MPS-HP-II磨煤机

MPS-HP-II磨煤机
作者：上传人
通过查看神华胜利电厂设备设计说明，得知本电厂采用的磨煤机为长春电力设备厂生产的MPS-HP-II磨煤机。

本人通过大同二电厂学习和对一些资料的查阅，针对针对未来胜利电厂MPS-HP-II磨煤机有了一定的认识，并总结如下。

本文纯属个人观点，如有错误，希望大家指证，共同学习。

一、概述
MPS型中速磨煤机起源于德国BABCOCK公司(Babcock Borsig Power System GmbH )，我国曾在上世纪80年代至90年代引进了部分弹簧加载和液压定加载磨煤机，目前在我国得到了广泛的应用。

德国Babcock公司一直致力于对MPS型磨煤机的不断研发和改进，为满足磨煤机日益增加的出力要求和锅炉调峰的的需要，并提高磨煤机自动控制水平，在20世纪末，又推出了MPS型中速磨煤机的第三代产品—高效、耗、节能的MPS-HP-II型中速磨煤机。

该系列产品吸取了其它中速磨种的优点，保留了MPS磨自身特点，使磨煤机结构更合理、性能更优越、控制更有效。

目前在全球市场己获得用户认可，并得到了广泛的应用。

新型MPS-HP-II型磨煤机同老式MPS磨煤机相比，具有更多的优势：
1、工作效率更高，与同型号的老式MPS磨机相比，出力提高达20-50％，并可大大降低了磨煤机的运行电耗；
2、减轻了基础块的设计重量，并且可以采用普通刚性基础取代以往的弹性基础，降低基建投资；
3、磨辊翻出装置使检修工作量大大降低，减轻了检修的劳动强度，缩短了磨煤机的检修时间；
4、磨煤机出力可在15-100％的负荷范围内任意调节；
5、优越的控制系统可快速响应锅炉负荷的变化，适应电网调峰能力强；
6、新型的MPS-HP-II型磨煤机高度降低，占地面积小，便于在锅炉厂房内布置，并可以大幅度减少业主的基建总投资。

7、可磨制收到基水份Mar<40%的褐煤。

二、工作原理
原煤从给煤机落到旋转的磨盘中间的煤在离心力作用下甩到磨盘瓦表面并经过磨辊的碾压。

三个磨辊均匀布置在磨盘上，碾磨压力由液压缸提供，加载力通过加载架作用到三个磨辊上。

磨辊和磨盘受到的加载力是由拉杆、液压缸实现的，最终作用到基础上。

物料的干燥和碾磨是同时进行的。

一次风从磨盘周围的喷嘴环喷出，它起到干燥和把磨盘上的碾碎的物料吹到中架体上部分离器里的作用，在分离器里完成粗细粉的分离。

符合要求的煤粉被吹走，不符合要求的煤粉将落回到磨盘重新进行碾磨。

外来杂质和大块物料因重量较大，不能被一次风吹走，将通过喷嘴环的喷嘴落入中架体底部一次风室中，然后由刮板机构将其刮到排渣箱中排出。

MPS磨煤机由鼠笼式电动机驱动。

行星伞齿轮减速机不仅有传输力矩、减速的作用，还承受来自磨煤机重量和加载力所产生的垂直和水平的作用力。

主电机的后输出轴可以连接盘车装置，用于磨煤机维修。

三、结构与组成（见图1）
图1:磨煤机结构图
1.台板基础
台板基础主要包括减速机基础台板、电动机基础台板、地脚螺栓盒、拉杆座和盘车台板，各台板调整固定后，二次灌浆时埋入基础。

