重全部作用于减速机上，由减速机传至基础。三个磨辊均分布于磨盘辊道上，并铰固在加载架上。加载架与磨辊支架通过滚柱可沿径向作倾斜12～15°的摆动，以适应物料层厚度的变化及磨辊与磨盘瓦磨损时所带来的角度变化。

用于输送煤粉和干燥原煤的热风由热风口进入磨煤机，通过磨盘外侧的喷嘴环将静压转化为动压，并以75-90m/s的速度将磨好的煤粉吹向磨煤机上部的分离器。同时通过强烈的搅拌运动完成对原煤的干燥。没有完全磨好的原煤被重新吹回磨盘碾磨。原煤中铁块、矸石等不可破碎物落入磨盘下部的热风室内，借助于固定在磨盘支座上的刮板机构把异物刮至废料口处落入废料箱中，排出磨外。

磨好的煤粉进入磨煤机上部的分离器后，满足细度要求的合格煤粉被选出，并由分离器出口管道输送到煤粉仓。较粗的煤粉通过分离器下部重新返回磨盘碾磨。

4.结束语

通过MPS中速磨煤机引进，我公司掌握了磨制全系列煤的技术，不仅填补了国内电力市场的空白，并且我公司将磨煤机应用于化工、煤制油等行业，为我国的工业的发展做出了巨大的贡献。