制粉系统.pptx

制粉系统,第一节 概 述 制粉系统的作用是将原煤经干燥和碾磨后制成细度合格的煤粉送到锅炉燃烧器，以满足锅炉负荷的需求。制粉系统分为两大类：中间储仓式和直吹式制粉系统。,储仓式制粉系统因有煤粉仓对磨煤机出力与锅炉煤粉消耗量间的缓冲以及邻炉间的调剂作用，制粉系统的运行及出力与锅炉的负荷没有直接的关系，提高了锅炉机组的可靠性。但因其系统复杂、投资和系统的占用的空间大，产生爆燃的可能性也相对较高，因而在现代大容量机组中使用较少。储仓式制粉系统一般采用低速钢球磨煤机。,直吹式制粉系统简单、设备少、输粉管道短、阻力小，从而制粉电耗低，同时因系统简单产生爆燃的可能性也随之减少。但要求磨煤机出力与锅炉负荷相平衡，同时也必须与给煤机出力相平衡，使得磨煤机不能始终运行于其经济出力区。但因目前大容量锅炉通常有几套制粉系统，每套制粉系统对应一组喷燃器，当负荷变化时可以通过停运部分制粉系统来实现，从而使运行磨基本处于经济出力区。因此，近几年来直吹式制粉系统得到广泛应用，尤其是在大容量机组中。直吹式制粉系统采用的磨煤机一般有mps磨、hp磨、mbf磨以及双进双出钢球磨煤机。,直吹式制粉系统可分为正压式和负压式制粉系统，正压式又可分为冷一次风机直吹式制粉系统和热一次风机直吹式制粉系统。负压式直吹式制粉系统因所有煤粉都经过排粉风机，磨损相当严重，因而较少被采用。热一次风机直吹式制粉系统中一次风机处于高温下工作，成本要求高，而冷一次风机直吹式制粉系统对一次风机只要求常温下工作，但要求空气预热器为三分仓式，比较两者的经济性，冷一次风机直吹式制粉系统得到了更为广泛的应用。我厂亦采用冷一次风机直吹式制粉系统。冷一次风机直吹式制粉系统因磨煤机处于正压下工作，必需为磨煤机提供必要的密封风，以防煤粉进入磨辊轴承等。,中速磨煤机简介,中速磨煤机的工作原理：两组相对运行的研磨部件，在弹簧力、液压力或其它外力的作用下，把它们之间的原煤研磨成煤粉；然后通过研磨部件的旋转运动，把磨碎的煤粉甩到周围的风环室；粗煤粉被分离出来重新再磨，合格的煤粉送往燃烧器；在磨粉过程中，还伴随有热风对煤粉的干燥；同时，被甩出来的原煤中的少量的石块和铁块等杂物落入石子煤箱，被定期排出。中速磨煤机根据其研磨部件的不同可以分为mps磨、hp磨、mbf磨等。,mps(zgm)磨煤机,mps磨煤机是德国babcock(巴布科克）公司60年代为辗磨硬质烟煤而研制的，其研磨部件是三个凸形辊子和具有凹形槽道的磨环，又称为辊-环式磨煤机。沈阳重型机器厂、北京电力设备总厂于 1985年分别引进了mps磨煤机的生产技术。经过对引进技术的消化吸收，两家厂对mps磨进行了一定的优化，如采用新型分离器、旋转喷嘴等，现已形成了较为完整的产品系列。在目前国内的300mw、600mw机组上已有大量运行实绩。 mps磨的出力范围一般在40100%之间，煤粉分配的效果较hp磨差，在采用新型静态分离器后，提高了分离器内部的导流性，分配偏差率减小。对于磨制的煤粉颗粒均匀性指数n，mps磨要略好于hp磨。,根据babcock公司的经验，mps磨对煤种的适应范围见下表,磨煤机的运行电耗包括通风电耗和磨煤电耗两部分。mps磨煤机的滚动阻力小，磨煤电耗低。mps磨的磨煤电耗为5.5kwh/t煤。 磨煤机的通风电耗主要用于克服磨煤机本体阻力和管道阻力上。对于一定的锅炉机组，磨煤机的管道布置基本一致，即管道阻力部分一定，磨煤机的本体阻力将直接影响通风电耗的大小。