MPS型中速磨煤机产生振动的原因及消除方法

潘利

（中国电建集团长春发电设备有限公司，吉林长春，130033）

1 MPS 型中速磨煤机技术简介

MPS 型中速磨煤机起源于德国BABCOCK 公司，上世纪八十年代以来我国引进了弹簧加载的MPS 型中速磨煤机，由于其结构合理、碾磨件寿命长、检修维护简单、设备运行电耗低等特点，在我国的燃煤火力发电厂等得到了广泛的应用，MPS 型中速磨煤机的优异性能得到了充分的体现，MPS 型磨煤机的技术得到广大用户的认可。第一代MPS 型中速磨煤机是采用弹簧定加载方式的中速磨煤机、第二代MPS 型中速磨煤机是采用液压变加载方式的中速磨煤机、第三代MPS 型中速磨煤机是采用液压变加载阻尼减振控制技术的MPS-HP-II 型中速磨煤机。

目前，第一代MPS 型中速磨煤机已经退出了历史的舞台。在我国，正在应用的MPS 型中速磨煤机主要采用两种技术，第一种MPS 型磨煤机是采用第一代液压定加载方式的老式MPS 型中速磨煤机，第二种是采用液压变加载阻尼减振控制技术的MPS-HP-II 型中速磨煤机。

2 老式MPS 型中速磨煤机产生振动的原因及消除方法

老式MPS 型中速磨煤机的加载系统采用液压定加载方式，加载压力最大只有450KN/m2。老式MPS 型中速磨煤机的液压加载系统是通过一个比例溢流阀或电磁溢流阀控制油缸有杆腔的油压，磨机工作时油缸无杆腔没有压力，有大块物料经过碾磨区域时油缸活塞会突然上升，然后在有杆腔液压油压力作用下，磨辊快速下降，撞击磨盘，产生振动。老式MPS 型中速磨煤机在运行中极易产生振动，这是受老式MPS 型中速磨煤机的液压定加载方式的结构所限定的，特别是在磨煤机最初启动运行初期，由于受到锅炉点火等原因，磨煤机的出力通常是磨煤机的最小出力值（即磨煤机的最小稳定运行负荷是磨煤机最大出力的40%左右），由于磨煤机的煤层较薄，此时，如果通入磨煤机内部的一次热风风量、磨煤机的碾磨压力等调整的不合适，磨煤机的磨辊极易与磨盘瓦发生刚性接触，从而引起磨煤机产生振动。因此，在磨煤机运行初期，磨煤机的一次热风温度、磨煤机的出口温度、磨煤机的一次热风风量、作用在磨辊上的磨煤机碾磨压力等都是造成磨煤机易产生振动的因素。除了以上磨煤机自身及运行参数与磨煤机的振动有关外，原煤粒度也是造成磨煤机运行振动产生的另外一个重要因素，特别是当原煤的粒度极小时（即最大的原煤粒度≤5mm，最小的粒度为100μm，甚至比100μm 更小），此时，如果按照常规的磨煤机启磨时的运行条件，则会造成磨煤机产生剧烈的振动，因此，通常情况是降低磨煤机的运行压力值，同时为了保证磨煤机的稳定运行无振动，通常会在中架体的拉杆导槽位置增加一套限制加载架降低的装置，保证磨辊辊套与磨盘瓦中间保留一定的间隙值，使磨煤机运行时，磨辊始终无法与磨盘接触，从而不会引起磨煤机运行的振动。

老式的MPS 型中速磨煤机采用了液压定加载方式，磨煤机的最大加载压力等级仅为450KN/m2，磨煤机的出力较低。为了增加磨煤机的出力，提高碾磨压力值是最直接、做有效的方法，但一直为找到有效解决老式磨煤机的振动问题，因此，老式的液压定加载的MPS 型中速磨煤机的技术在几十年内都没有得到实质性的突破。

3 MPS-HP-II 型中速磨煤机产生振动的原因及消除方法

MPS-HP-II 型中速磨煤机是MPS 型中速磨煤机的最新产品，采用了液压变加载阻尼减振控制系统，即在磨煤机的液压油缸无杆腔增加了一套独立的带有一定压力值的管路，使磨煤机在运行时，液压油缸的有杆腔和无杆腔同时存在不同压力值的压力油。

