浅谈中速磨煤机喷嘴环部的作用与改进

张晓明 钟金亮

浅谈中速磨煤机喷嘴环部的作用与改进

张晓明 钟金亮

中速辊式磨煤机(MPS型)作为燃煤机组锅炉的重要辅机，在火力发电厂运用已有二十多年的历史，以其制粉效率高、运行噪音低及占地面积小等诸多优点，深受广大用户的欢迎。随着时代的发展、技术的进步，磨煤机各组成部分也在不断改进创新。本文主要浅述MPS型辊盘式磨煤机中喷嘴环部的作用及改造

磨煤机 喷嘴环部 检修维护 分段改造

MPS型中速磨煤机是具有三个固定磨辊的外加力型辊盘式中速磨煤机。

三个辊子在一个旋转磨盘上作辊压运动。需要粉磨的物料从磨机的中心落煤管落到磨盘上。旋转磨盘借助于离心力将物料运动至碾磨辊道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊圆周方向均布于磨盘辊道上，磨辊施加的碾磨力由液压缸产生。通过静定的三点系统碾磨力均匀作用至三个磨辊上，磨盘﹑磨辊的压力通过底板﹑拉杆和液压缸传至基础。物料的碾磨和干燥同时进行。热气通过喷嘴环均匀进入磨盘周围，将经碾磨的物料烘干并输入至磨机上部的分离器。在分离器中，粗细物料分开，细粉排出磨机，粗粉重新返回磨盘碾磨。难以破碎的杂物热气流不能吹走，它们通过喷嘴环落入磨机下部的热空气室中，经刮板至石子煤箱中排除。

喷嘴环部是MPS中速磨煤机的重要组件。喷嘴环绕磨盘四周，作用是将一次热风静压变为动压。喷嘴环由旋转部分和静止部分组成，旋转部分(动环)用螺栓固定在磨盘座上并随磨盘一起转动。静止部分由静环和挡环组成。静环固定在磨机架体上，挡环用螺栓联接在静环上。安装时应保证挡环和动环之间的垂直间隙均匀，间隙值应保证5～7mm之间 。动环与静环水平间隙应保证7mm。喷嘴环部动环的材质是ZG50Mn2，属于高锰钢耐磨材料，使其使用寿命显著提高。

为获得磨煤机的高度可靠性和良好的使用性，必须根据运行计划使磨煤机有一定的停歇时间，并且要根据运行计划对其部件做必要的修理和更换，以保持磨煤机良好的操作运行状态。因此对于维修工作，建议采取预防性的维护保养措施，而不是在绝对需要时才进行修理或更换，从而达到较高的可靠性，以避免无谓的停机。磨煤机维护检修时，要定期检查喷嘴动环喷口磨损情况，喷嘴环处的风速较高，同时又有物料和石子煤的冲刷，喷嘴环的表面会出现磨损。磨损过大会影响通风流速，石子煤排放量增多。磨损偏大时应及时采取叶片修补﹑封堵喷口等办法保证通风截面。动环与静环之间的间隙也应经常检查(要求间隙5～7mm)，动静间隙超过10mm时应调整间隙达到规定要求，间隙处不应有异物。当磨损严重时则要更换新喷嘴，整体式喷嘴环在更换时要将分离器﹑加压装置拆卸下来。

首先拆卸分离器：将分离器出粉管道和落煤管用索具吊住；拆开分离器与出粉管道和落煤管联接法兰的联接螺栓；将膨胀节提升至分离器可移出的程度；拆开分离器与中架体间的连接螺栓；拆下通向分离器顶部的梯子(必要时拆除分离器检修平台)；拆开密封风管道的连接； 将分离器内通往磨辊的垂直密封风管道拆下来；将分离器下返料斗拆下；利用分离器移出装置，将其放在适当的位置。

然后拆卸加压装置：在压力框架﹑拉杆﹑铰支座上作好标记；安装磨辊固定支承装置(专用工具提供)，防止磨辊倾倒；拆开加压装置铰支座与辊支架的联接销轴；拆开拉杆机构上拉杆与下拉杆的联接卡套，使上拉杆能够与加压装置一起被吊出。

由此可见，整体式喷嘴环的更换维修是相当复杂的，并且在拆卸过程中，耗时﹑费力，不利于生产。因此结合现场反馈情况，为满足客户要求，使检修方便，现将动环分段铸造。

改造方案：将整个动环等分成六段；每段动环与相邻配合的面加工去2mm，供安装留量用；加工时保证相邻配合叶片单面错差尺寸小于3mm，错差处打磨至平滑过渡。

尺寸计算：(以MPS280中速磨煤机为例)

已知：磨煤机入口最大体积流量：V=62.04 m3/s(见热平衡计算书)

喷嘴环的喷口数目为：Z=42；喷嘴流速范围：70-90m/s。

叶片与水平轴线的夹角设计为：α=45°。

喷嘴环的旋转方向为顺时针。

则喷嘴环的喷口内径d1=(1.37-1.4)·D=(1.37-1.4)×2800=3836-3920mm

取喷口内径d1=3920mm d1=3920mm

喷口宽度： a=[V/(80×Z)]0.5=[ 62.04/(80×42)]0.5=0.135m

考虑结构尺寸和物料粒度等因素，取叶片的宽度为：a=130mm

则喷口内径d2= d1+2a=4180mm d2=4180mm

喷口中径dm=( d1+ d2)/2=( 3920+ 4180)/2=4050mm dm=4050mm

通过喷嘴环单个喷口的最大体积流量：V1= V/Z=62.04/42=1.48 m3/s

MPS辊盘式磨煤机喷嘴环风速设计为：W=70-90m/s。

取静止时的喷嘴环最大风速为90m/s

喷口环旋转的线速度为：W0=πndm/60=3.14×21.6×4.05/60=4.5 8m/s

矢量合成最大喷口环风速为：W1=86.7m/s

单个喷口环截面积为：A1=V1/ W1= 1.48/86.7=0.017m2

总喷口环截面积为：A= A1×42= 0.017×42=0.714m2

喷口的周向宽度：b= A/a=0.017/0.13=0.131m

叶片厚度的确定：

喷嘴环喷口中径的水平轴线上的喷口宽度：

b1= b/cosα=0.131/ cos45°=0.185m

则喷嘴环喷口中径的水平轴线上的叶片截面厚度：

S1 =πdm/Z- b1=3.14×4.05/42-0.185=0.118m

叶片厚度：S= S1×cosα=0.118 ×cos45°=0.083m

考虑喷嘴环的铸造圆角对风速的影响，取叶片厚度S=80mm

喷口长度的确定：

喷口长度L=0.097×dm=0.097×4.05=0.393m 取L=395mm

优点：分段动环在检修时可以不拆分离器，直接从中架体大门吊入，旋转磨盘部后用螺栓安装固定，大幅缩短停炉时间；不必整体更换，只需更换磨损严重的部分，增加产品竞争力；优化铸造工序。

综上所述，通过对中速磨煤机喷嘴环动环的改造，能够有效减少更换动环时的维护检修时间，实现了结合现场的设计理念。在今后的工作中，会继续通过理论与实践结合，不断改进和完善中速磨煤机。