电动机台板、减速机台板、拉杆座，过地脚螺栓固定在基础中，盘车装置台板通过地锚和膨胀螺栓固定在基础中。

润滑油站和高压油站通过膨胀螺栓固定在基础上。

2.电动机
电动机为异步电动机，防护等级IP54级，绝缘等级F级。

磨煤机启动前，先要检查旋转方向。

3.联轴器
电动机与减速机之间用联轴器传递功率，磨煤机启动前，必须首先要检查旋转方向。

4.减速机
减速机为平行轴式减速机，减速机既传递磨盘的转矩又承担磨辊加载力及磨煤机振动产生的冲击力。

有关详细内容参见有关的《减速机使用和维护说明书》。

5.机座
机座主要承受磨煤机上部机壳和分离器等大型部件的重量和磨煤机工作中通过机壳导向装置传到机壳上的水平方向的扭转动载荷。

机座下部容纳减速机，上部安装机座密封装置，侧面小口供安装排渣箱。

6.排渣箱
排渣箱包括液压滑板落渣门和排渣箱体。

液压滑板落渣门装在机座上，液压滑板落渣门用于控制一次风室与排渣箱之间石子煤排放口的隔绝。

高压油站的高压油通过落渣门框架上的液压油缸，执行液落渣门的开关动作。

落渣门上的弹簧给门板施加压紧力，保持落渣门的密封性。

落渣门门板与液压油缸之间的联接杆，采用石墨盘根煤粉填料盒密封。

液压滑板落渣门设有开、关位置指示。

排渣箱体上装有排渣门，排渣门采用硅酸盐耐火纤维绳密封。

注意：液压滑板落渣门与排渣门的开关必须严格遵循操作规程，液压滑板落渣门关闭后，排渣门才能打开。

排渣门关闭后，液压滑板落渣门才能打开。

防止高温热风喷出，保证运行
安全。

7.机座密封装置
机座密封装置由密封壳体、过渡环、石墨密封环和弹簧等组成。

整个装置通过过渡环安装在机座顶板上。

密封壳体和传动盘中部密封止口形成密封风室，由密封空气入口向内供气。

密封壳体下部的3圈石墨密封环分为20个扇形段，靠弹簧箍紧在传动盘上形成浮动式密封，以防止安装和运行中轴的偏心所引起的损坏。

采用石墨材料制成的密封环，具有密封效果好、耐磨损等优点。

此外，采用石墨密封环有利于现场维修更换，在一定范围内有自动补偿磨损的作用。

磨煤机正压运行时，为确保此处的密封作用，必须保证密封风室内密封风压高于一次风室内一次风压△P≥2kPa，该压差值是受监控的。

密封风绝大部分经密封壳体上部间隙吹入一次风室，仅极少部分漏到大气中，这样就起到了防止一次风室中一次风和粉尘向外泄漏的作用，改善磨煤机周围环境。

8.传动盘及刮板装置
传动盘与减速机采用刚性连接，用来传递扭矩，它装在减速机的输出传动法兰上，通过20条M48的螺栓和输出传动法兰紧固，上部装有磨盘。

磨运行时，减速机的输出力矩通过输出传动法兰和传动盘接触面间的摩擦力传递给传动盘，传动盘通过上部三个传动销带动磨盘转动。

传动盘除了传递扭矩外，同时承受上部的加载力和部件重量，并通过减速机的推力瓦把力传递给减速机机体和磨煤机基础。

传动盘上对称装有两个刮板装置，随传动盘转动。

刮板和一次风室底部正常间隙是8～10毫米，当运行磨损后，间隙变大，可通过刮板的紧固螺栓调整此间隙。

9.磨环及喷嘴环
磨环及喷嘴环由旋转部分和静止部分组成，旋转部分包括磨环托盘、衬板（12件）、锥形罩等组成，这些部件在传动盘的带动下转动。

喷嘴叶片与磨环托盘连成一体，跟随磨盘旋转。

静止部分由粗粉导流环和分段导流环等组成，它固定在机壳上。

旋转部分与静止部分的间隙是5 ~12mm。

衬板嵌在磨环托盘内，通过楔形螺栓紧固。

（注意！衬板与磨环托盘的接合面、全部螺
）
栓的螺纹部分，要涂MoS
2
锥形盖板的作用是把从落煤管落下的煤均匀布到磨盘上，并可防止水和煤漏到传动盘下面的空间内。

