郭永强

1 前言

我公司6 000t/d 水泥生产线配套ZGM113G 型立式煤磨机，自运行以来，煤磨机存在诸多问题。煤粉细度R80μm≤10%，磨内压差高（＞7 400Pa），有饱磨现象；煤磨机振动偏大（2～3mm/s），易加速设备磨损老化；吐渣量大（＞3t/d），且吐渣含有大量煤块；磨盘上常有大量飞砂，导致煤磨机主电机电流高、功耗大、研磨效率低；煤磨机产量较低（约35t/d），当煤磨机出现故障需停机处理时，煤粉产量难以满足回转窑生产需要，存在停窑风险，对水泥生产线的安全稳定运行和企业效益造成较大影响。

2020 年底，我公司对该水泥生产线进行了技术改造，改造后，窑系统产量进一步提高，煤磨机产量更加难以满足水泥生产需要，煤磨机改造势在必行。我公司结合煤磨机实际运行情况和产量影响因素进行了综合分析研判，决定从加设热风沉降室、提高煤磨机研磨效率及选粉效率等几个方面对煤磨机进行改造。煤磨机现场运行照片如图1 所示。改造后，在保证煤质、煤粉细度和水分不变的前提下，煤磨机产量提高至45t/h左右，稳定了煤磨机工况，实现了煤磨机的提产降耗。

图1 煤磨机现场运行照片

2 煤磨机产量的影响因素

2.1 外在因素

影响煤磨机产量的外在因素主要有原煤水分、灰分、挥发分、易磨性等煤质因素和篦冷机入磨的高温飞砂量。考虑以上因素，煤磨机产量计算公式如下：

式中:

BM——实际产量，t/d

BM0——理论产量，t/d

fG——原煤可磨性影响系数

fR——煤粉细度影响系数

fM——原煤水分影响系数

fA——原煤灰分影响系数

fH——入磨飞砂量系数

2.2 内在因素

影响煤磨机产量的内在因素是指煤磨机自身的研磨能力、选粉效率、干燥能力等性能品质。

（1）研磨能力：即煤磨机磨辊、磨盘构成的研磨区域对煤的研磨破碎能力。

（2）选粉效率：即煤磨机配套选粉机对研磨后煤粉的选粉效率，高效率的选粉机能使煤磨机的研磨能力得到充分发挥，并降低循环负荷率。

（3）干燥能力：即煤磨机热风对煤粉的充分干燥能力，保证煤磨机出口温度是满足煤磨机产量、保证煤粉水分的必要条件。

3 ZGM113G型磨煤机的改造方案

3.1 增加热风沉降室，制作卸灰溜子

该水泥生产线窑前飞砂量较大，造成大量高温飞砂进入煤磨机内，因高温飞砂密度比煤粉大得多，致使大量飞砂留在煤磨机磨盘底部无法出磨，从而降低了煤磨机研磨效率。原计划改造时在煤磨机热风阀前部风管处安装热风沉降室，以减少入磨飞砂量，但因现场无安装位置，最终决定在入磨前的高温风管处增加热风沉降室，并制作卸灰溜子，每8h 放灰一次。改造后的热风沉降室如图2所示。改造完成后，煤磨机研磨效率大幅提高，停机入磨检查发现，磨盘上仅余少量飞砂，达到了预期效果。

3.2 改造研磨区域，提高煤磨机研磨能力

3.2.1 磨辊改造

对靠近煤磨机中心侧磨辊进行多层堆焊，增加磨辊宽度，调整磨辊辊套型线和衬板型线的角度，进而增加磨辊与磨盘的接触面积，提升煤磨机研磨能力。磨辊改造示意如图3所示。

图3 磨辊改造示意

3.2.2 磨盘改造

磨辊宽度增加后，磨盘也需进行相应堆焊，调整磨盘衬板形状与磨辊匹配，保持磨盘凹槽深度不变，确保料层厚度，保证设备稳定运行。堆焊后的磨盘和磨辊接触面积增大，研磨效率提升明显。

3.2.3 风环改造

根据煤磨机产能提升计划，核算新风环所需风量，改变风环形式，减少动、静风环之间的间隙，减少漏风。改造后，风环出口的旋流效应及风速有效增加，吐渣量明显减少，达到了提产效果。风环改造前后照片如图4、图5所示。

图5 风环改造后照片

3.3 选粉机改造

改造时，保留选粉机壳体、传动部分及分离器上部，更换静叶片组、转子及回粉锥。改造前，选粉机转子及静叶片组选粉效率偏低，导致内部循环负荷大，改造时，通过增加转子及静叶片组的有效选粉面积，可提高选粉机选粉效率，降低内部循环负荷。改造前，原动、静叶片之间的间隙偏大，导致物料分离时间长、气流速度梯度大、分级力场不均匀，物料易结团、分散性差、分级精度低，改造时，通过减小动、静叶片之间的间隙，稳定造粉机分散分离功能区分级力场的均匀性，可提高选粉机有效分选效率，提高静叶片和转子使用寿命。

4 改造效果

煤磨机提产改造项目于2020年11月10日开工，工期1个月，改造后，系统运行稳定。改造前后煤磨机运行参数对比如表1 所示。改造前后煤磨机操作画面如图6、图7所示。

表1 改造前后煤磨机运行参数对比*

图6 改造前煤磨机操作画面

图7 改造后煤磨机操作画面

由表1 可知，改造后，煤磨机产量稳定在45t/h左右，较改造前提高10t/h，煤磨机提产幅度为28.5%；改造后，煤磨机主电机电流稳定在65A左右，较改造前降低9A；改造后，煤磨机主电机电耗降低0.5kW·h/t，磨内压差稳定在6 800Pa左右，较改造前降低约6 00Pa，系统阻力大幅降低。

改造后，煤磨机吐渣量约0.5t/d，较改造前减少2.5t，且吐渣多为石子、煤矸石等杂物。改造后，煤磨机振动值＜1mm/s，运行稳定，设备故障率降低。

5 结语

ZGM113G型立式煤磨机在运行过程中普遍存在产量低、吐渣量大等问题，我公司通过采取加设热风沉降室，综合改造煤磨机风环、煤磨机研磨区和选粉机等措施对其进行改造。改造后，系统运行工况稳定，煤磨机产量稳定在45t/h 左右，提产28.5%，每天可避峰停机2h进行设备维护，同时，达到了提产降耗的预期改造目标，取得了较好的改造效果，供业内同行参考。