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摘 要 通过对HP1003型中速磨煤机排渣量大，造成磨煤机运行异常、石子煤刮板损坏、不能经济运行等原因进行分析，结合实际情况，制定了解决方法。
关键词 直吹式制粉系统；中速磨煤机；排渣量；原因分析；处理措施
中图分类号 TK 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0160-01
1 概述
陕西国华锦界能源有限责任公司所用HP1003磨煤机是上海重型机器厂20世纪80年代初期从美国CE公司引进的碗式磨煤机制造技术生产的。CE生产的磨煤机用于电厂煤粉的制备和干燥，由于磨煤机内研磨表面形似深碟或碗，故称之为碗式磨煤机。
2 设备简介
2.1 HP磨煤机组成部件
1）电动机驱动减速箱，减速箱与磨碗联接，减速箱由行星齿轮组成，具有适当的减速比，使磨碗达到要求的转速。
2）侧机体内装有衬板，在磨碗四周形成进风口，并起支承分离器体作用，用于干燥输送煤粉的热空气通过进风口引入并沿磨碗周围向上。
3）被减速箱带动的磨碗，原煤在磨碗上研磨成粉。
4）叶轮装置安装在磨碗外圆周上，它能使通过磨碗与分离器体之间环隙的热空气均匀分布，从而控制磨煤机碾磨区域的风粉混合物。
5）三只单独的弹簧加载的磨辊装置悬挂在分离器体内，位于磨碗的上方，当原磨充满磨辊与磨碗之间隙时，磨辊能自由转动。
6）分离器体、导向衬板、装有折向装置和内锥体的分离器顶盖和分离器。这些部件容纳煤粉，并引导风粉向上，流经折向装置将较粗的煤粉从气流中分离出来，并回落到磨碗进一步碾磨。
7）出口文丘利和多孔出口装置，这些部件把煤粉和气流分成均匀的四股。
8）磨煤机排出阀装置装在多孔出口装置的顶部，排出阀装置由四个阀组成，在磨煤机停用后有存煤时把磨煤机和运行锅炉隔离开来。检修时也用它来隔离磨煤机。
2.2 工作原理
原煤从磨煤机中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨碗进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布与磨盘滚道上，碾磨力则由弹簧加载力提供，通过整定的弹簧加载碾磨力均匀作用至三个磨辊上，原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨碗重磨，合格细粉被一次风带出分离器，难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤等通过喷嘴环落到石子煤室则由刮板刮出落到活动石子煤斗内，由人工定期清理。
2.3 磨煤机设计参数（见表1）
3 HP1003型中速磨煤机排渣量大及造成的异常现象
3.1 排渣量情况
2010年11月27日#1炉D磨煤机石子煤量明显偏大，造成该制粉系统不能正常运行，给机组的安全运行带来了很大的困难，同时增加了运行人员排渣的劳动强度。
3.2 排渣量大造成的异常现象
由于磨煤机排渣量大造成的石子煤刮板磨损损坏、入口一次风道严重堵渣。
通过实物照片（图1）可以看出，一次风道及石子煤室积存大量石子煤，石子煤刮板被彻底磨损。
4 排渣量大等异常现象原因分析
4.1 煤质差、石子煤含量大
对于直吹式制粉系统，磨煤机的出力与锅炉负荷呈线性关系，提高锅炉负荷，就须增加磨煤机出力，这是基本原则。由于煤质发生变化磨煤机出力增加，石子煤绝对数量值就增加，石子煤刮板磨损量就增加。
4.2 磨煤机入口一次风道堵塞