本体阻力由碾磨区阻力和分离阻力组成。前者对于同一类磨煤机大体相同，而后者则与分离器尺寸的大小有关。mps磨煤机本体阻力比较大。 磨煤机耐磨件的使用寿命主要由结构设计和耐磨件的材质决定的。mps磨采用了大直径、碾磨面窄的磨辊，其使用寿命可达到12000小时。 mps磨的磨盘行程均等于碾磨行程，故磨盘的转速较低，磨煤时振动小且平稳，抗三块（石块、木块、铁块）能力强。但mps磨的磨辊与磨盘直接接触，空载启停前，需先将磨辊提升，使磨辊与衬板之间有空隙，避免磨辊在磨盘上的冲击振动。,二hp磨煤机,hp型磨煤机是美国ce公司在rp型磨煤机的基础上改进、创新发展起来的一种高性能先进的浅碗式磨煤机，其研磨部件是磨辊和碗形磨盘。上海重型机器厂在80年代引进了ce公司rp磨的整套生产技术，现在已形成生产能力向用户提供rp磨及hp磨系列产品。hp磨采用了rp磨的基本形式，其结构主要由齿轮减速箱、磨辊和加载装置、磨碗、分离器等部分组成。在目前国内的300mw、600mw机组上也已有大量业绩。hp磨保留了rp磨的优点，又吸收了mps、mbf磨的特点。同rp磨相比，hp磨重大改进主要有： 1）采用螺旋伞齿轮加行星齿轮二级减速立式传动，既便于检修，又便于密封隔热。 加大了磨辊的直径（30%），延长寿命。 2）采用可重复堆焊的磨辊套硬质合金材料。 3）采用叶轮装置改善喷口出口处空气动力场，降低出口速度，降低阻力和磨损。 4）由液压加载改为外置式弹簧变加载。 5）采用了磨辊翻出专利技术，辊套更换时间只需8小时。 6）hp磨煤机，其结构设计与选型计算引进的为美国燃烧工程公司（ce）技术，对同样引进美国ce技术的四角切园燃烧锅炉具有成熟的配套经验，传统的磨煤机为4个出粉口。,三mbf磨煤机,mbf磨在国内尚无厂家有生产能力，我国有江苏利港电厂、广东沙角b厂、北仑电厂二期等选用mbf磨，利港电厂进口的是fw-23型mbf磨，沙角b厂所选用的fw-ihi22.5磨是fw公司和日本ihi公司合作生产的产品，北仑电厂所选用的mbf-23磨是fw公司和日本ihi公司合作生产的，上海重型机器厂分包了部分机件的生产。总的来说，mbf磨在我国的运行业绩还比较少。 接下来重点介绍我厂采用的zgm-95g型磨煤机。,我厂制粉系统采用正压冷一次风机直吹式制粉系统，每台炉配备5台北京电力设备总厂制造的zgm95g-型中速辊式磨煤机。zgm95g-型磨煤机是在继承和发扬德国babcock公司技术的基础上，由北京电力设备总厂研制开发的一种mps磨煤机。 型号及主要技术特点： z g m 95 g 分k、n、g三个型号，k为小型,n为中型, g为大型 磨环滚道平均半径（cm） 磨煤机 辊式 中速,工作原理,zgm95g磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。需磨制的原煤从磨机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础，原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。 难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块及其他杂物等通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由自动排渣装置排走 (或由人工定期清理)，清除渣料的过程在磨运行期间也能进行（见下图）,zgm113g型磨煤机采用鼠笼型异步电动机驱动。