磨煤机衬板结构和磨损对磨煤机出力影响的对比分析

2018-04-28桑长勇杜福明

综合智慧能源 2018年3期

关键词：板结构衬板制粉

桑长勇，杜福明

(华电潍坊发电有限公司，山东潍坊 261204)

0 引言

潍坊公司二期锅炉制粉系统采用沈重BBD3854钢球磨煤机，配套采用原厂BBD 3854型阶梯式结构防磨衬板，材质为ZGMn13Cr2。由于制粉效率低，公司决定引进1套新型MVL衬板。该衬板结构同为阶梯形，但坡度大，且存在二次变形阶梯。

为选择更好的衬板结构，于2014年6月为#3炉的3B磨煤机更换了1套Magotteaux公司新型MVL衬板，为#3炉的3C磨煤机更换了1套原厂衬板。

本文通过对#3炉两台磨煤机更换不同结构和材质的衬板后的磨损情况及制粉出力进行全面跟踪分析，找到兼顾磨煤机制粉出力、使用周期及检修维护量的衬板型式，以提高磨煤机制粉出力，保证磨煤机的的安全经济稳定运行。

1 设备主要参数概况及工作原理

1.1 设备参数

磨煤机设备的主要参数见表1。

1.2 现状及问题

在磨煤机旋转带动钢球及挤压研磨原煤过程中，衬板的结构形式起到重要的作用：衬板的梯度过大，易造成携带钢球过多，钢球下落时造成电流波动大；而坡度过小，钢球在被带到合适的高度前就会下落，对原煤的撞击粉碎能力下降，影响制粉效率[1]。在衬板磨损后期会出现衬板梯度接近磨平、制粉效率明显降低的情况。衬板的主要作用是保护筒体，避免筒体受研磨体和物料的直接冲击和研磨；同时通过不同形式的衬板来调整筒体内部研磨体的运动状态[2]。

表1 磨煤机传动部分主要参数

2 两种衬板结构及性能对比

通过对两种梯形衬板(原厂衬板和新型MVL衬板)的坡度结构、带球能力、研磨效果进行对比，并在每个检修周期内对衬板的磨损量进行统计，对比衬板性能。

2.1 衬板结构对比

通过对两种衬板结构尺寸(见表2、图1、图2)分析对比可看出：原厂衬板带球能力差，坡度差仅有24 mm；而新型MVL衬板带球能力强，坡度差为50 mm，且第二阶梯结构可以产生二次缓冲研磨撞击，制粉效果较好。

表2 两种衬板结构尺寸对比结果 mm

图1 原厂衬板结构

图2 新型MVL衬板结构

2.2 衬板耐磨性对比

2.2.1 材质及热处理工艺对比

原厂衬板采用传统工艺进行热处理，处理后一般硬度为HRC46～ 52[2]，而新型MVL衬板采用先进的风冷式热处理工艺，处理一般硬度为HRC 58～62，硬度更大。

2.2.2 衬板磨损量对比

通过对比三年的衬板磨损情况(见图3～图6)，新型MVL衬板磨损量远远小于原厂衬板，制粉效率运行三年后没有变化；而原厂衬板磨损已较重，导致制粉效率下降严重，已到更换周期。

图3 新型MVL衬板使用3年后磨损情况

图4 原厂衬板使用3年后磨损情况

图5 新型MVL衬板波形

图6 原厂衬板波形

由表3可以看出现新型MVL衬板未发生破损情况，坡度差缩小值为4 mm，可忽略不计，衬板带球能力未受到影响，并且衬板铸造标记清晰可见；而原厂衬板存在局部破损现象，坡度大大缩小，缩小值为11 mm，导致带球能力下降。

2.3 不同衬板的制粉性能对比

2.3.1 煤粉细度、均匀性、颗粒度对比

2015年至2017年期间，潍坊公司针对3B与3C磨煤机不同转速下的煤粉细度进行了多次测量。对比表4中的数据可知，在R200和R90两种不同条件情况下，采用新型MVL衬板的3B磨的煤粉细度均优于原厂衬板的3C磨。

表3 衬板磨损对比

表4 煤粉细度统计表

由表5中的数据对比可知，采用新型MVL衬板的3B磨煤粉均匀性及大颗粒百分比优于采用原厂衬板的3C磨，更有利于煤粉的燃烧机锅炉热效率。

表5 煤粉均匀性及大颗粒百分比

2.3.2 磨煤机电耗对比

表6统计数据表明，两台磨机的电流控制均在100 A～115 A的范围内，差别不大。

表6 磨煤机出力和电流对比

2.3.3 磨煤机制粉出力对比

由表6可以看出，使用3年后，在磨煤机电流差别不大的条件下，新型MVL衬板的磨煤机常规出力为70.85 t/h，原厂衬板的磨煤机出力为61.38 t/h，新型MVL衬板的制粉能力优于原厂衬板。经过分析，差异原因可能为：新型MVL衬板在磨损较大时，因坡度差较大，钢球仍可提升到一定高度，具有足够的破碎及研磨能力，制粉效率稳定性高；原厂衬板的磨损较大时，因坡度差较小，钢球无法提升到一定高度，无法产生足够的破碎及研磨能力，此时磨机的电流会有较大升高并伴随磨机出力不足[3]。