图1

当MPS-HP-II 型中速磨煤机运行中，磨辊遇到颗粒度较大的、硬度较高难以磨碎的物质（如铁块、木块等物料）时，磨辊在运行中从物料表面碾过而被物料提升，磨煤机的液压油缸的有杆腔的液压活塞杆将向上移动，此时液压油缸有杆腔内部的液压油收到挤压使压力值升高，超过此时设定的工作压力，多余的油通过溢流阀溢出，保持有杆腔内恒定的压力；液压油缸的无杆腔由于活塞上升，装载液压油的空间增大使液压油的压力值减小，通过比例溢流阀的开度增加和大流量的反作用力油泵及氮气蓄能器快速对液压油缸的无杆腔补油，使液压油缸无杆腔的液压油得到快速补充。当大块物质通过碾磨区域后，磨煤机的磨辊收到自身重力和液压油站提供磨煤机的加载压力的双重作用下会向下运动，液压油缸的活塞向下运动，有杆腔液压油的容积增大，液压油的压力减小，在比例溢流阀的控制和油缸蓄能器的作用下，向有杆腔增加的液压油量多加，磨辊可以快速地向下运动落到原煤上。此时如果液压油缸的无杆腔没有液压油，那就会像老式的定加载方式的MPS 型中速磨煤机一样，磨辊会在有杆腔压力油和蓄能器压力油的作用下快速向下运动，以较大速度撞击磨盘，引发一次振动。由于磨辊向下运动时，采用液压变加载阻尼减振控制技术的MPS-HP-II 型中速磨煤机，会按以上描述的工作状态，液压油缸的无杆腔已经充满了压力油，液压油缸的活塞向下运动时会受到无杆腔液压油的阻碍（即产生阻尼力），磨辊向下的运动得到了缓冲，从而减小了向下的冲击速度，避免了磨辊直接撞击磨盘，从而使得磨煤机可以稳定运行，这就是采用液压变加载阻尼减振控制技术的MPS-HP-II 型中速磨煤机在技术和设备的结构上避免了磨煤机在运行时产生振动的原因，解决了困扰老式磨煤机多年的振动问题，提高了磨煤机运行的稳定性。

作为国内唯一一家以研发设计、生产制造和售后服务为一体的MPS-HP-II 型中速磨煤机的专业厂家，中国电建集团长春发电设备有限公司已经在2008 年获得了“一种中速磨煤机”的国家发明专利，其核心技术就是液压变加载阻尼减振控制技术，这也是该企业加强了对关键设备核心技术的知识产权的保护。

采用液压变加载阻尼减振控制技术的MPS-HP-II 型中速磨煤机，该系列磨煤机最大碾磨压力等级达到了750kN/m2,比老式的MPS 型中速磨煤机的450kN/m2高出了近67%，可以有效的避免因加载力过大引起磨煤机的振动，同时对其结构进行了优化设计，使该磨煤机的结构更合理、控制更有效，磨煤机的出力提高35%以上。MPS-HP-II 型中速磨煤机的最小稳定运行负荷为磨煤机最大出力的15%，远低于老式MPS 型中速磨煤机的40%，可以更好地满足广大用户的等离子点火或少油点火的要求。该系列磨煤机具有煤质适用范围广、节能、高效、低耗和运行稳定的优点，自本系列产品推出以来，深受广大设计院和燃煤火力发电厂、化工厂及钢铁冶炼厂等行业用户的好评。

当然，作为目前技术最先进的MPS-HP-II 型中速磨煤机产品，在应用中，也要考虑到煤质、运行参数的调整及运行人员对MPS-HP-II 型中速磨煤机性能掌握的程度，否则不适当的操作也会引起磨煤机的振动。如磨煤机的煤质颗粒极小时，（即最大的原煤粒度≤5mm，最小的粒度为100μm，甚至比100μm 更小），此时，如果按照厂家提供常规的磨煤机的碾磨压力曲线，可能就会因为磨煤机的煤层较薄而造成磨煤机产生的振动，因此，通常情况是降低磨煤机的作用力值并增加磨煤机的反作用力值（即阻尼力值），适当调整磨煤机的一次风量可以避免磨煤机的振动。

用户使用MPS-HP-II 型中速磨煤机时会产生振动，多数是由于煤质变化较大（其中原煤水分与设计值差异较大）、或煤中存在铁块等不可被碾磨碎的物料时，或受到制粉系统的一次热风温度、风量等因素的影响，或部分运行人员对MPS-HP-II 型中速磨煤机的结构和性能掌握的不够，因此会采用大风量的一次热风运行、较大的作用力等对磨煤机运行操作，引起磨煤机的振动。因此，当磨煤机产生振动时，首先应对磨煤机产生的振动原因进行分析，并应从磨煤机的一次风量、液压油的作用力值和反作用力值、液压油的清洁度、蓄能器的压力值、原煤中是否含有铁块等方面进行排查，以解决磨煤机的振动问题。

4 结论

MPS 型中速磨煤机在我国应用广泛，磨煤机的稳定运行是机组稳定运行的重要保证，避免磨煤机出现振动是保证磨煤机稳定运行的重要因素，用户应按照设备制造厂提供的说明书进行设备的操作。除了用户检修维护人员加强对磨煤机的日常检修维护外，当用户的实际煤质与设计煤种偏差较大时，建议用户及时将实际煤质的煤质资料提供给磨煤机制造厂家，由厂家提供新的磨煤机一次风量曲线和液压加载曲线，以保证设备的稳定运行。