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摘 要：随着电力市场的逐渐加大，所以对燃煤需求急剧增加，优质煤质短缺，高水分褐煤逐渐占据电力市场大部分数额，要求磨煤机对煤质适应能力更广；DGS风扇磨煤机在国外得到大量实践应用，在国内有很好发展前景。
关键词：DGS；风扇磨煤机；细度；哈氏可磨；煤质；灰分
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）3-0070-03
1 工程概况
电厂计划新建两台2×660 MW燃褐煤发电机组。
1.1 制粉系统
1.2 煤质资料
主要燃用褐煤。
1.2.1 设计和校核煤种的煤质及灰成分分析（如下表1）
1.2.3 风扇磨煤机选型
根据煤质资料和制粉系统的要求，此项目选用的磨煤机为“DGS型风扇磨煤机”。
2 DGS型风扇磨煤机选型原则
2.1 哈氏可磨度与灰分原则
如图1所示。
设计煤质的HGI为40、灰分为16.86%；校核煤质的HGI为48、灰分为17.42%，根据上表适合选用DGS型风扇磨煤机。
2.2 哈氏可磨度与磨损指数原则
如图2所示。
设计煤质的HGI为40、校核煤质的HGI为48，磨损指数YGP为31 mg Fe/kg，根据上表适合选用DGS型风扇磨煤机。
2.3 磨煤机出力选型原则
DGS型风扇磨煤机采用的是支撑轴承在打击轮两侧的简支梁结构，并且带有前置锤打击破碎装置，磨煤机抗冲击能力强，在大出力下运行平稳。
3 DGS型风扇磨煤机的结构特点
3.1 采用了前置锤初级破碎装置
DGS型风扇磨煤机在主轴上设置了前置锤，与磨煤机前置锤室形成前置锤打击破碎工作区。磨煤机根据不同煤质采用不同排数的前置锤，并通过改变前置锤的旋转半径，形成了该工作区的“级”。如下图3所示：磨煤机设计时采用了多排前置锤，每排布置4～6个前置锤。
磨煤机前置锤室没有采用传统风扇磨煤机大于原煤安息角的结构，而是在倾斜段后增加了多段的直段。并且在打击破碎区后增加了一段分配、整流的直段。
DGS型风扇磨煤机原煤进入打击轮工作区的方式与传统风扇磨煤机不同，是由干燥风携带进入机壳的。而整流直段使风粉混合物进入打击轮破碎区时均匀、稳定。
3.2 采用了两端支撑结构
DGS型风扇磨煤机支撑轴承放置在打击轮的两侧，同样采用了一端固定轴承、一端浮动轴承的结构。与悬臂结构相比，结构稳定、抗震能力强，对打击轮的不平衡度要求低。
3.3 主轴增设了冷却风防护装置和冷却水冷却装置
冷却风防护装置和冷却水冷却装置降低了主轴的工作温度。在避免了高温环境使主轴材质机械强度下降的同时，降低了主轴的热应力载荷。
3.4 采用了调速装置
较大出力的DGS型风扇磨煤机采用了液力或变频调速装置，磨煤机转速可在75%～100%范围内调整。不仅可以适应锅炉调峰要求，而且可以降低通风电耗，增强磨煤机制粉的经济效率。
3.5 取消了粗细粉分离器
由于DGS型风扇磨煤机煤粉细度是通过前置锤装置来保证的，因此取消了粗细粉分离器，降低了磨煤机安装高度，节省了占地空间。
3.6 采用了重型打击轮
目前打击轮结构分为轻型轮和重型轮两种形式。轻型轮是采用了焊接联接梁和堆焊打击板，前、后盘的厚度变薄，为70～80 mm，其重量比重型轮轻～1/3。重型轮则采用的是铸造联接梁和铸造打击板。
轻、重型打击轮结构形状大体相同，虽然轻型轮质量小、重量轻、转动惯量小，在直接联动时可减小启动时间，但在磨煤机运行中是不能起到节能的效果。
在磨煤机正常工作时，电动机只需连续提供其克服“阻力”的能量即可。“阻力”是指在磨煤机内对原煤的破碎、对干燥介质的吸入阻力、对风粉混合物的输送、克服输粉管道的阻力和支撑打击轮转动部件的摩擦阻力。
