HP叶轮改造方案.doc

HP系列磨煤机铸造旋转叶轮改造方案目录一、存在问题11、石子煤排放量大12、叶轮寿命短13、石子煤自燃1二、原因分析11、喉口流速过低22、叶轮结构设计不合理23、磨碗延伸环2三、改造方案41、铸造件的特点42、原结构不足63、技术改造论证8四、结构说明8五、改造目标9六、经济效益9七、设备明细9八、附件10附件1：铸造叶轮10附件2：公司简介10上海重型机器厂有限公司生产的HP系列型碗式中速磨煤机，在众多火力发电企业使用过程中发现该磨煤机叶轮存在许多问题，我公司针对出现的问题提出了一整套解决方案。一、存在问题1、 石子煤排放量大：在正常运行过程中石子煤排放量过大，并且排出物中含有一定量的原煤，浪费极大，严重影响了机组供电煤耗、锅炉热效率等经济指标。2、 叶轮寿命短：原有的叶轮装置在运行约5000小时后,节流板及叶轮其它部位容易脱落到磨煤机侧机体内，损坏刮板、下裙罩、侧机体衬板等备件，影响磨煤机的安全运行。3、 石子煤自燃：磨煤机运行过程中经常出现石子煤自燃喷火现象，燃烧产生的烟雾充满整个厂房，严重影响设备正常运行，是个巨大的安全隐患。二、原因分析一般来说石子煤是磨煤机难以或不能磨碎的原煤中岩石类杂物，它们硬度高（25），密度大（2.6t/m3）、热值低（400600大卡/公斤）；按中华人民共和国电力行业标准磨煤机试验规程 DL46792中对中速磨煤机石子煤量的的规定，如石子煤量大于额定出力的0.5%，磨煤机已属非正常运行工况，但现今大部分发电企业所使用的煤的质量得不到保证，所以也不能按规程的说法认为磨煤机运行不正常，但石子煤能达到自燃的程度说明磨煤机系统出了严重的问题，原因分析如下：1、 喉口流速过低：石子煤中含有煤说明在喉口处的一次风不能将原煤与石子煤分开，也就是说喉口的流速设计不够，排出的不仅是石子煤还有大量的原煤；2、 叶轮结构设计不合理：原始设计的喷口流速过低，从磨内甩出的石子煤及原煤不能快速被吹走，加快了节流板及叶轮结构的磨损，使其寿命降低，从而增大了通流面积，进一步降低喷口流速；3、 磨碗延伸环：磨碗延伸环没有起到应有的作用，延伸环高度不够从而不能将一部分原煤及渣挡回磨碗。HP型碗式磨煤机结构示意图三、改造方案为了降低能源的消耗降低发电成本，避免对机房环境的污染和降低工人劳动强度，为安全文明生产奠定基础。我公司依托雄厚的技术力量和多年现场检修经验，针对上述问题对上海重型机械有限公司HP系列碗式中速磨煤机叶轮装置进行改造。将原叶轮结构改造为铸造结构，通流截面过渡平滑自然，使整个叶轮阻力降低，一次风流动更流畅，风速更合理。改造后的叶轮装置满足现场安装使用。1、 铸造件的特点：改造生产的叶轮装置为铸造合金钢，它是一种高强度中碳调质锰钢，具有高强度，弹性和耐磨性。适用于高应力、承受强烈磨损条件下的大型零件。相对于结构件，铸造件有以下有点：1）设计的灵活性，对铸件的形状和尺寸有最大的设计选择自由，其成形和形状改变十分容易。形状和质量的完善化设计、最小的应力集中系数以及整体结构性最强等特点，都体现铸钢件设计的灵活性和工艺优势。2）铸造件冶金制造适应性和可变性最强，可以选择不同的化学成分和组织控制，适应于各种不同工程的要求。可以通过不同的热处理工艺在较大的范围内选择力学性能和使用性能，并有良好的焊接性和加工性。3）铸造件相对于结构件能用于多种不同的工况条件，其综合力学性能优于其他任何合金，而且有多种高合金钢适用于特殊的用途。能承受高拉伸应力或动负荷的零件铸件，在低温或高温下受较大负荷的零件以及重要的关键件，原则上都应优先采用铸钢件。铸造旋转叶轮实物图2、 原结构的不足：上海重型机械有限公司HP系列磨煤机叶轮装置，采用的是金属焊接结构件，在形状和大小等方面，焊接结构件的灵活性比锻钢件为优，但与铸钢件相比，有以下不足之处： 1.焊接过程中易于变形。 2.难以做出流线型的外形。 3.焊接过程中内应力较高，焊件易残留焊接应力，焊缝收缩受到周围冷金属的牵制作用容易开裂。