双进双出磨煤机的结构改进及优化

宗卫星 谢世平

北方重工集团有限公司电站设备分公司

双进双出磨煤机的结构改进及优化

宗卫星 谢世平

北方重工集团有限公司电站设备分公司

本文通过对北方重工集团电站公司生产的双进双出磨煤机进行说明，旨在为同类产品的优化设计中提供指导和借鉴的作用。

双进双出磨煤机 结构 改进及优化

1 概述

1.1 背景。沈阳重型机器厂(现北方重工集团有限公司)于1988年三月从法国斯登工业公司(现阿尔斯通公司)引进了直燃式 BBD 双进双出筒式磨煤机，合同规定转让 BBD3448，BBD4060，BBD4760，BBD4772，四种规格制粉系统设备的全部设计，制造，检验和试验研究技术，以满足国内外100MW，200MW，300MW，600MW火力发电机组锅炉的需要。

1.2 结构。双进双出筒式磨煤机由分离器，筒体，传动系统，主轴承，密封风箱，螺旋输送装置等主要部分及电气，润滑(主轴承采用静压和动压联合润滑，大小齿轮采用干油喷雾润滑)等辅助部分组成。该系列磨煤机还配有液压顶起装置，钢球充填装置，筛卸球装置，慢速驱动装置，电耳和压差装置(监控和控制筒内料位)。

1.3 工作原理

1.3.1 原煤通过能自动控制速度的给煤机进入落煤管，靠重力的作用落入输送装置的下方，被旋转的绞笼送入磨煤机的筒体，旋转的筒体内装有一定量的钢球，把原煤研磨成煤粉。

1.3.2 一次风通过磨煤机两侧的中空管进入磨机的筒体，对原煤和煤粉进行干燥，并将磨制好的煤粉通过绞笼体的环形通道输送到磨煤机上方的分离器中，不合格的粗煤粉返回筒体内重新粉磨，合格的细粉被送到锅炉的燃烧器进行燃烧。

1.3.3 部分一次风(旁路风)进入混料箱，对原煤进行充分预干燥后进入磨煤机分离器，与入磨一次风混合，共同完成对煤粉的进一步干燥和输送。

1.4 特性。双进双出钢球磨煤机的特点主要有：钢球为易损件，但能够不停机添加易损件；可连续作业，运行维护工作少；磨煤机检修维护费低，可跟随锅炉检修时更换螺旋叶片和筒体衬板。螺旋叶片寿命为2～3年，筒体衬板寿命为6～8年；风煤比低。风煤比低故煤粉在一次风中浓度高，在低负荷情况下煤粉细度增加，更有利于锅炉低负荷时稳定燃烧，降低燃油耗量；出力和细度稳定。出力的调节是由一次风量决定的。一次风量不变，出力就稳定。出力的控制与磨煤机内的煤位控制是相互独立的，不会因出力的增加影响磨机内的煤量。煤粉细度通常是由磨机的钢球量决定的，只要钢球量不变，细度是稳定的；磨机储存煤量大，磨煤机出力靠一次风量调整，在宽负荷范围内，使磨机响应锅炉负荷速度快；灵活性好，可用率高，煤种适用范围广，不受煤中“铁块、石块、木块”的影响。

2 现场实际工作中存在的问题

2.1 关于加球装置，如果按照原来的两个阀门的设计思路，由于磨煤机筒体内煤粉的温度较高，而通过4m 多长的加球管道，接触到上层的冷空气，容易在加球管道的上部形成水蒸汽凝结，在每次加球的过程中，打开阀门后的压力不平衡会造成煤粉上移，和凝结的水蒸汽粘在一起，堵塞了加球管道。

2.2 螺旋输送装置在实际工作中现场普遍存在支撑棒容易断裂的现象，究其原因在于支撑棒数量少，还有一个就是支撑棒过细。另外支撑棒的材质在选择上也有待优化。

2.3 主轴承部分，由于阻力大而导致轴瓦局部产生集中载荷，产生胶合状态，发生“烧瓦”事故。轴承的原密封形式存在不足，会导致杂物和粉尘的进入。

2.4 材质存在不耐磨的现象

3.基于当前问题，对煤机结构的改进及取得的成效

3.1 加球装置存在加球管道的堵塞问题，我们基于原来两个电动阀门的基础上增加一路干燥风，增加干燥风后，极大程度上避免了水蒸汽的凝结，原煤研磨过程中的水蒸汽和煤粉就不会凝结到加球管道的上部，避免了加球管道的堵塞。

3.2 关于螺旋输送装置支撑棒容易断裂的现象，我公司将支撑棒加粗，并且数量也是由原来的四根变成现在的八根。另外支撑棒的材质也采用了更加耐磨的 40CrNiMo，这样彻底的解决了支撑棒断裂的现象，使磨煤机可以更顺畅的运行。

3.3 主轴承采用动静压润滑摇杆自位调心结构。此次新结构主轴承采用“双弧面摇杆自位调心动静压联合润滑”的技术。它的特点是：按静压滑动轴承设计，增加动压润滑结构，解决磨机启动和停机过程中，难以形成足够强度和厚度油膜的问题，避免在临界状态下发生“烧瓦”事故。轴承调心采用双弧面摇杆自位调心结构，使轴承调心方式形成滚动调心，调心阻力非常小，保证轴瓦承受的载荷在磨机轴线上始终为均布载荷。轴承的冷却方式是在轴承合金内埋设蛇形紫铜管，用冷却水直接冷却轴承合金，提高热交换效率，确保轴承合金的温度≤ 50℃，避免因温度过高引起轴承烧研事故。轴承的密封形式采用活塞环式的环形密封结构，在活塞环处填充润滑油脂实现良好的密封效果。

3.4 根据用户现场反应及其我研发人员的深入研究，对双进双出磨煤机进行了一些其他方面的改进，主要是将一些易磨损的部位的材质更换成更加耐磨的材料，达到运行时间更长的目的。还有就是结构的优化，解决一些磨煤机在运行时常出现的问题。在有就是对零件的加工和装配体的装配进行严格的把关，以保障磨煤机能够顺畅的安装和运行。

4 前景与意义

大量的火力发电站的建设使得电煤供应出现了供不应求的情况，电厂煤源变得很不稳定，大量质量差，杂物多的劣质煤在市场中广泛使用。双进双出磨煤机的性能特点决定了其特别适用于煤种来源变化大，原煤杂物较多的电厂制粉系统。因此 MGS 双进双出磨煤机以卓越的性能，优良的质量，低廉的价格迅速打开了我国电力市场，此系列磨煤机对火力发电的使用范围越来越广，适用性越来越强，相信不久的将来，它将会是国内外火力发电设备中的主体，也会成为各类磨煤机中的主导，为国家电力行业的建设和国民经济的发展具有重要意义。