10.磨辊装置
磨辊装置由辊架、辊轴、辊套、辊芯、轴承、油封等组成。

磨辊位于磨盘和压架之间，倾斜15°，由压架定位。

使用过程中辊套是单侧磨损，磨损达一定深度后可翻身使用，以合理利用材料。

磨辊是在较高温度下运行，其内腔的油温较高（可达110℃），为保证轴承良好润滑采用高粘度、高粘度指数、高温稳定性良好的合成烃SHC高温轴承齿轮油，每个磨辊注油29升，油密封由两道油封完成，第一道油封密封外部环境，第二道油封密封内部润滑油，两道油封之间填有耐温较高的润滑脂，用来润滑第一道油封的唇口。

磨辊内有大小两种轴承，大轴承是圆柱滚子轴承，小轴承是双列向心球面滚子轴承，二个轴承分别承受磨辊的径向力和轴向力。

辊架的作用是把通过铰轴的加载力传给磨辊，它与密封风系统连接的活动管路连接，密封风通过辊架内腔流向磨辊的油封外部和辊架间的空气密封环，在此形成清洁的环形密封，防止煤粉进入损坏油封，同时又有冷却磨辊温度作用。

在辊架处的辊轴端部装有呼吸器，它使密封风和内部油腔相通，消除不同温度和不同压力下产生的不良影响，以保证油腔内的正常气压和良好环境。

辊轴上设有测量油位探测孔，用后拧上丝堵。

11.压架装置
压架为等边三角形结构，其上装有导向块。

液压加载系统通过拉杆加载装置将加载力加在压架三个角上。

压架底部可安装铰轴座。

压架上均设有导向定位结构，以便于工作时定位和传递切向力。

导向块处间隙的调整应以三根拉杆轴线对正基础上拉杆座中心为准。

12.铰轴装置
铰轴装置由铰轴座和铰轴两部分构成。

铰轴座安装在压架底部，铰轴穿过铰轴座上的铰轴孔将磨辊辊架与压架连接起来。

铰轴的作用是把液压加载力传给磨辊，并可使下面的磨辊绕着铰轴线在一定范围内自由摆动，以实现挤压和碾磨的运动，提高碾磨效率；同时，通过液压系统提升压架，可以实现提升磨辊的功能。

13.机壳
机壳由机壳体、防磨保护板、导向装置、热风口、拉杆密封、检修大门、各种检查门及防爆蒸汽管路等组成。

机壳下部和机座焊在一起，上部通过螺栓和分离器连接。

机壳内表面装有防磨护板用以防止煤粉对机壳内壁的冲刷。

机壳下部与机座顶板及传动盘、旋转喷嘴环一起构成一次风室。

机壳上部三个凸出部位中装有压架导向装置，用于压架的垂直导向和限制压架随磨辊转动，以及压架对三个磨辊轴交汇之几何中心的控制。

机壳上有一个检修大门、三个磨辊检查门（磨辊加油及安放检测元件）和两个一次风室检查门（检修刮板组件和事故排渣）。

拉杆从机壳穿出处有拉杆密封装置，保证煤粉不外泄同时拉杆又可以自由地上下移动；一次风口连接一次风炉，是煤粉干燥和输送用一次风的进口；一次风口上有防爆蒸汽进口，在正常启停磨煤机或紧急停磨煤机时，必须通过防爆蒸汽管路向磨煤机内喷入消防蒸汽，以防止煤粉在磨煤机内自燃或爆炸。

14.拉杆加载装置
由拉杆、球面调心轴承、碟型弹簧、测量标尺及拉杆连接套等组成。

拉杆上部通过球面调心轴承连接于上压架上，经拉杆密封由机壳上引出，下部通过连接套与加载油缸连接一体。

拉杆上还装有可显示出磨煤机煤层深度及耐磨件磨损状况的测量装置，在磨煤机操作运行期间便可从外部了解上述情况。

15.加载油缸
磨煤机有3个加载油缸，按120度均布，每个缸体上安装一个蓄能器，油缸上部与拉杆相连，下部装有关节轴承，利用它与将油缸固定在基础的拉杆座上。

16.分离器（见图2）
煤粉分离器是直接影响磨煤机性能、锅炉燃烧效率及污染物排放的重要部件之一。

以中速磨为例，动态分离器安装在磨煤机上部。

从研磨腔排除的气粉混合物通过切向进入分离器静态叶片进行粗分离后，再进入分离器旋转叶片进行细分，不合适的粗煤粉被分离出来，经、分离器下部的内椎体重新回到拈磨空间进行碾磨。