一次风道是一次风流通的通道，但是没有及时排出的石子煤就会堆积到一次风道上，造成一次风通流截面积减小，而影响一次风量减小。上、下裙罩的作用是保护磨碗毂不被磨损、隔离石子煤（也就是内气封装置）、驱动石子煤刮板。因此，当一次风道堵塞时如不及时排渣，大量的石子煤在石子煤室内被刮板携带沿着下裙罩周围做圆周运动，石子煤直接对下裙罩、刮板形成整体覆盖式磨损，造成了下裙罩密封法兰的磨损、刮板的磨损。在正常运行情况下，石子煤室内的石子煤只有少量，被刮板直接刮到石子煤斗排出。
石子煤室内石子煤积存严重时不及时排出，石子煤没有去处，被旋转的刮板推至入口一次风道，风道的流通面积越来越小，造成了磨煤机一次风量不足、出力下降，此时即使将一次风室的石子煤排尽，但石子煤刮板也不能刮出一次风道内的石子煤。这种情况经常发生，在检修时需要人工钻入一次风室清理石子煤。但是当运行人员不知情的情况下，认为提高锅炉的负荷就必须使劲加煤，将造成磨煤机一次风室堵塞的恶性循环，越堵风量越小，石子煤排量越大。
4.3 石子煤室、一次风道着火
热一次风的温度在300 ℃左右，当石子煤室、入口一次风道堵塞着大量的石子煤长期排不出去，高温、通风的情况下，石子煤、细粉便着火、结焦，大块的结焦甚至堵塞石子煤排渣口，造成运行人员不能正常的排炸渣，这种情况在1B、1D磨上均发生过。
4.4 空气节流环脱落，一次风速下降
空气节流环安装于旋转叶轮的喷嘴上，出厂时安装第1、2圈，第3圈备用，根据实际情况补加。空气节流环的作用是节流一次风，节流环安装的多，一次风速越高，磨煤机分离功能越强，反之则下降。运行中发现空气节流环异常脱落，一次风速下降，磨煤机出力下降，此时如果发现磨煤机排渣量大、伴随细粉排出，这是主要的原因。
叶轮风环处的有效风速是决定HP1003磨煤机石子煤排放量最重要的因素。造成HP1003磨煤机风环处有效风速低的原因还有：磨煤机一次风道入口积煤（石子煤），影一次风的流通，从而使沿风环进入的一次风风速不均匀；分离器中间衬板安装工艺不合理，容易脱落、断裂，造成漏风量增大，严重影响风环处有效风速；筒体衬板与叶轮调节罩的间隙不能保证13 mm均匀间隙的要求，漏流大；叶轮的一次风通道线型不佳，一次风流过叶轮风环时，由于节流环与叶轮间的直角面使气流局部严重受阻。
5 处理措施
5.1 调整磨煤机磨碗衬板与磨辊的间隙
按照标准规定，以磨碗衬板同一基准点调整磨碗衬板与磨辊的间隙3 mm～5 mm。
5.2 调节叶轮调整环与衬板的间隙
重新调整叶轮调节罩与筒体体底部和折向衬板支架之间的间隙，筒体底部和折向衬板支架与叶轮调节罩的间隙在不影响传动摩擦的情况下可进一步缩小，将间隙调整到8 mm～10 mm较为合适（原设计间隙为：13±1.5 mm左右），以使调节罩随叶轮旋转时能保持较小的、均匀的间隙，大大降低漏风量。
5.3 叶轮一次风环通流截面改造，加装节流板
从节流环外侧至叶轮风环内侧底圆间加焊厚12 mm的16 Mn弧型钢板，使其与叶轮外侧形成流线型喷嘴，以使一次风流过叶轮时分配更加均匀，并使阻力损失降低。同时也起到防止磨碗延伸环和叶轮磨损，延长了磨碗延伸环和叶轮的使用周期。
6 检修前后设备性能对比（见表2）
通过以上技术指标对比我们不难发现，改进后的磨煤机排渣量小、排渣周期短、设备磨损量较小、设备在可靠经济的工况下运行等优点。
7 结束语
经过分析、查找原因、及时改造，有效地使HP1003型磨煤机排渣量降低至理想的效果，并解决了磨煤机的石子煤刮板磨损大的问题，制粉系统可以可靠、经济运行，同时为其它磨煤机排渣量过大提供了有效的处理措施。
参考资料
[1]HP963-1003磨煤机运行维护手册.上海重型机器厂有限公司.
[2]锦界锅炉烟风系统及制粉系统设计说明书.西北电力设计院.
