(国家能源集团常州发电有限公司江苏常州213033)
摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的进步。国电常州发电有限公司630MW机组采用上海重型机器厂生产的HP1003型中速碗式磨煤机，投产十多年后，磨煤机出力开始逐渐降低，石子煤排放量逐渐增大，甚至影响炉膛的燃烧性能。为了改善这种现象，对磨煤机内部进行了改进和优化，最终使得磨煤机出力明显提高，石子煤排量大幅降低。为提高经济效益，现阶段大多数发电企业入炉煤采取掺烧低热值的洗末煤，但洗末煤石子煤量大，经常导致刮板磨损严重，甚至脱落。若刮板脱落或损坏，石子煤无法顺利排出，堆积在一次风室，影响一次风流场，磨煤机出力降低，直接影响发电企业的经济效益。严重时石子煤在一次风室内自燃，影响磨煤机安全运行。本次优化是在刮板原设计基础上通过优化刮板结构和材质升级的方法来延长刮板的使用寿命，减少磨煤机因刮板脱落后的检修时间，保证磨煤机长期安全经济稳定的运行。
关键词：中速磨煤机刮板；装置优化；改造方案效果
引言
在我国发电企业中，火电机组仍然居于主导地位。制粉系统是燃煤机组的重要系统，它的作用是将原煤磨制合格的煤粉，然后送入锅炉炉膛进行燃烧。制粉系统运行好坏，将直接影响到锅炉的安全性和经济性。根据磨转速主要分为高速、中速、低速磨煤机，中速辊式磨煤机以其投资少、操作简单、电耗少、结构紧凑等优点在火电发电过程中得到了广泛的应用。本文主要就中速磨煤机刮板装置优化改造方案效果为课题进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。
1工作原理及结构特点
（1）工作过程由电动机驱动，通过减速装置和垂直布置的主轴带动磨环或磨盘转动。原煤由给煤机经落煤管从磨煤机中心落入磨内旋转的磨环(或磨盘)上，受到3个独立的相距1200毫米分布于磨环上方的液压加载(或弹簧加载)的磨辊的挤压与研磨，被粉碎成煤粉。磨成的煤粉随磨环一起(俯视呈逆时针)旋转，在离心力的作用下向外移动，最后沿磨环周缘溢出。磨煤干燥用的热空气由磨环周缘的风环斜向进入磨煤机的磨煤空间，热空气携带煤粉上升，较重的粗粉颗粒脱离气流返回磨环重磨。煤粉气流继续(俯视呈顺时针)旋转上升，在分离器顶部穿过折向挡板装置，由于碰撞在分离器顶部壳体上和转弯处的离心力作用，又有一部分粗粉颗粒返回磨盘重磨。合格的煤粉经过顶部的煤粉分配器离开磨煤机进入一次风粉管，送入燃烧器进行燃烧，其结构及系统布置与各种形式的球磨机有很大的不同。（2）磨煤机特点磨辊直径大，滚动阻力小，故出力特性好，电耗低；出力平稳，噪音低，振动小；采用固定的铰轴支撑磨辊，使磨辊在磨盘上有一定的倾斜度12~15°（本厂角度取15°），研磨时磨辊单侧磨损，同时具有摆动优势，提高了耐磨件的使用寿命；磨辊在水平位置具有一定的自由度，可以摆动，对铁块、木块、石块适应能力强；磨辊与磨盘端面形状相配，保证了良好的研磨效果，确保磨煤机的后期出力。（3）实际运行中存在的问题磨辊磨损中后期石子煤排放量大；煤粉均匀性较差；喷嘴环及磨本体磨损；磨滚磨损超标；磨滚中心偏差，分离器端封易损坏，分离器震动大。
2磨煤机的性能优化
公司630MW机组HP1003型中速磨煤机在使用过程中出现了石子煤排放量大、出力降低的问题，现场实测石子煤排放量最大的一台磨达到12000kg/天，出力最低的一台磨为48t/h。对于这两个问题，在实际工作中逐一进行了突破。
2.1石子煤排放量大的问题分析与优化
首先，针对石子煤排放量大的问题，经过对磨煤机内部的检查和分析，认为主要原因有以下四个方面：
2.1.1流经风环的一次风速和风压较小
