MPS212-HP-II型中速磨煤机喷嘴环部常见问题及其改造措施分析

MPS212-HP-II型中速磨煤机喷嘴环部常见问题及其改造措施分析
发表时间：2018-10-17T10:09:57.593Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：李永明
[导读] 摘要：受燃煤短缺及价格上涨等因素的影响，对磨煤机旋转喷嘴的改造，不仅能改善磨煤机内部煤粉气流的均匀性，而且也有较为可观的节能效益。

（大唐珲春发电厂吉林省珲春市 133300）
摘要：受燃煤短缺及价格上涨等因素的影响，对磨煤机旋转喷嘴的改造，不仅能改善磨煤机内部煤粉气流的均匀性，而且也有较为可观的节能效益。

关键词：MPS212-HP-II型中速磨煤机；喷嘴环部；改造措施
我厂2x330MW机组锅炉制粉系统为长春发电设备厂生产的第一代MPS-HP-II型中速磨煤机，该磨煤机磨盘部采用旋转型动、静环结构，磨煤机磨盘部位的动环、静环出现不同程度的磨损现象，严重时静环因磨损严重而出现断裂，远远达不到磨机喷嘴环的设计使用周期，针对喷嘴环磨损严重问题，经过认真研究分析，提出改造措施。

一、MPS212-HP-II型中速磨煤机
MPS212-HP-II型中速磨煤机是一种辊盘式加载的磨煤机，主要由减速机及基础、机壳、机座迷宫密封、喷嘴环装置、磨盘、磨辊、磨内弹簧加载装置、磨外液压加载装置、分离器及密封风系统组成。

原煤从落煤管落入旋转磨盘中心，在离心力的作用下进入磨辊与磨盘的碾磨轨道被滚压碾磨成煤粉，煤粉被从喷嘴环处喷入的一次热风干燥并顺时针螺旋上升送入分离器，经分离后合格的煤粉送入炉膛。

石子煤经喷嘴环喉口掉入一次热风室并刮入排渣箱，最后经排渣门排出。

通过静定的三点系统碾磨力均匀作用至三个磨辊上，磨盘、磨辊的压力通过底板、拉杆和液压缸传至基础。

物料的碾磨和干燥同时进行。

喷嘴环绕在磨盘四周，作用是将一次热风静压变为动压，喷嘴环分动环和静环两部分，静环固定在磨机中架体上，动环用螺栓固定在磨盘座上，随磨盘一起旋转。

在安装过程中应先装入喷嘴静环，注意支座可拆卸部位装到中架体翻辊大门部位，装入后暂不楔紧固定，用垫片调整喷嘴静环，使之处于水平状态；装上喷嘴动环，调整喷嘴动环与静环的间隙，用塞尺测量间隙并记录其间隙值，保证动环与静环之间的间隙均匀在5mm，测量合格后把喷嘴动环固定到磨盘上，并装上三段压板。

在喷嘴静环和中架体间装入密封绳，装上导向锥，固定喷嘴静环，将喷嘴环静环下部调整垫片焊在架体上。

二、MPS212-HP-II型中速磨煤机喷嘴环部常见问题
1.喷嘴环材质不理想。

喷嘴环材质不理想，喷嘴磨损严重，使间隙增大，导致磨煤机漏渣量增大，造成磨盘与喷嘴间卡涩磨损。

2.因石子煤量大，对喷嘴环进行了专项检查，发现喷嘴环存在如下问题：一次风通过45°切向角的喷嘴通道后，形成高速旋转气流，然后该高速旋转气流携带经过碾磨的煤粉吹向分离器，达到粒度要求的煤粉经过分离器后，通过粉管被送入锅炉，而没有达到粒度要求的煤粉将回落到磨煤机中继续碾磨。

但是，由于45°的切向角对一次风造成的阻力比较大，使得出口处的风速和风压的下降比较多，为满足要求，必须加大入口风压，从而增加了一次风机的功耗。

另外，这种运行过程必然会使得喷嘴发生比较大的磨损，喷嘴环磨损后同样影响磨煤机出力。

3．喷嘴环部的磨损变形脱落。

当喷嘴环动环、静环运行一段时间后由于一次的风蚀及煤粉中铁丝、矸石的磨损冲刷，将静环上部的导向锥（十二块）磨损冲刷损坏，每块导向锥与静环使用3条M16 螺栓连接，导向锥冲刷磨损严重时发生泄漏及位移，影响磨机的正常运行。

动环的扇形压板（三块）在正常运行中，由于磨机的振动及磨辊径向摆动，在磨机运行较短的时间内发生变形脱落，造成磨机运行事故。

4. 喷嘴环部检修工艺的复杂性。

整体式的动环及静环在磨损严重进行检修更换时，需要按照磨机的大修项目进行更换，首先要拆除磨机上部的旋转分离器（30T），并吊装至指定位置，拆除磨辊加载架、磨辊，并吊装出磨机中架体，之后才能进行对喷嘴环部的动环、静环拆卸安装更换，复杂的检修工艺，大大增加了检修费用及检修周期。