作者简介
孙好英（1972—），男，学历：中专，职称：技师，主要研究方向：电厂锅炉转动机械设备；多年从事火力发电厂锅炉设备点检及维护工作。
关键词 直吹式制粉系统；中速磨煤机；排渣量；原因分析；处理措施
中图分类号 TK 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0160-01
1 概述
陕西国华锦界能源有限责任公司所用HP1003磨煤机是上海重型机器厂20世纪80年代初期从美国CE公司引进的碗式磨煤机制造技术生产的。CE生产的磨煤机用于电厂煤粉的制备和干燥，由于磨煤机内研磨表面形似深碟或碗，故称之为碗式磨煤机。
2 设备简介
2.1 HP磨煤机组成部件
1）电动机驱动减速箱，减速箱与磨碗联接，减速箱由行星齿轮组成，具有适当的减速比，使磨碗达到要求的转速。
2）侧机体内装有衬板，在磨碗四周形成进风口，并起支承分离器体作用，用于干燥输送煤粉的热空气通过进风口引入并沿磨碗周围向上。
3）被减速箱带动的磨碗，原煤在磨碗上研磨成粉。
4）叶轮装置安装在磨碗外圆周上，它能使通过磨碗与分离器体之间环隙的热空气均匀分布，从而控制磨煤机碾磨区域的风粉混合物。
5）三只单独的弹簧加载的磨辊装置悬挂在分离器体内，位于磨碗的上方，当原磨充满磨辊与磨碗之间隙时，磨辊能自由转动。
6）分离器体、导向衬板、装有折向装置和内锥体的分离器顶盖和分离器。这些部件容纳煤粉，并引导风粉向上，流经折向装置将较粗的煤粉从气流中分离出来，并回落到磨碗进一步碾磨。
7）出口文丘利和多孔出口装置，这些部件把煤粉和气流分成均匀的四股。
8）磨煤机排出阀装置装在多孔出口装置的顶部，排出阀装置由四个阀组成，在磨煤机停用后有存煤时把磨煤机和运行锅炉隔离开来。检修时也用它来隔离磨煤机。
2.2 工作原理
原煤从磨煤机中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨碗进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布与磨盘滚道上，碾磨力则由弹簧加载力提供，通过整定的弹簧加载碾磨力均匀作用至三个磨辊上，原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨碗重磨，合格细粉被一次风带出分离器，难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤等通过喷嘴环落到石子煤室则由刮板刮出落到活动石子煤斗内，由人工定期清理。
2.3 磨煤机设计参数（见表1）
3 HP1003型中速磨煤机排渣量大及造成的异常现象
3.1 排渣量情况
2010年11月27日#1炉D磨煤机石子煤量明显偏大，造成该制粉系统不能正常运行，给机组的安全运行带来了很大的困难，同时增加了运行人员排渣的劳动强度。
3.2 排渣量大造成的异常现象
由于磨煤机排渣量大造成的石子煤刮板磨损损坏、入口一次风道严重堵渣。
通过实物照片（图1）可以看出，一次风道及石子煤室积存大量石子煤，石子煤刮板被彻底磨损。
4 排渣量大等异常现象原因分析
4.1 煤质差、石子煤含量大
对于直吹式制粉系统，磨煤机的出力与锅炉负荷呈线性关系，提高锅炉负荷，就须增加磨煤机出力，这是基本原则。由于煤质发生变化磨煤机出力增加，石子煤绝对数量值就增加，石子煤刮板磨损量就增加。
4.2 磨煤机入口一次风道堵塞