石子煤通过风环自上而下落至石子煤室，而一次风通过风环由下而上进入磨煤机研磨区，在风环喉口处流向相反的热风与下落的石子煤进行激烈的碰撞，把大量密度较小的细煤吹起，通过分离器分离后进入煤粉管，风速和风压较小将直接影响石子煤排量。
改进措施：采用新型叶轮装置提高风环处的一次风速和风压。原配的叶轮装置是依靠节流环调节通流面积来控制一次风的，而此时对风压和风速的提高并不是很明显，并且在长期的使用过程中节流环容易脱落，影响设备安全运行；新型叶轮装置采用翼型叶片控制一次风环开孔面积，降低一次风的紊流，叶片间距与舌片采用最小压降设计。
3现有技术的技术方案
国电常州发电有限公司630MW机组配有6台HP1003型中速磨煤机，使用设计煤种时5用1备，使用校核煤种时6台全部投用；每台磨机上有四根一次风管将合格的煤粉送至炉膛四角，A、B、C、D、E、F磨上引出的一次风管分别对应炉膛的A、B、C、D、E、F层。其工作原理为：电动机驱动减速箱，减速箱直接与磨碗连接，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。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。磨碗被减速箱带动，原煤在磨碗上碾磨成粉。
4本优化方案技术方案的详细阐述（优化方案内容）
4.1本优化方案所要解决的技术问题
通过试验在原有刮板装置的基础上，改变刮板的受力结构，改变刮渣板连接方式，变更刮板部分位置材质，解决连接环与的固定轴的磨损、刮板脱落、刮板卡涩、刮渣板磨损四种现象。能有效降低改造成本，实验阶段安全风险低，现场实用性、推广性强。实施后能保证磨煤机可长期安全稳定运行，进一步减少设备维护费用，提高经济效益。
4.2本优化方案提供的完整技术方案（优化方案）
（1）降低刮板连接环、固定轴磨损量，保证配合间隙在合格范围内（小于3mm）。将原有的连接环材质为（Q235）升级为（Q345），原有固定轴材质（#45G）升级为（40Cr），提高耐磨度减小磨损，保障合格的配合间隙。（2）改变原固定轴上刮板采用“两点悬挂”式，作用力集中在两个连接环上受力，减小摆动工作造成的局部磨损。将升级后的连接环与新加工的轴套（材质40Cr）组装成一体，形成轴端固定，轴套悬挂式布置配合轴自由转动，从而达到配合面受力，改变原有的工作方式，降低局部磨损，并保障了刮渣板与渣室底部的正常间隙（正常8—10mm）。（3）减少刮渣板工作时与底部积渣正常刮磨形成的磨损；将原来的材质Q235升级为16Mn，并将基础板改为U型孔与刮渣板螺栓连接，不仅提高耐磨度增加使用寿命而且刮渣板上下调整间隙后可以继续使用，更有效节约了耐磨材料。
结语
磨煤机刮板改造完成后提升磨煤机组的安全经济稳定运行小时数，明显降低了停磨频率。磨煤机刮板优化后不仅刮板使用寿命大大增加，而且在节能方面效果非常明显。经济效益方面主要有以下两方面：（1）节省设备维护费用：购置一套新刮板的费用为3600元，而加工一套刮板的费用为900元。改造之前每台磨煤机平均3个月更换一次刮板，2015年度两台炉（2台炉共12台磨煤机，每台磨煤机2件刮板）的维护费用为3600*12*2*4=345600元，改造后平均6个月更换一次刮板，2016年度两台炉的维护费用为900*12*2*2=43200元。改造后较改造前可节省费用为345600-43200=302400元。（2）保证电量方面：由于煤质等方面原因，机组满负荷下磨煤机已由原来的五运一备到现在的六台磨煤机全部运行。停一台磨煤机每小时损失10万KWh电量，处理刮板缺陷用时五个小时，上网电价按照0.25元/KWh计算，损失的经济效益为0.25*100000*5=125000元，改造后的磨煤机刮板基本不会出现这种情况，直接挽回经济效益125000元。
参考文献:
[1]张建.试论中速磨煤机刮板装置优化改造方案效果.2018.