磨煤机分别采用轻、重打击轮两种不同结构时，在需要克服的“阻力”中，唯一不同的是支撑打击轮转动部件的摩擦阻力。由于转动部件都是以滚动轴承作为支撑的，其摩擦系数是带有润滑油的钢滚动摩擦系数，非常小。同时打击轮越大，其转速越低，根据功率公式P=M*ω可知：磨煤机工作时采用轻、重两种不同打击轮结构形式时，克服支撑打击轮转动部件的摩擦阻力所做的功相差很小。与磨煤机其他的效率因数相比，可忽略不计。
由于轻型打击轮的转动惯量小，其抗冲击能力较差。磨煤机出力越大表现会越明显。而重型打击轮由于转动惯量远大于轻型轮，抗冲击能力较强，使磨煤机运行相对平稳。
3.7 设计了检修门
DGS型风扇磨煤机为了检修方便，设计了多个检修门。包括：前置锤检修门、护钩检修门、机壳护板检修门、打击轮检修门以及主轴移出检修门等。其中检修相对次数多一些的前置锤检修门是由液力驱动的。
4 DGS型风扇磨煤机结构工作原理
原煤在进入磨煤机前置锤室前，已经与干燥介质充分混合，原煤表面水份被干燥介质蒸发掉，而得到干燥。干燥后的煤粒表面开始产生龟裂至完全破裂，且经充分干燥后的煤粒变脆，易于破碎。此过程称之为“干燥破碎”。
原煤进入前置锤室后，经过安装在主轴上的前置锤多次打击，变成了较细的煤粉颗粒，并随着干燥剂进入打击轮工作区。煤粒在此工作区受到高速旋转的打击轮打击板的撞击和沿程摩擦破碎，并被抛到磨煤机周向护板上得到撞击破碎；在气流的带动下，被破碎的煤粒沿周向护板做环流运动，进行摩擦破碎，同时与周向护板发生撞击，对煤粉进行又一次破碎。在整个磨煤机制粉工作过程中，“干燥破碎”是随着原煤的不断撞击和摩擦破碎而循环往复的过程。 5 DGS型风扇磨煤机的优点
5.1 运行平稳
DGS型风扇磨煤机采用了在打击轮两侧放置轴承座支撑方式，增加了磨煤机的受力稳定性；采用了前置锤破碎装置，不仅避免了原煤对打击轮的冲击，而且使煤粉颗粒在机壳内分布均匀，避免了由打击板不均匀磨损产生的打击轮振动；采用了重型打击轮，由于打击轮的转动惯量大，使磨煤机具有更强的抗冲击能力。
当磨煤机出力超过65 t/h时，DGS型风扇磨煤机的稳定性优势就会明显的凸现出来。
5.2 占地面积小
DGS型风扇磨煤机具有两极破碎装置：前置锤和打击轮。因此在磨制相同煤质、相同出力的条件下，打击轮的直径会小于NV型风扇磨煤机；DGS型风扇磨煤机的煤粉细度是通过优化前置锤的排数和前置锤装置的级数来控制煤粉细度的，不需配备分离器，磨煤机的高度远远小于相同工作条件下的NV型磨煤机；DGS磨煤机检修打击轮时，横向拆装，减小了磨煤机的轴向占地空间。因此DGS型风扇磨煤机可以减少电厂的土建成本。
5.3 DGS型风扇磨煤机检修成本低
所有磨制褐煤的磨煤机中，DGS型风扇磨煤机的检修成本是最低的。首先是其易损件寿命长、其次是易损件是普通结构钢等材质、再者DGS型风扇磨煤机检修简单、方便。
5.4 DGS型风扇磨煤机对煤质的适应性强
由于DGS型风扇磨煤机采用了两级破碎装置（前置锤、打击轮）提高了磨煤机的制粉破碎能力，对煤质的哈氏可磨度、磨损性具有较强的适应性。
5.5 DGS型风扇磨煤机具有提升压头储备能力
由于DGS型风扇磨煤机采用了调速装置，因此在磨煤机选型时可以根据设计院要求对提升压头留有一定的余量，通过调节转速，调整磨煤机实际工作通风量。
6 结 论
DGS风扇磨煤机煤质通过干燥风携带进入机壳的，整流直段使风粉混合物进入打击轮破碎区时均匀、稳定，所以更适用于高水分煤质的褐煤机组，且对煤质可磨性指数要求更广泛，与国内运行的老式风扇磨煤机相比，DGS风扇磨煤机具有运行稳定、耗能低、磨损件寿命长、检修维护方便、节省空间；在国内有较好的市场发展前景。
参考文献：
[1] 赵仲琥.火力发电厂煤粉制备系统设计和计算方法[M].北京：中国电力出版社，1999.