通过立式伞齿轮行星齿轮减速机传递磨盘力矩。减速机还同时承受因上部重量和碾磨加载力所造成的水平与垂直负荷。,zgm95g型磨煤机采用鼠笼型异步电动机驱动。通过立式伞齿轮行星齿轮减速机传递磨盘力矩。减速机还同时承受因上部重量和碾磨加载力所造成的水平与垂直负荷。 为减速机配套的润滑油站用来过滤、冷却减速机内的齿轮油，以确保减速机内部件的良好润滑状态。 配套的高压油泵站通过加载油缸既可对磨煤机施行加载又可实现磨煤机启停开空车（抬起磨辊）。 通常一台磨配有一台密封风机，也可几台磨共用一台密封风机，密封风用于磨煤机传动盘处（对于负压运行此处密封取消）、拉杆关节轴承处和磨辊处的密封。 维修磨煤机时，在电动机的尾部连接盘车装置。,zgm中速磨的结构特点,1）磨煤机的三个磨辊通过辊轴各自固定（只有自转，没有公转），因此磨辊研磨行程等于磨盘行程，这良好的碾磨关系，使得碾磨效率高、磨盘转速低。 2）磨煤机三个磨辊互成120布置，三点受力，、碾磨力均匀，传动部件受力均匀（如减速机的平面推力瓦不易发生偏载），减少传动元件的损坏。 3）由于采用了大直径辊子，碾磨阻力小，煤块容易咬入，对提高生产能力和降低能耗及提高辊套寿命均有好处。 4）磨辊加载力直接传到基础上，这样可以施加尽可能高的加载力而不导致磨煤机振动。 5）固定的磨辊布置，保证了压架和磨辊之间在相对高速运转时具有良好的相互作用，这是做到最大出力所必不可少的条件。,6）原煤在磨盘内均匀分布（因原煤在磨盘转动离心力作用下均匀分布），而每个磨辊的加载力也是均匀的，因此在每个磨辊部位的煤层厚度也是一致的，所以磨辊磨损均匀、运行平稳，使用寿命长 7）磨辊有三个运动的自由度：三个磨辊和压架整体的上下运动，用来整体补偿磨辊和衬板的磨损；每个磨辊的转动，用来碾压物料；每个磨辊在水平面内的自由摆动，用来补偿磨辊和衬板的局部磨损后的型线失真，保持磨机出力在磨损后期基本不下降（约5%）。而碗式磨磨辊不能在水平面上摆动，因而在磨损后期出力下降比较大（约15%）。 8）在同样的磨盘直径下，zgm（mps）型磨煤机的磨辊直径大，宽度大，转速低，因而磨运行平稳，振动小，抗三块（石块、木块、铁块）能力强。,1采用行星齿轮减速机 1）体积小，结构紧凑（由于采用分流传动），重量轻，占地面积小，投资小（减少轴向尺寸，磨煤机可以纵向布置，磨煤机间跨距大为缩小），检修方便。 2）承载能力大，噪音小。 3）传动效率高，空载功率降低。 4）减速机中间是浮动齿形联轴器，使齿轮系统来自磨煤机的冲击完全隔开，运转平稳可靠。,2磨煤机液压变加载系统 1）磨煤机出力范围由过去的40100扩大到25100，提高低负荷性能，满足机组调峰需要。配套的高压油泵站通过加载油缸既可对磨煤机施行加载又可实现磨煤机检修时抬起磨辊。 2）提高耐磨材料寿命 3当磨煤机出力低时，加载力就小，可减小低出力时磨煤机振动、减少辊胎和衬板的磨损。避免磨煤机小煤量时不能形成稳定的煤层，磨煤机振动加剧，致使加载杆频繁断裂，磨煤机内衬板振落，地脚螺栓振断等问题，若是恒加载力，低出力煤层薄时，加载力仍然很大，辊胎和衬板磨损就很快。,降低磨煤机电耗,由图所示可知，加载力大小随磨煤机出力大小变化而变化，可有效减少磨煤机回粉量，降低磨煤机电耗。由于空气弹簧的刚度是一个变量，加载力小，刚度小（反之亦然），现将空气弹簧的最大刚度做到低于弹簧定加载磨煤机的弹簧刚度，这样磨煤机的振动小，运行更加平稳。