风扇式轻型轮磨煤机结构和性能改进的研究

论文摘要

本文主要研究应用在发电厂以褐煤为燃料的锅炉制粉系统中的高速风扇式轻型轮磨煤机可行性技术。研究通过对风扇式重型轮磨煤机存在缺陷等问题进行广泛调研总结,提出了研制风扇式轻型轮磨煤机可行性理论,并对新开发的磨煤机采用理论分析、数值模拟计算、热力试验等方法,并结合燃料特性和设备特性等因素进行研究。根据以上研究结果所得出的结论,提出了一些有关风扇式轻型轮磨煤机研发的新技术和新工艺。这些新技术和工艺对提高磨煤机的综合性能具有十分重要的意义,同时也能为该设备的设计、检修和运行维护提供了有利的技术支持。本文主要研究FM340.820型重型轮磨煤机存在的缺陷、轻型轮磨煤机的结构设计、打击板的研究开发和轻型轮磨煤机使用性能的热力试验四个方面技术。风扇式重型轮磨煤机改为风扇式轻型轮磨煤机在国内属于首次设计应用。该设计减轻了前、后盘和联接梁等部件的重量约三分之一,并改变了它们几何形状,增加了通流面积,从而平均增加了磨煤出力5%以上。以FM340.820为例,采用轻型轮磨煤机结构设备重量可以从19.8t降到12.96t。前盘结构设计中采用增加背筋来防止磨损,后盘设计中应用增加衬板来防止磨损,联接梁采用焊接结构设计,这些都取得了较好的实用效果。通过对打击板材料的大量研究和实验,得出利用堆焊新技术设计制造出新种类的打击板,这一研究技术的应用在国内属于首例,该技术包括了堆焊材料配方和堆焊新工艺的研制两部分。通过大量工业试验取得了较好的应用效果。风扇式轻型轮磨煤机使用性能的检验是通过热力实验来完成的。这些实验验证了轻型轮磨煤机的可行性,并且其使用性能完全能够满足风扇式磨煤机运行工况的要求。风扇式轻型轮磨煤机热力试验证实了磨煤出力的提高对运行方式的良好效果,特别是原来需要4台磨煤机投入使用才可以保证锅炉满负荷的工作状况,现在只需3台磨煤机就可以实现了。从实际应用方面证实了风扇式轻型轮磨煤机的应用提高了锅炉对磨煤机需要的稳定性、可靠性,减少了磨煤机故障影响锅炉负荷的情况。风扇式轻型轮磨煤机主要旋转部件,采用结构分析软件ANSYS7.0进行数值模拟计算,根据计算结果可以得到各部件的应力场分布情况,以此可以进行强度分析,计算安全系数。风扇式轻型轮磨煤机的研发应用达到了预期的目标,实现了节能降耗,节约了钢材、降低磨煤机电耗和制造费用,延长了设备使用寿命,从而增加了经济效益,提高了机组的安全性,可靠性和稳定性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 磨煤机的分类
• 1.3 磨煤机性能比较及型式选择
• 1.4 风扇式磨煤机国内外的发展
• 1.5 风扇式磨煤机目前存在的问题及近年来发生的事故分析
• 1.6 本课题的主要研究内容
• 第二章 风扇式轻型轮磨煤机主要部件的强度分析
• 2.1 数值模拟方法
• 2.2 轻型轮计算约定与材料性能
• 2.3 轻型轮强度分析
• 2.4 轻型打击轮强度的数值模拟结果
• 2.5 计算结果分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 风扇式轻型轮磨煤机的设计与制造
• 3.1 风扇式轻型轮磨煤机的结构特点
• 3.2 风扇式轻型轮磨煤机的设计原则
• 3.3 风扇式轻型轮磨煤机的设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 风扇式轻型轮磨煤机运行实验及相关结论
• 4.1 运行实验的目的与要求
• 4.2 设备概况
• 4.3 测点布置及实验方法
• 4.4 实验结果与数据分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 创造的经济效益分析
• 5.1 创造的经济价值
• 第六章 结论及今后工作建议
• 6.1 相关结论
• 6.2 今后工作建议
• 参考文献
• 致谢