[2] 华东六省一市电机工程（电力）学会.锅炉设备及其系统[M].北京：中国电力出版社，2001.
关键词：DGS；风扇磨煤机；细度；哈氏可磨；煤质；灰分
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）3-0070-03
1 工程概况
电厂计划新建两台2×660 MW燃褐煤发电机组。
1.1 制粉系统
1.2 煤质资料
主要燃用褐煤。
1.2.1 设计和校核煤种的煤质及灰成分分析（如下表1）
1.2.3 风扇磨煤机选型
根据煤质资料和制粉系统的要求，此项目选用的磨煤机为“DGS型风扇磨煤机”。
2 DGS型风扇磨煤机选型原则
2.1 哈氏可磨度与灰分原则
如图1所示。
设计煤质的HGI为40、灰分为16.86%；校核煤质的HGI为48、灰分为17.42%，根据上表适合选用DGS型风扇磨煤机。
2.2 哈氏可磨度与磨损指数原则
如图2所示。
设计煤质的HGI为40、校核煤质的HGI为48，磨损指数YGP为31 mg Fe/kg，根据上表适合选用DGS型风扇磨煤机。
2.3 磨煤机出力选型原则
DGS型风扇磨煤机采用的是支撑轴承在打击轮两侧的简支梁结构，并且带有前置锤打击破碎装置，磨煤机抗冲击能力强，在大出力下运行平稳。
3 DGS型风扇磨煤机的结构特点
3.1 采用了前置锤初级破碎装置
DGS型风扇磨煤机在主轴上设置了前置锤，与磨煤机前置锤室形成前置锤打击破碎工作区。磨煤机根据不同煤质采用不同排数的前置锤，并通过改变前置锤的旋转半径，形成了该工作区的“级”。如下图3所示：磨煤机设计时采用了多排前置锤，每排布置4～6个前置锤。
磨煤机前置锤室没有采用传统风扇磨煤机大于原煤安息角的结构，而是在倾斜段后增加了多段的直段。并且在打击破碎区后增加了一段分配、整流的直段。
DGS型风扇磨煤机原煤进入打击轮工作区的方式与传统风扇磨煤机不同，是由干燥风携带进入机壳的。而整流直段使风粉混合物进入打击轮破碎区时均匀、稳定。
3.2 采用了两端支撑结构
DGS型风扇磨煤机支撑轴承放置在打击轮的两侧，同样采用了一端固定轴承、一端浮动轴承的结构。与悬臂结构相比，结构稳定、抗震能力强，对打击轮的不平衡度要求低。
3.3 主轴增设了冷却风防护装置和冷却水冷却装置
冷却风防护装置和冷却水冷却装置降低了主轴的工作温度。在避免了高温环境使主轴材质机械强度下降的同时，降低了主轴的热应力载荷。
3.4 采用了调速装置
较大出力的DGS型风扇磨煤机采用了液力或变频调速装置，磨煤机转速可在75%～100%范围内调整。不仅可以适应锅炉调峰要求，而且可以降低通风电耗，增强磨煤机制粉的经济效率。
3.5 取消了粗细粉分离器
由于DGS型风扇磨煤机煤粉细度是通过前置锤装置来保证的，因此取消了粗细粉分离器，降低了磨煤机安装高度，节省了占地空间。
3.6 采用了重型打击轮
目前打击轮结构分为轻型轮和重型轮两种形式。轻型轮是采用了焊接联接梁和堆焊打击板，前、后盘的厚度变薄，为70～80 mm，其重量比重型轮轻～1/3。重型轮则采用的是铸造联接梁和铸造打击板。
轻、重型打击轮结构形状大体相同，虽然轻型轮质量小、重量轻、转动惯量小，在直接联动时可减小启动时间，但在磨煤机运行中是不能起到节能的效果。
在磨煤机正常工作时，电动机只需连续提供其克服“阻力”的能量即可。“阻力”是指在磨煤机内对原煤的破碎、对干燥介质的吸入阻力、对风粉混合物的输送、克服输粉管道的阻力和支撑打击轮转动部件的摩擦阻力。
