钢球磨煤机护甲,可以降低磨煤电耗

吉林石油集团有限责任公司热电厂（138006） 付亚萍 郭会昌 郭会彦 【摘 要】 国内火力发电机组应用最多的是筒式钢球磨煤机，钢球磨煤机是储仓式制粉系统制粉系统中最重要、锅炉耗能较大的设备。 保持磨煤机在出力下运行，对提高制粉系统的经济性作用。

本文对影响钢球磨煤机运行的主要因素进行了分析，对提高制粉系统的经济性有一定指导意义。 【关键词】 钢球磨煤机 运行 影响 分析 1 前言 国内火力发电机组应用最多的是筒式钢球磨煤机，钢球磨煤机是储仓式制粉系统中最重要、锅炉耗能较大的设备。 2 影响钢球磨煤机运行的主要因素 影响钢球磨煤机运行的主要因素有钢球磨煤机的工作转速、护甲的材质和结构形状、钢球充满系数与钢球直径、球磨机筒体通风量、球磨机载煤量、分离设备、煤粉特性、制粉系统漏风等。 2.1 球磨机的临界转速nljt 和工作转速n 当球磨机的筒体转速发生变化时，筒中钢球和煤的运行特性也发生变化。 如筒体转速很高（n≥nlj），超过一定值后，由于作用到钢球及煤粒上的离心力很大，以致球与煤不再脱离筒壁，而随其一同旋转，如图1(c)，产生这种状态的转速称为临界转速nlj。 这时虽然使筒体旋转所耗能量很大，但钢球已没有撞击作用，煤只受到轻微的研磨，磨煤作用也很小。 图1 筒体转速对钢球和煤运动状况的影响 当筒体转速处于上述两者之间时，钢球被带到一定高度后，沿抛物线落下，如图1（b）。 磨煤作用时的转速称为工作转速n，它与临界转速nlj间有一定的关系。 由式（1）临界转速与钢球重量无关，与筒的直径有关，圆筒直径越大，则临界转速越低。 在上述理想条件下，临界转速与筒内所装物料性质无关，钢球和煤将同时达到临界状态。

筒体的工作转速是钢球有提升高度时的转速。 因为这时钢球具有的冲击能，落下后对煤的撞击作用最强。 由图1（b）可见，各层钢球的工作情况是不一样的。 通常以能量的最外层（贴壁的一层）钢球的工作条件为基础，当它们具有提升高度时，理论上可以导出与此相应的筒体转速。 nzj=32/D1/2 或 nzj=0.756 nlj r/min （2） 显然，如果以其它层钢球的提升高度为基准，筒体转速将有不同的数值，而磨煤机的实际转速尚须借助实验得出。 国产球磨机的工作转速n接近转速，并于临界转速有如下关系： n/nlj=0.74－0.78 （3） 2.2 护甲的材质和结构形状 运行实践表明，当磨煤机筒体内更换新的护甲后，磨煤机出力显著增加，电耗下降。 若运行时间较长，护甲磨损后，磨煤出力逐渐下降。 在球磨机转速选择中并没有考虑护板的结构形状的影响，实际运行中，钢球在筒体内的旋转速度永远小于筒体本身的旋转速度，两者的差值决定于钢球和护板之间的摩擦力，摩擦力愈大，速度差愈小。 因此决定钢球有提升高度的因素除筒体转速外，护甲的结构也是十分重要的。 如果护甲与钢球间的摩擦力大，可以在比较低的转速下达到提升高度，是说，在比较低的转速、较小的能量消耗下达到钢球的工作状态。 磨损严重的护甲，护甲和钢球间的速度差增大，衬板与钢球的摩擦力小，会有较大的相对滑动，一部分能量消耗在钢球与衬板的摩擦上，而未能用来提升钢球。 所以为了保持磨煤机出力，减小磨煤机电耗和延长检修周期，保证护甲的材质和结构形状是十分必要的。 钢球装载量将直接影响磨煤出力及电能消耗。

当磨煤机通风量与煤粉细度不变时，随着钢球装载量的增加，单位时间内球的撞击次数增加，磨煤出力Bm及磨煤机功率Pm相应增加，磨煤单位电耗Em也是增大的。 磨煤机出力Bm不随钢球装载量G成正比增加，而是与G0.6成正比。 因此，在磨煤机出力能满足要求时，减少钢球装载量可以提高磨煤机运行的经济性，但为保证磨煤机最经济的工作，磨煤机应在钢球装载量下运行。

由于通风量不变，排粉风机功率Ptf不变，随着磨煤出力的增加，通风单位电耗Etf减小，制粉单位电耗Ezf 也是减小的。

磨煤机

但是，当钢球装载量增加到一定限度后，由于钢球充满系数过大使钢球下落的有效高度减小，撞击作用减弱，磨煤出力增加的程度减缓，而磨煤功率却仍然按原来变化速度增加，磨煤单位电耗显著增大，这时制粉单位电耗也将增大。

磨煤出力和单位电耗随Φ的变化关系，如图2所示，对应一定型号的磨煤机和一定的煤种，存在一个钢球装载量。 制粉单位电耗最小值所对应的充球系数为充球系数ψzj。 它可通过试验确定，一般在0.2~0.3范围内。

图2 单位电耗E与充球系数ψ的关系（通风量不变，煤粉细度不变） 图3 单位电耗E与磨煤通风量Vtf的关系（钢球装载量不变） 钢球直径应按磨煤电耗与磨煤金属消耗总费用最小的原则选用。 当充球系数一定时，球径愈小，撞击次数及作用面积愈大，磨煤出力提高，但球的磨损加剧。

随着球径减小，球的撞击力减弱，不宜磨制硬煤及大块煤。

钢球磨煤机

因此，一般采用的球径为30~40mm，当磨制硬煤或大块煤时，则选用直径为50~60mm的钢球。 运行中，由于钢球不断磨损，为维持一定的充球系数及球径，应定期及时向磨煤机内添加钢球，并且要保证钢球的材质，免因钢球磨损减少钢球装载量，影响磨煤出力。 积聚于筒内的碎小钢球或金属碎件，其本身已失去对煤的?破碎作用，应定期进行筛选除去，以减小制粉电耗。 2.4 球磨机筒体通风量 球磨机筒体内通风量直接影响煤粉沿筒体长度方向的分布和磨煤出力。