钢球磨煤机钢球自动筛选系统的设计

杜寄勇 武海亮 高俊昆

（济南重工股份有限公司，济南 250109）

制粉系统是锅炉能耗较大的设备，制粉系统运行经济性主要取决于磨煤电耗和通风电耗，而增加磨煤电耗的主要影响因素包括钢球的磨损、杂物的堆积等。节能意味着增效，只有增效才能提高企业的经济效益。本文以钢球磨损堆积在筒体内作为节能降耗的主要课题，只有对制粉系统加强管理，实现在运行过程中自动筛选磨损废弃钢球，减少对制粉系统的内耗，为企业节能降耗提供助力。

1 概述

某热电事业部“一炉一机”工程新建1×260t/h高温高压煤粉锅炉，配套1×25MW抽背式汽轮发电机组，同步建设脱硫脱硝，主要为化工区提供蒸汽、电力。因此，对“一炉一机”工程的设备可靠性要求较高，设备年利用小时数8000h。锅炉为四角切圆燃烧，自然循环汽包炉，中间仓储式制粉系统，锅炉系统配备2台钢球磨煤机[1]。技术要求如下。

（1）端衬板ZGCr6Mo。材质及机械性能符合磨煤机耐磨件的相关要求。机械性能：HR≥50；冲击韧性≥10J/cm2；C：0.6% ～ 0.9%；Cr：5.0% ～ 7.0%；Mn：0.5% ～ 1.5%；Si：0.4%～ 1.0%；S＜ 0.04%；P＜ 0.04%；Cu≤ 1.0%；Ni≤ 1.0%；Mo：0.4%～1.0%。

（2）该项目实施后，磨煤机运行符合电力行业标准要求，不对磨煤机运行产生任何负面影响。钢球自动筛选系统工作稳定、安全、可靠，便于检修维护。

装置安装使用后，磨煤机出力提高5%，筛选球直径在12～15mm，废铁件线性尺寸≤150mm，不合格钢球筛选率≥85%，系统无泄漏，不得对现场造成污染。设备使用寿命≥6年。

2 技术方案

钢球自动筛选的开发、研制，是根据磨煤机的工作原理和运行实际情况，以节电和提高磨煤机出力的经济价值，对筒体内出粉端进行技术改造，实现在运行中在线自动筛选筒体内被磨损失效钢球、石块等。

在风粉流动作用下，磨煤机在运行中将抛起、抛落的钢球推向出口处堆集，旋转中失效钢球沿着半锥角倾斜面，被选进筛孔槽型衬板空腔内；被带入高位时，其自由下落到衬板与螺旋管连接的定向多条流道，借助反向螺旋片的推力，将小钢球推向出球位置锁定；靠筒体的旋转将小钢球提升至高位点时，小钢球、石块等在自重及旋转离心力共同作用下被抛出，落到高位点接球装置内，经导球管落入密封式收球箱[2]。

根据以上分析，设想在钢球磨煤机出口安装自动选球装置，具体设计思路及示意图如图1所示。

图1 磨煤机钢球自动筛选装置示意图

2.1 螺旋管结构

在原螺旋管内，安装一个新螺旋管，改变原螺旋管的螺旋片旋向。新螺旋与原旋管旋向相同，以螺旋片作为支架，新螺旋管与原螺旋管之间形成多条流道，与筛孔槽型衬板连接形成定向内流通道[3]。

2.2 端衬板结构

筛孔衬板，是根据原有的端衬板尺寸规格，在衬板表面设计筛球孔，宽12～15mm，衬板背面与端盖之间形成内流通道。

2.3 端盖保护

端衬板与端盖之间形成废钢球流道，若不采取对端盖的保护措施，则端盖的内壁将受到废钢球、杂物和煤粉的磨损，即使这些东西的运动速度不高，磨损不严重。因此，在安装筛球衬板时，在端盖表面上安装防磨钢板，防止对端盖的磨损。

2.4 接球装置

在出粉弯头部位安装固定接球装置，采用独特的输球通道，与出口弯头外部收集箱连接，顺利将小钢球输送到收集箱中。

2.5 收集箱

密封式收集箱内装有一辆小推车，用来对废钢球装卸，箱体固定在出口弯头外部一侧，在磨煤机筒体内出口部位将原衬板拆除，安装新型筛孔槽型衬板与螺旋管连接形成整体封闭式筛选通道，将磨损失效的小钢球在运行中经接球装置落入收球箱内[4]。在无任何能源消耗下，靠磨煤机原动力旋转方式，实现运行中在线自动筛选功能。

3 结语

增加磨煤电耗的主要因素来源于钢球的磨损、杂物的堆积等。本文主要分析了某钢球磨煤机钢球自动筛选系统的设计，其中包括螺旋管结构、端衬板结构、端盖保护、接球装置以及收集箱及部分的设计。通过项目具体参数，人们可以拟定技术方案。本产品经过用户的实际使用反馈，将磨损废弃钢球在运行过程中实现自动筛选，大大减少了对制粉系统的内耗，节能降耗效果明显，经济效益较好。