磨煤机分别采用轻、重打击轮两种不同结构时，在需要克服的“阻力”中，唯一不同的是支撑打击轮转动部件的摩擦阻力。由于转动部件都是以滚动轴承作为支撑的，其摩擦系数是带有润滑油的钢滚动摩擦系数，非常小。同时打击轮越大，其转速越低，根据功率公式P=M*ω可知：磨煤机工作时采用轻、重两种不同打击轮结构形式时，克服支撑打击轮转动部件的摩擦阻力所做的功相差很小。与磨煤机其他的效率因数相比，可忽略不计。
由于轻型打击轮的转动惯量小，其抗冲击能力较差。磨煤机出力越大表现会越明显。而重型打击轮由于转动惯量远大于轻型轮，抗冲击能力较强，使磨煤机运行相对平稳。
3.7 设计了检修门
DGS型风扇磨煤机为了检修方便，设计了多个检修门。包括：前置锤检修门、护钩检修门、机壳护板检修门、打击轮检修门以及主轴移出检修门等。其中检修相对次数多一些的前置锤检修门是由液力驱动的。
4 DGS型风扇磨煤机结构工作原理
原煤在进入磨煤机前置锤室前，已经与干燥介质充分混合，原煤表面水份被干燥介质蒸发掉，而得到干燥。干燥后的煤粒表面开始产生龟裂至完全破裂，且经充分干燥后的煤粒变脆，易于破碎。此过程称之为“干燥破碎”。
原煤进入前置锤室后，经过安装在主轴上的前置锤多次打击，变成了较细的煤粉颗粒，并随着干燥剂进入打击轮工作区。煤粒在此工作区受到高速旋转的打击轮打击板的撞击和沿程摩擦破碎，并被抛到磨煤机周向护板上得到撞击破碎；在气流的带动下，被破碎的煤粒沿周向护板做环流运动，进行摩擦破碎，同时与周向护板发生撞击，对煤粉进行又一次破碎。在整个磨煤机制粉工作过程中，“干燥破碎”是随着原煤的不断撞击和摩擦破碎而循环往复的过程。 5 DGS型风扇磨煤机的优点
5.1 运行平稳
DGS型风扇磨煤机采用了在打击轮两侧放置轴承座支撑方式，增加了磨煤机的受力稳定性；采用了前置锤破碎装置，不仅避免了原煤对打击轮的冲击，而且使煤粉颗粒在机壳内分布均匀，避免了由打击板不均匀磨损产生的打击轮振动；采用了重型打击轮，由于打击轮的转动惯量大，使磨煤机具有更强的抗冲击能力。
当磨煤机出力超过65 t/h时，DGS型风扇磨煤机的稳定性优势就会明显的凸现出来。
5.2 占地面积小
DGS型风扇磨煤机具有两极破碎装置：前置锤和打击轮。因此在磨制相同煤质、相同出力的条件下，打击轮的直径会小于NV型风扇磨煤机；DGS型风扇磨煤机的煤粉细度是通过优化前置锤的排数和前置锤装置的级数来控制煤粉细度的，不需配备分离器，磨煤机的高度远远小于相同工作条件下的NV型磨煤机；DGS磨煤机检修打击轮时，横向拆装，减小了磨煤机的轴向占地空间。因此DGS型风扇磨煤机可以减少电厂的土建成本。
5.3 DGS型风扇磨煤机检修成本低
所有磨制褐煤的磨煤机中，DGS型风扇磨煤机的检修成本是最低的。首先是其易损件寿命长、其次是易损件是普通结构钢等材质、再者DGS型风扇磨煤机检修简单、方便。
5.4 DGS型风扇磨煤机对煤质的适应性强
由于DGS型风扇磨煤机采用了两级破碎装置（前置锤、打击轮）提高了磨煤机的制粉破碎能力，对煤质的哈氏可磨度、磨损性具有较强的适应性。
5.5 DGS型风扇磨煤机具有提升压头储备能力
由于DGS型风扇磨煤机采用了调速装置，因此在磨煤机选型时可以根据设计院要求对提升压头留有一定的余量，通过调节转速，调整磨煤机实际工作通风量。
6 结 论
DGS风扇磨煤机煤质通过干燥风携带进入机壳的，整流直段使风粉混合物进入打击轮破碎区时均匀、稳定，所以更适用于高水分煤质的褐煤机组，且对煤质可磨性指数要求更广泛，与国内运行的老式风扇磨煤机相比，DGS风扇磨煤机具有运行稳定、耗能低、磨损件寿命长、检修维护方便、节省空间；在国内有较好的市场发展前景。
参考文献：
[1] 赵仲琥.火力发电厂煤粉制备系统设计和计算方法[M].北京：中国电力出版社，1999.
[2] 华东六省一市电机工程（电力）学会.锅炉设备及其系统[M].北京：中国电力出版社，2001.