4.施焊接缝影响零件外观和可靠性下降。5.焊件质量容易受焊工操作水平和管理水平的影响。6.焊接接头韧性较差，焊缝及焊接热影响区容易出现贝氏体、马氏体等淬硬组织，导致焊接接头的韧性降低。HP磨碗叶轮装置图HP磨碗叶轮实物图3、 技术改造论证：磨煤机石子煤属于难磨碎的岩石类杂物，它硬度高、密度大；原结构由于自身结构的缺点即硬度低、耐磨性差以及厚度薄等因素使磨煤机在运行一段时间后，叶片磨损严重，且叶片不具有焊接还原性，石子煤排放大的问题难以得到根本性的解决。1）、改造的铸件叶片厚度大于焊接件的厚度，并且为铸造一次成型，其应力小、不易变形，因此它的综合机械性能要高于焊接结构件。2）、改造后的叶轮材料整体为高硬度、高耐磨铸钢件，其整体寿命远高于结构件，其母体材料使用寿命不小于5年，易损部位铸件使用寿命也能达到2年。长期投入成本小于焊接件装置。3）、该结构整体采用分段组合设计，便于安装拆卸，更换灵活。4）、排渣量降低明显并且长期稳定，即使叶片有磨损但由于铸造件的可焊接性，可在磨煤机内完成修复工作且工作量小，免去焊接件的整体更换，降低检修成本。四、结构说明针对上海重型机械有限公司产HP系列中速磨煤机运行时叶轮出现的问题，重新设计一种叶轮结构（包括磨碗延伸环），有效解决以上问题。新结构中调整罩与衬板支撑板之间间隙为810mm，如此既减少了漏风量也不会产生大量的磨损；最大喉口流速不超过75m/s，最低喉口流速不低于50m/s，可有效减小排渣量；整个通流截面过渡平滑自然，可有效减少运行过程中的设备磨损；并将磨碗延伸环高度视现场渣量适当增加，可将部分煤及石子挡回磨碗。磨碗延伸环、叶轮、调整罩都是分段结构。改造后各部件结构见附图（仅作参考）：五、改造目标改造目标：将上海重型机械有限公司产HP系列碗式中速磨煤机叶轮装置改造为改进型铸造叶轮装置，可使叶轮阻力降低，一次风流动更流畅，风速更合理，石子煤排放率从原1.5%左右（磨损后期更大，可达到3%4%）降到改造后的0.5%左右，机组供电煤耗也相应降低，石子煤颗粒与燃煤分离，石子煤排放无自然现象，从而达到节能降耗，降低石子煤颗粒排放，解决现场安全文明生产，使设备安全稳定运行的改造预期目标。六、经济效益直接经济效益（理论上）：300WM每台炉磨煤机假定每天燃煤4560T，1年（按250天计）可节约原煤45601%250=11400T，1T原煤按500元计算，11400T原煤折合人民币5700000元. 以上为单台炉每年节约费用（供电煤耗节约费用不在其中）。七、设备明细（HP763型磨煤机）序号名 称规格型号单位数量/磨生产厂家1磨碗延伸环YSHZG-HP763套1北京昊蓬2旋转铸造叶轮DTPZ-ZG-HP763套1北京昊蓬3调整环TZH-ZG-HP763套1北京昊蓬4盖板GBA-ZG-HP763套1北京昊蓬5引导环YDH-ZG-HP763套1北京昊蓬八、附件附件1：铸造叶轮附件2：公司简介公司简介北京昊蓬机电设备有限公司是一家集设计、生产、开发为一体的制造企业。公司专业生产磨煤机配套产品：KGM系列磨煤机出口速关阀（快关门）及PZF系列磨煤机石子煤排渣阀（排渣门）。本公司为北京电力设备总厂（良乡修造厂）、上海重型机器厂、长春发电设备总厂、沈阳重型机器厂的指定磨煤机出口速关阀与石子煤排渣阀供应商，并建立了良好的长期合作关系。本公司同时拥有专业的技术研发团队进行磨煤机技术改造与革新工作，积极参与电厂的磨煤机改造项目，为电厂磨煤机的安全、节能、增效运行做出了积极贡献。北京昊蓬机电设备有限公司拥有先进的生产加工和检测设备，所有产品开发、设计均采用CAD技术辅助，采用GB、ANSI、BS、DIN、ISO等国内外先进标准来满足不同客户的需求。所有产品均通过国家各项质量体系认证，确保产品优质、优价。并且本司有专业的产品研发改进部门以及单独部门负责产品的售后服务和技术支持，为客户提供及时，全面，周到的全方位服务，保证产品的顺利安装，调试，运行。公司奉行：“博采众长、开