石 怀

内蒙古大板发电有限责任公司

中速磨煤机的金属损耗分析

石 怀

内蒙古大板发电有限责任公司

中速磨煤机制粉系统是大型燃煤炉的重要组成部分，随着磨煤机的不断改造和更新，中速磨煤机的金属损耗就成了一个课题，只有深入细致的了解中速磨煤机制粉系统的特点以及影响中速磨煤机的一次风的特性，才能真正降低中速磨煤机的部件磨损。对于中速磨煤机的定期维护、定期检查、定期检修也是保证中速磨煤机稳定、经济运行的先决条件。同时讨论了影响中速磨经济安全工作的主要因素，并提出相应合理的运行方式，对电厂实际运行具有理论指导意义。

中速磨煤机；一次风；金属损耗；碾磨损；冲蚀磨损；磨煤出力

前言

近年来，随着火电厂的发展、大型燃煤炉采用中速磨煤机直吹式制粉系统占有很大的一部分，中速磨煤机在大型火电厂的广泛应用已成为不可逆转的必然趋势。

然而，对中速磨煤机及直吹式制粉系统的运行特性不熟悉，加上国内燃料应用情况的复杂性给运行和金属的损耗带来了诸多问题，随着我国节能降耗的大力深入和企业内部的挖潜增效，制粉系统的金属损耗就成了一个重要的课题，充分地做好运行中一次风调节，以及细致认真的检修，才能减少金属的损耗，提高机组的经济性，创造良好的社会效益和经济效益。二 中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统的特点

正压直吹式制粉系统的特点是磨煤机保证锅炉负荷的需要，均匀、连续地供给炉膛合格的煤粉，因此在任何时候运行的磨煤机的磨煤量均等于锅炉燃料的消耗量，磨煤量是随着锅炉负荷的变化而变化。

正压直吹式制粉系统最显著地特点是，一次风机装在磨煤机的前面，同时一次风分成两路，一路是进入空气预热器加热，然后再进入磨煤机进行干燥原煤，同时携带合格的煤粉进入炉膛燃烧，。另一路风是在空气预热器和一次风机出口之间引出的，对磨煤机的温度进行控制，防止磨煤机内部超温和着火。运行人员调整好冷、热一次风，可以提高锅炉的经济性，减少磨煤机的金属损耗。

保持适当的一、二次风出口速度和风率，是建立良好的炉内动力工况，使风粉混合均匀，保证燃料正常着火和燃烧的必要条件。一次风速过高会推迟着火，空预器漏风加大，过低则可能烧坏喷口，并可能在一次风管造成煤粉沉积，在磨煤机风量满足的前提下，一次风压应维持在9～10.5kPa（根据具体调试确定）。二次风速过高或过低都可能直接破坏炉内正常动力工况，降低火焰的稳定性，因此应控制好二次风箱与炉膛差压值。一次风率增大，着火时间推迟，显然这对低挥发分燃料是不利的；对高挥发分燃料着火并不困难，为保证火焰迅速扩散和稳定，要求有较高的一次风率。锅炉运行过程中，保证一定的一次风压对稳定燃烧极其重要，一次风压的波动易造成燃烧不稳，所以运行过程中一次风压是一较重要的监视参数。在自动状态下一次风压随负荷变化，成一曲线关系。一次风压投自动时，负荷大幅变化时应密切监视一次风压的变化，防止一次风压过低导致不出粉，这种情况多出现在机组启动、断煤、负荷偏低停运制粉系统时。

二 影响中速磨煤机制粉系统金属损耗的因素

1、一次风对磨煤机金属损耗的影响

一次风作为原煤的干燥风和煤粉的携带风，风温影响煤粉干燥，风压影响煤粉的刚性和细度。

1.1 热一次风的风温的高低，是决定原煤干燥出力和煤粉细度的关键因素，当风温较高时，能很好地满足干燥出力，同时原煤易于破碎，减少磨辊和磨盘瓦的金属损耗，煤粉的破碎细度大大提高，减少了煤的重复碾磨才能达到的煤粉细度，延长了金属磨损件的使用寿命。

1.2 当热一次风风温较低时，原煤中的水分不易蒸发，煤的可磨性增大，煤的二次碾磨几率增多，金属损耗就越大，煤的颗粒变大，不利于热风的携带，对于静态分离器和磨辊、磨盘瓦磨损就加剧，经济性降低。

1.3 运行中的磨煤机如果一次风压偏高，势必造成煤粉颗粒变粗，大的煤粉颗粒就造成分离器、煤粉管、喷燃器的金属磨损增加，同时煤粉刚性增大，推迟煤粉在炉膛的着火，燃烧也不完全，增高后的一次风压，对于非碾磨件的金属冲刷非常严重，如：加载架、中架体下部、动静喷嘴环、磨辊支架护板、煤粉管路等。