三、改造措施分析
1. 动、静环材质的耐磨性偏低。

磨煤机为间歇性作业，正常作业时工作温度100℃左右，非工作状态时、磨机内部温度为40～50℃，由于球墨铸铁的特性，在温度反复变化的情况下，铸件本体的珠光体将逐渐分解，硬度也相应的有所下降，耐磨性降低。

原煤在输送的过程中，每条皮带上均设有磁铁器，由于皮带的运行速度较快及煤层较厚，隐藏在煤层中的铁丝无法除去，增大了其进入磨机的几率，铁丝、矸石等杂质在一次风的作用下，加剧了动、静环及导向锥的磨损速度。

针对磨机磨盘部动、静环在运行过程中存在的问题，经过对磨损部位的仔细研究，并参考国内同类型磨机改造经验，将整体式动、静环改造为三段式（每段120°）动、静环，去除原静环上部的导向锥，静环材质更换为50Mn2，内表面采用堆焊处理，厚度4 mm，硬度HＲC≥58 的三段式静环；动环更换材质为50Mn2，结构形式改为动环和压板为整体铸造形式，叶片及其余上表面采用堆焊处理，厚度8 mm，硬度HＲC≥58，磨煤机喷嘴环再未发生过堵塞现象。

2.喷嘴动环用24根直径16 mm、长35 mm的内六角螺栓连接固定在磨盘上。

用12块厚度为20 mm的支撑板与磨盘焊接，防止在旋转时松动。

对辊架防磨衬板进行改造，工作面旋转180°，重新打孔装配防磨衬板。

为了达到较好的防磨效果，加装了陶瓷防磨材料。

根据旋转喷嘴的旋转方向，将原设计的分离器挡板反向旋转90°焊接，误差在±0.5°，挡板间最大距离与最小距离误差小于20 mm。

为了防止分离器内锥体磨损，将内锥体磨损区域贴防磨陶瓷。

改造后，磨煤机使用周期延长2000h，减少了工作人员的检修工作量，并为实现磨辊套及磨盘在线堆焊提供了可能。

3.在运行过程中，外环（静环）固定在磨煤机筒体上，静止不动，而内环（动环）固定在磨盘上，随磨盘一起转动。

由于这种转动对一次风经喷嘴后形成高速旋转气流起加速作用，因此喷嘴气流通道与纵轴的夹角就可以设计得相对比较小，也就是喷嘴动环扇叶的角度可以比静止喷嘴小得多，这样一次风的阻力将大大下降，从而使一次风机的功耗下降。

另外，由于喷嘴与一次风入口处的相对位置匀速变化，风压与风速的分布也将相对更均匀一些，从而使得经过碾磨达到粒度要求的煤粉不能通过分离器有效分离回落而被重复碾磨的可能大大下降。

4.加强工艺操作管理及原煤输送的过程管理。

在保证煤粉粒度的情况下，严格控制循环机一次风门的开度，减少因一次风量过大对喷嘴环部的冲刷，加强原煤输送的过程管理，在原煤输送皮带增加磁铁器的数量，降低皮带的运行速度，在皮带中间改造增加原煤翻转装置，有效的除去掉原煤中含有的铁丝、铁块等杂质。

5.节能效果。

每台磨煤机每年有效运行小时数按7000h计算，给煤量按25 t/h计算，考虑磨煤机单耗下降3.07 kWh/t，照此计算，每台磨煤机每年可节约电能量537250 kWh。

改造后的磨煤机至今已连续运行3000ｈ以上，设备状况良好，喷嘴环、磨盘等易磨损部件的磨损情况
要优于其他磨煤机。

静环没有明显磨损、脱落、变形等现象，且改造后的动、静环更便于检修工作，在不拆卸分离器、加载架、磨辊等部件的情况下，可以在相对较短的时间内完成对磨盘部动、静环的更换工作。

对磨煤机喷嘴环部动、静环部件改造后，减少了磨煤机的日常维护工作和检修周期、检修费用等，明显的改善了磨煤机的运行工况，延长磨煤机部件的使用寿命，提高了磨煤机运行的经济性。

参考文献：
[1]贾鸿祥. 制粉系统设计与运行[M] . 北京：中国电力出版社，2016.
[2]中国动力工程学会. 火力发电设备技术手册[M] . 北京：机械工业出版社，2017.
[3]刘德来.中速磨煤机直吹式制粉系统运行特性分析[J].山西焦煤科技，2017（增刊）：131-133.。