合适的细煤粉由一次风输送、通过燃烧器喷口进入炉膛参与燃烧。

磨煤机运行过程中，旋转叶片转速有变频电机调节，以此调整煤粉细度，一般来说，动态分离器设计保证在0～170r/min时，煤粉细度R90为4%～40%可调。

与常用的静态分离器相比，不仅减少了过粉末现象，提高了分离效率，降低了磨煤机单位电耗；而且细度调节极为方便灵活，可实现对煤粉细度远程精度控制；更重要的是提高了煤粉颗粒均匀性，降低飞灰含碳量，提高锅炉热效率，这也是采用低NOX燃烧技术，获得高效低污染排放打下良好基础，是制粉系统中煤粉分离器发展的必然趋势。

动态分离器与静态分离器分离机理不一样，动态分离器主要依靠离心力将粗粒子分离，而静态分离器只要依靠叶片的撞击作用分离，虽然也存在分离心分离，但因其切向速度较低，
一般与其轴向速度相当，约3～4m/s，产生的离心加速度小于1g。

而动态分离器依靠转子转动，使带粉气流旋转，正常运行时产生的离心加速度约8～10g，在最大转速时产生的离心加速度约23g，因此分离的主要作用是粒子的离心分离，而叶片的撞击作用相对小得多。

粒子在动态分离器分离区内主要受携带气流的引力，改作用力与气流径向速度及粒子直径称正比；同时气流在转子叶片作用下产生旋流，粒子受到离心力作用，受到的离心力与粒子的切向速度成正比，与粒子的直径成正比，与粒子的表面密度成正比。

当粒子的离心力大力气流的拽引力时，粒子就会分离出来。

因此粒子直径越大，则所受的离心力相对拽引力越大，粒子越易分离出来；转子转速越高，粒子受到的离心力越大，直径较小的粒子也能分离出来，这就是动态分离器用转子转速调节出口煤粉细度的机理。

动态分离器原理和结构如图所示。

其结构由静叶和动叶组成，静叶安装在分离器外壳上，后弯式动叶安装在转子上，让煤粉气流平滑进入转子，减少碰装，随转子旋转。

煤粉气流进静叶和动叶，形成特殊的流动结构，达到最佳的粗细分离状态，实现静态和动态双重分离。

通过变频控制转子的转速，达到精确控制煤粉细度的目的。

动态分离器的转速调整采用了变频调速技术，通过控制变频器对变频电机转速进行调整，从而达到对动态分离器的转速进行调整。

对其转速的调整不但可以大范围调整煤粉细度，以满足锅炉燃烧的要求，而且又可以使磨煤机的制粉出力也会得到相应的提高。

图2：动态分离器
17.分离器栏杆
检修维护工作人员可以从机座平台通过垂直爬梯登上分离器顶部，进行运行测试、维护检修工作。

18.密封管路系统
由密封风机来的密封风分三路到达磨辊密封、拉杆密封和机座密封部位。

通往各处的密
封的管路上均设有橡胶伸缩节，以减少磨煤机振动对外的传递。

到机座密封和拉杆密封管路上装有蝶阀，用于分配风量。

磨初期运行时，在不影响密封风和一次风差压的情况下，把蝶阀刻度调到适当位置，待磨损后期，差压变化时再作相应调整。

到磨辊的密封风由分离器外部环形风管进入磨煤机，在内部又通过三个垂直的配有关节球轴承的风管进入辊架，以保证磨辊摆动和窜动时输入密封风。

19.防爆蒸汽系统
防爆蒸汽分别从一次风室、机壳、分离器三处入磨，用于磨煤机启动和停止过程中防爆。

蒸汽入口用户应自备疏水器以防止水的进入损坏磨辊套及衬瓦。

20.高压油管路系统
高压油管路系统是连接高压油站与加载油缸和排渣油缸的，包括进油管路及回油管路。

21.润滑油系统
稀油润滑系统是连接稀油站与减速机的，包括进油管路及回油管路。

22.高压油站
高压油站为加载、排渣油缸提供操作动力，实施磨辊加载及排渣关断门开闭，详细内容见第四节
23、磨辊密封风管
分配到磨辊的密封风通过分离器环形风管及内部三个垂直的风管进入辊架，垂直管道一端固定在辊架上，另一端用关节轴承连接到分离器密封风管道上，这样可避免碾磨振动对其产生的影响。