1.4 一次风的风压如果偏低，容易堵塞煤粉管，造成磨煤机饱磨（原煤或煤粉在磨内无法被完全破碎或被一次风带走，堵塞风道及排渣箱，电机过载），煤的刚性减弱，二次磨损增加。虽然非碾磨件的金属损耗降低，可碾磨件的磨损增加。磨煤机的内部阻力及磨煤机一次风入口与分离器出口之间的静压差值增大。当磨煤机内部粉量增加，此阻力值将随着粉量的增加而逐渐变大。很好的控制此阻力值同样可以减少金属的磨损。

2、加载力对中速磨煤机金属损耗的影响

加载力越大，石子煤量相应变少，但是对于磨辊和磨盘瓦的磨损相对较大。因此，在磨损中后期，只要石子煤符合要求，不能一味通过增加一次风量和增加加载力来减少石子煤量。此外，加载力过低，产生的石子煤量必然会增加，相应煤粉的出力也不足，煤粉的二次磨损次数增多，同样金属磨损也会增加。合适的加载力和反作用力对于同一煤种，它的碾磨出力、通风出力、干燥出力相匹配的情况下，金属损耗是最经济的。磨煤机采用变加载，磨煤机的出力大小可自动、随时随地进行调整。机组调峰时，避免磨煤机的频繁启动，运行操作方便。有利于延长耐磨件寿命，可减少金属损耗20%。

3、铁块、石块、木块对于中速磨煤机金属损耗的影响

3.1 输煤系统除铁器效果的好坏直接影响中速磨煤机的金属损耗和部件的使用寿命，当除铁器的效率达到100%时，磨煤机部件的使用寿命将达到15000～20000小时，除铁效率达到80%时，中速磨煤机部件使用寿命降低5000～6000小时，由此可见输煤系统除铁的好坏，对于中速磨煤机的金属损耗至关重要。

3.2 石块的决定因素是燃料的采购环节，好的煤质是减少中速磨煤机部件的关键，石子对磨辊和磨盘瓦的磨损相当快，控制好原煤的质量非常重要，它可以延长中速磨煤机部件的使用寿命。石子一旦被磨碎，必将被热风携带，被携带走的细小沙粒，加剧静态分离器、煤粉管路的磨损，中速磨煤机的经济性大大降低，也不利于炉膛的着火燃烧。

3.3 木块和原煤是靠除杂物机进行分离的，大的木块被分离，小的木块在中速磨煤机中不容易碾磨，在离心力的作用下，进入石子煤仓被排掉。木块在中速磨煤机中使磨辊的作用力和反作用力增强，导致瞬间的提升力增大，原煤不容易磨碎，在等量的通风量下，煤粉出力减少。要想增加出力，必将增加一次风量，这样热风对非碾磨件的磨损增加。

三 降低中速磨煤机制粉系统金属损耗的措施

进行系统改造、加强运行控制、注意检修维护

1、建议用户对一次热风系统进行改造，使一次风温能够达到设计值。

2、加强运行控制，尽量提高一次风温。在不影响磨煤机运行及锅炉燃烧的情况下，适当降低磨煤机出口的温度，来降低入口一次风量，从而降低喷嘴环喷口处风粉混合物的速度，以减轻磨内部的磨损。

3、注意检修维护，按照磨煤机说明书中的要求定期检查磨损情况，保证及时更换和检修。

3.1磨辊防护板防护措施：

3.1.1 采用贴陶瓷衬板以增加其使用寿命。

3.1.2 采用堆焊技术以增加使用寿命。

3.2 加载架护板，在护板上贴陶瓷或进行堆焊。

3.3 中架体大门衬板，在中架体衬板易磨损部位贴陶瓷衬板或进行堆焊。

3.4 中速磨煤机内部的冲蚀磨损，降低冲蚀磨损的关键是降低风速，因此降低喷嘴环喷口处的风速是降低耐磨件磨损的最有效的措施。

四、结论

中速磨煤机正压冷一次风直吹式制粉系统是金属损耗相对较少的一个磨煤机类型，由于运行中热一次风温达不到设计值，不能满足干燥出力，只有提高一次风速来满足炉膛燃烧需要，它势必会加速磨煤机内部的冲蚀磨损。正常运行工况，煤质较好的情况下，中速磨辊套、磨盘瓦、碾磨件的使用寿命普遍在15000～20000小时左右。针对这种运行工况，在排渣量允许的情况下，可适当降低加载力，这样可在一定程度上延长碾磨件的寿命，同时可解决因风量大、煤层薄而引起的磨煤机磨损加剧。运行中应根据燃煤种类和锅炉负荷的需要，相应调整通风量、碾磨力，以保证磨煤机工作和锅炉燃烧的经济性。

[1]烟风煤粉管道设计技术规程.中华人民共和国国家经济贸易委员会

[2]计算流体力学的理论、方法及应用.科学出版社

[3]金属材料学.冶金工业出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.072

石怀，职务：锅炉点检员，工作单位：内蒙古大板发电有限责任公司工程部。