,a、可以实现磨煤机开空车 由于磨煤机的磨辊与磨环有3mm的间隙，可以实现磨煤机开空车，使磨煤机启动对锅炉的影响减至很小，提高了锅炉运行的稳定性，同时也有利于磨煤机顺控启动的实现。 b、减少检修维护量 定加载的中速磨煤机，检修每3000小时进行一次检查，检查弹簧长度合格，以保证加载力合格，采用液压变加载，检修日常维护工作量可大大减少。 c、负荷及煤种的适应性大大加强 5采用自动液压加载装置，随负荷的变化，加载力变化范围增大，对负荷及煤种的适应性大大加强。,6采用旋转喷嘴 采用旋转喷嘴主要是改变喷口处空气动力场，降低喷口流速。旋转喷嘴的结构如图所示。,图64 旋转喷嘴结构图,采用旋转喷嘴的优点,1) 喷嘴磨损均匀，寿命比静止喷嘴提高23倍。 2） 由于旋转，使叶片出气边缘气粉涡流区向上部推移，既降低了叶片出气边的磨损又使风环处阻力进一步降低。 3) 喷嘴外环与旋转喷嘴之间的竖直间隙既方便磨煤机检修，又成倍地提高机壳内防衬板的寿命。 4) 整体结构简单，安装容易，检修方便。,zgm95g型磨煤机结构及主要部件介绍,1. 台板基础 台板基础主要包括齿轮箱基础台板、电动机基础台板、地脚螺栓盒、拉杆座和盘车台板，各台板调整固定后，二次灌浆时埋入基础。电动机台板、齿轮箱台板、拉杆座通过地脚螺栓固定在基础中，盘车装置台板通过地锚和膨胀螺栓固定在基础中。高压油站通过膨胀螺栓固定在基础上。,2.传动盘及刮板装置,传动盘与齿轮箱采用刚性连接，用来传递扭矩，它装在齿轮箱的输出传动法兰上，通过16条m48的螺栓和输出传动法兰紧固，上部装有磨盘。 磨运行时，齿轮箱的输出力矩通过输出传动法兰和传动盘接触面间的摩擦力传递给传动盘，传动盘通过上部三个传动销带动磨盘转动。传动盘除了传递扭矩外，同时承受上部的加载力和部件重量，并通过齿轮箱的推力瓦把力传递给齿轮箱机体和磨煤机基础。 传动盘上对称装有两个刮板装置，随传动盘转动。刮板和一次风室底部正常间隙是610毫米，当运行磨损后，间隙变大，可通过刮板的紧固螺栓调整此间隙。,3）磨环及喷嘴环 磨环及喷嘴环由旋转部分和静止部分组成，旋转部分包括磨环托盘、衬板（12件）、锥形罩等组成，这些部件在传动盘的带动下转动。喷嘴叶片与磨环托盘铸成一体，跟随磨盘旋转。静止部分固定在机壳上。旋转部分与静止部分的间隙是6 mm左右。 衬板嵌在磨环托盘内，通过楔形螺栓紧固。 锥形盖板的作用是把从落煤管落下的煤均匀布到磨盘上，并可防止水和煤漏到传动盘下面的空间内。,磨辊装置,磨辊装置由辊架、辊轴、辊套、辊芯、轴承、油封等组成。 磨辊位于磨盘和压架之间，倾斜15，由压架定位。使用过程中辊套是单侧磨损，磨损达一定深度后可翻身使用，以合理利用材料。 磨辊是在较高温度下运行，其内腔的油温较高（可达110），为保证轴承良好润滑采用高粘度、高粘度指数、高温稳定性良好的合成烃shc高温轴承齿轮油，每个磨辊注油22升，油密封由两道油封完成，第一道油封密封外部环境，第二道油封密封内部润滑油，两道油封之间填有耐温较高的润滑脂，用来润滑第一道油封的唇口。 磨辊内有大小两种轴承，大轴承是圆柱滚子轴承，小轴承是双列向心球面滚子轴承，二个轴承分别承受磨辊的径向力和轴向力。,辊架的作用是把通过铰轴的加载力传给磨辊，它与密封风系统连接的活动管路连接，密封风通过辊架内腔流向磨辊的油封外部和辊架间的空气密封环，在此形成清洁的环形密封，