与关节球轴承配合的青铜套受关节球轴承摆动和窜动的影响极易磨损，所以应经常检查、维护，必要时更换。

四、液压油及润滑油系统
1、液压油系统（见图3）
图3：液压油系统图
在原始状态：手动换向阀9在右位！油泵3从油箱中吸油，油液经滤油器6，手动换向阀9，单向阀7，冷油器10，最后回到油箱。

此时，系统处于自循环滤油状态。

系统发出变加载运行指令信号，磨煤机变加载运行时：手动换向阀9在左位，电磁换向阀2在左位！油泵3从油箱中吸油，油液经滤油器6，手动换向阀9，单向阀7，主油路进入加载油缸有杆腔为磨辊施加碾磨压力。

旁路经电磁换向阀11，比例溢流阀12，冷油器10，最后回到油箱。

加载油缸无杆腔经截止阀5直接与油箱相通。

此时，系统处于变加载运行状态。

系统总压力由溢流阀8调整；加载压力由比例溢流阀12调整，加载压力与指令信号成正比例关系，即加载压力随给煤量的变化而改变，这是磨煤机的正常工作状态。

指令信号为4-20mA的电流信号，4mA对应的加载压力为最低加载压力3.5MPa；20mA对应的加载压力为额定加载压力14MPa。

在比例溢流阀12发生故障，变加载功能无法实现的情况下，系统发出定加载运行指令信号，磨煤机定加载运行时：手动换向阀9在左位，电磁换向阀2在右位！油泵3从油箱中吸油，油液经滤油器6，手动换向阀9，单向阀7，主油路进入加载油缸有杆腔为磨辊施加碾磨压力。

电磁换向阀11将旁路与比例溢流阀12切断，因此，比例溢流阀12不起作用。

系统经溢流阀8泄油到冷油器10，最后回到油箱。

加载油缸无杆腔经截止阀5直接与油箱
相通。

此时，定加载压力由溢流阀8调整，加载压力恒定，系统处于定加载运行状态。

加载压力与指令信号无关，即加载压力不随给煤量的变化而改变，而是一个定值，这是在比例溢流阀17发生故障的情况下的一种备用工作状态。

该磨煤机在正常启动和运行情况下不需升降磨辊。

当检修、启动停止或其他特殊情况下需要升降磨辊时，通过切电磁换向阀1来实现。

升磨辊时：手动换向阀9在右位，油泵3从油箱中吸油，油液经滤油器6，手动换向阀9，单向阀7，电磁换向阀1打到右位，联动电磁换向阀2打到右位，经油量控制阀，进入加载油缸无杆腔。

此时液动换向阀5在左位被关闭，升磨辊压力由溢流阀8调整。

加载油缸有杆腔的油液经电磁换向阀2，冷油器10，最后回到油箱。

降磨辊时：手动换向阀9在右位！油泵3从油箱中吸油，油液经滤油器6，手动换向阀9，冷油器10回到油箱。

电磁换向阀1打到左位，联动电磁换向阀2打到左位，电磁换向阀11在右位，通过磨辊自身重力，油在加载油缸无杆腔经油量控制阀，电磁换向阀2，冷油器10回到油箱。

加载系统工作时油量控制阀必须全部打开！在高压油泵站停止运行需要进行检修或升降磨辊时关闭该阀。

排渣系统的动力由油泵13提供。

正常时电磁换向阀15在右位，电磁换向阀16不带，电阀芯在中位，油泵停止。

排渣时，首先在就地操作盘上启动油泵13，油经单向阀14，电磁换向阀16中间位置，电磁换向阀15右位回油箱。

在就地操作盘上按下关落渣门按钮，电磁换向阀15右位，电磁换向阀16打到右位，油经单向阀14，电磁换向阀16，进入排渣油缸17无杆腔，排渣油缸17有杆腔油经换向阀18，电磁换向阀16，电磁换向阀15回油箱，将排渣门关上。

