ZGM磨煤机提效改造与性能分析

程伟钊

摘 要：本文针对景德镇发电厂ZGM113G-I型中速磨煤机出力难以满足机组经济运行的情况，从ZGM磨煤机结构和运行原理进行分析，找出影响出力的因素，提出了一种采用扭曲挤压的文丘里管道型线设计的动环改造装置，通过对实施效果进行试验对比，从节能降耗和提升出力方面进行分析比较，实现了磨煤机出力提升和节能降耗的目标。

关键词：中速磨;动静环;出力提升;节能降耗

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）09-0158-02

1设备概况

景德镇发电厂2×660MW级机组锅炉的型号为HG-2035/26.15-YM3，是哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的。制粉系统采用中速磨正压直吹式系统，配6台ZGM113G-I磨煤机，B-MCR工况下5台运行，1台备用。

ZGM113系列磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的动环和三个沿动环滚动的固定且可自转的磨辊组成。需研磨的原煤从磨煤机的中央落煤管落到动环上，旋转动环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用在三个磨辊上（见图1）。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过动环喷嘴均匀进入动环周围，将经过碾磨从动环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回动环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器[1]。

难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由人工定期清理，清除渣料的过程在磨运行期间也能进行（见图2）。

2存在的主要问题及原因分析

景德镇电厂ZGM113G-I磨煤机存在的主要问题是磨煤机出力不足，磨煤机最大出力较设计出力偏低达10%以上，且动静环存在磨损严重、间隙过大和电耗较高等。从景德镇电厂设备实际及ZGM磨煤机运行原理分析可知，影响磨煤机出力主要是碾磨出力、输送出力，根据实际运行数据计算喷嘴速度可知，目前磨煤机出口风速较低，高负荷工况喷口风速最大仅为51.29m/s。根据《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》，该速度远远低于中速磨煤机喷口速度建议范围75m/s～85m/s。由此可看出通流面积较大，磨煤机喷嘴出口风速不能保证煤粉的顺利输送，同时风速较低也导致了石子煤排量很高。通过工况分析可得知高工况下磨煤机差压过大，风量受到限制无法进一步提高，通风出力不足使机组无法稳定高工况运行，极易出现“堵磨”情况。

磨煤机技术数据：

标准研磨出力 97.3t/h

额定功率 570kW

电动机额定功率 630kW

电动机转速 992r/min

磨煤机磨盘转速 26.6r/min

通风阻力 ≤6690Pa

额定空气流量 29.73kg/s

3改造内容

将原厂动静环改为文丘里式结构动环，并采用扭曲挤压的文丘里管道型线设计（图3a，图3b），通过优化风环周向、径向角度，改变喷嘴出口流速以及喷嘴垂直向上分速度，从而减小气道阻力，优化一次风携粉能力，提高一次风的空气动力效率;通过文丘里作用在同样的一次风量下提高喷嘴出口速度，因此，可以降低风量的情况下保证出力，從而减轻本体内部吹损。同时因为一次风效率的提高，磨煤机压差的降低，磨煤机和一次风机电耗也会有所降低。

同时将目前市场主流的垂直间隙改为水平和竖直两道间隙（图4a，4b），材质采用独特配方的特种合金材料，其洛氏硬度HRC=55。增加了一次风泄漏时的漏风阻力，大大减少间隙值增加的可能性。同时一次风主流区不受泄漏部分的影响，其磨煤机喷嘴进出口阻力会大大降低。

4磨煤机改造前后性能分析对比

2D改造完成后，为了使磨煤机对煤种的适应范围增加，提高磨煤机出力，降低制粉系统和一次风系统电耗，通过实验寻找磨煤机最佳加载油压和不同煤量对应的一次风量，从而降低磨煤机、一次风机电耗。在煤质一致（陕煤与江西煤7∶3掺配）情况下进行试验，改造前后同等出力试验参数如表1所示。

由表1可知，文丘里式动环改造后，在45t/h出力及以下电耗改造前后趋于一致，达到50t/h出力后，电耗下降约10%;磨煤机最大出力增加较大，改造前磨煤机最大出力约为55t/h，提效装置改造后磨煤机出力在65t/h的出力下可保证长期运行，出力提高了18%。

5 结语

（1）通过动静风环和陶瓷磨辊改造后，磨煤机最大出力提高了18%左右。（2）可有效的降低同等煤量下的磨煤机电流，制粉单耗较改造前下降，尤其在煤量5t/h～60t/h时较为明显。（3）通过动静风环改造后，磨煤机运行一次风量较原来下降5%～8%左右，尤其在45t/h以上较为明显。（4）如果煤种变化大，煤种可磨性系数变化，可磨性系数低时，加载油压和一次风量不一定满足运行要求，可根据煤种结构进行调整磨煤机加载油压曲线和一次风压曲线，达到适应煤种的要求。

参考文献

[1] 刘志华.ZGM113K型磨机煤机出力改造及性能分析[J].节能，2010（1）：43-44.