一次风道是一次风流通的通道，但是没有及时排出的石子煤就会堆积到一次风道上，造成一次风通流截面积减小，而影响一次风量减小。上、下裙罩的作用是保护磨碗毂不被磨损、隔离石子煤（也就是内气封装置）、驱动石子煤刮板。因此，当一次风道堵塞时如不及时排渣，大量的石子煤在石子煤室内被刮板携带沿着下裙罩周围做圆周运动，石子煤直接对下裙罩、刮板形成整体覆盖式磨损，造成了下裙罩密封法兰的磨损、刮板的磨损。在正常运行情况下，石子煤室内的石子煤只有少量，被刮板直接刮到石子煤斗排出。
石子煤室内石子煤积存严重时不及时排出，石子煤没有去处，被旋转的刮板推至入口一次风道，风道的流通面积越来越小，造成了磨煤机一次风量不足、出力下降，此时即使将一次风室的石子煤排尽，但石子煤刮板也不能刮出一次风道内的石子煤。这种情况经常发生，在检修时需要人工钻入一次风室清理石子煤。但是当运行人员不知情的情况下，认为提高锅炉的负荷就必须使劲加煤，将造成磨煤机一次风室堵塞的恶性循环，越堵风量越小，石子煤排量越大。
4.3 石子煤室、一次风道着火
热一次风的温度在300 ℃左右，当石子煤室、入口一次风道堵塞着大量的石子煤长期排不出去，高温、通风的情况下，石子煤、细粉便着火、结焦，大块的结焦甚至堵塞石子煤排渣口，造成运行人员不能正常的排炸渣，这种情况在1B、1D磨上均发生过。
4.4 空气节流环脱落，一次风速下降
空气节流环安装于旋转叶轮的喷嘴上，出厂时安装第1、2圈，第3圈备用，根据实际情况补加。空气节流环的作用是节流一次风，节流环安装的多，一次风速越高，磨煤机分离功能越强，反之则下降。运行中发现空气节流环异常脱落，一次风速下降，磨煤机出力下降，此时如果发现磨煤机排渣量大、伴随细粉排出，这是主要的原因。
叶轮风环处的有效风速是决定HP1003磨煤机石子煤排放量最重要的因素。造成HP1003磨煤机风环处有效风速低的原因还有：磨煤机一次风道入口积煤（石子煤），影一次风的流通，从而使沿风环进入的一次风风速不均匀；分离器中间衬板安装工艺不合理，容易脱落、断裂，造成漏风量增大，严重影响风环处有效风速；筒体衬板与叶轮调节罩的间隙不能保证13 mm均匀间隙的要求，漏流大；叶轮的一次风通道线型不佳，一次风流过叶轮风环时，由于节流环与叶轮间的直角面使气流局部严重受阻。
5 处理措施
5.1 调整磨煤机磨碗衬板与磨辊的间隙
按照标准规定，以磨碗衬板同一基准点调整磨碗衬板与磨辊的间隙3 mm～5 mm。
5.2 调节叶轮调整环与衬板的间隙
重新调整叶轮调节罩与筒体体底部和折向衬板支架之间的间隙，筒体底部和折向衬板支架与叶轮调节罩的间隙在不影响传动摩擦的情况下可进一步缩小，将间隙调整到8 mm～10 mm较为合适（原设计间隙为：13±1.5 mm左右），以使调节罩随叶轮旋转时能保持较小的、均匀的间隙，大大降低漏风量。
5.3 叶轮一次风环通流截面改造，加装节流板
从节流环外侧至叶轮风环内侧底圆间加焊厚12 mm的16 Mn弧型钢板，使其与叶轮外侧形成流线型喷嘴，以使一次风流过叶轮时分配更加均匀，并使阻力损失降低。同时也起到防止磨碗延伸环和叶轮磨损，延长了磨碗延伸环和叶轮的使用周期。
6 检修前后设备性能对比（见表2）
通过以上技术指标对比我们不难发现，改进后的磨煤机排渣量小、排渣周期短、设备磨损量较小、设备在可靠经济的工况下运行等优点。
7 结束语
经过分析、查找原因、及时改造，有效地使HP1003型磨煤机排渣量降低至理想的效果，并解决了磨煤机的石子煤刮板磨损大的问题，制粉系统可以可靠、经济运行，同时为其它磨煤机排渣量过大提供了有效的处理措施。
参考资料
[1]HP963-1003磨煤机运行维护手册.上海重型机器厂有限公司.
[2]锦界锅炉烟风系统及制粉系统设计说明书.西北电力设计院.
作者简介
孙好英（1972—），男，学历：中专，职称：技师，主要研究方向：电厂锅炉转动机械设备；多年从事火力发电厂锅炉设备点检及维护工作。