当排渣油缸17全关后，信号送出，经处理后一信号送给电磁换向阀15，使电磁换向阀15打到左位，同时电磁换向阀16失电回到中间位置，此时排渣油缸17无杆腔内油经电磁阀15回到油箱，但由于落渣门油缸两侧都无进油，所以落渣阀不动，任然为关。

排渣泵将由吸出，经电磁阀16，电磁阀15，进入排渣门闭锁机构油缸19，将其打开。

此时可以手动打开拍闸门，由于机械机构阀18被弹簧切至左侧，使油缸17有杆腔内油与油箱链接，保证落渣门不会被打开。

此时排渣。

结束后将排渣门关上，机械阀18回到右位。

此时就地操作盘上按下开落渣门，电磁阀15回到右位，排渣门闭锁装置油缸19有杆腔油经电磁阀15回到油箱。

渣门闭锁装置19被锁住。

同时电磁阀16动作至左侧，油经电磁阀16，机械阀18进入落渣门油缸有杆腔内，无杆腔油经电磁阀16，电磁阀15回油箱。

落渣门又被打开。

就地盘上落渣门打开指示灯亮后，就地盘上停止排渣泵13运行。

电加热投入自动后。

油温低于20℃自投，高于30℃。

2、润滑油系统（见图4）
图4：润滑油系统图
润滑油由油泵吸出，经电加热，过滤器，润滑油分配器去往加速机。

特别注意，电加热安装在泵出口管路上，投入电加热时一定要有油通过，否则在电加热处将会被烧坏。

五、运行
1.启动磨煤机顺序
①启动润滑油系统
在启动磨煤机前，先启动润滑油系统。

当减速机油池油温低于25℃时，先启动低速泵，同时电加热器开始工作。

减速机油池油温高于28℃时，油泵由低速切换到高速；当油池油温高于30℃时，切断加热器。

当供油压力大于0.13MPa，减速机油温达到28 ℃，推力瓦油池油温低于50℃，表明润滑系统程序已完成启动条件（润滑条件具备），以上过程是通过油系统程序控制柜控制，自动完成。

②启动密封风机前，应具备以下条件：
1）磨煤机进口一次风门关闭
2）磨煤机冷风门关闭
3）给煤机密封风挡板门打开
4）原煤斗闸门打开
5）磨煤机出口煤粉隔绝门打开
6）一次风机启动并且一次风压建立
7）盘车装置脱开
8）液压关断门打开
9）热工保护系统正常
③建立密封风压力
启动密封风机，使密封风风压和一次风压差值达到要求值。

具备启磨条件的差压值ΔP ≥ 2 kPa
④启动高压油站
加载油泵启动，调节比例溢流阀的压力值。

⑤防爆消防蒸汽
由于磨煤机磨盘有积煤，为防止煤粉爆炸，在一次风投入前应投入防爆消防蒸汽6～10分钟。

⑥分离器出口温度控制调至启动控制
⑦投一次风
投一次风，吹扫磨煤机，吹扫之后，将一次风量调到略高于煤粉熄灭的最小值或磨煤机要求的最低风量。

⑧启动给煤机
给煤机调到最低给煤量，启动给煤机。

⑨磨煤机启动
⑩磨煤机加载至正常运行
液压油站比例溢流阀受给煤量同步的4～20mA信号对磨辊实施变加载。

⑾风煤调节
根据锅炉负荷来调节磨煤机出力，在一定范围内磨煤机出力和一次风量之间有一个线性关系，根据不同煤种可对标准空气曲线进行调整。

要求安自动程序进行每步操作，完成“磨煤机启动”全过程。

特殊情况时也可进行手动操作，应按《磨煤机启停保护逻辑图》每步控制程序确认后，按手动按钮，一直到最后一步，按磨煤机启动按钮（电动机合闸）为止。

2.正常停磨煤机
①停磨之前，将给煤量调到最小给煤量，同时降低分离器出口温度，按《磨煤机启停保护逻辑图》中的“正常停磨煤机”完成停磨程序。

②冷风门“开启”，一次风门“关闭”，待分离器出口温度降至≤60℃时，停止给煤，磨煤机空转60秒～120秒，停磨。