HP-1003型磨煤机运行状况分析
李 建
（淮南电力检修公司 安徽省 淮南市 232089）
摘 要：主要概述平圩发电公司#3#4号机HP-1003型磨煤机的工作原理及构造，分析磨煤机运行以来主要影响磨煤机出力原因的分析及设备技术改造。
关键词：碗式磨煤机、构造、工作原理、磨煤机出力、设备技术改造
1 HP-1003型磨煤机概述
平圩发电公司#3、4采用HP-1003磨煤机来研磨、分选与干燥煤粉。 HP磨煤机是CE公司在80年代研制出来的，而由于其研磨表面与碗相似，又有人称之为碗式磨煤机。此型号磨煤机的优势有许多，最为显著的就是不会金属之间产出接触，这是因为磨辊在磨碗的上面，它的组成也较为简单，是一个磨碗（依靠外部能源驱动）和三个弹簧加载的磨辊。在磨煤机中加入煤后，被导向磨辊和磨碗之间的间隙，让磨辊转动进而研碎煤。当磨碗下部进入热空气后，会输送煤粉、干燥煤粉，将煤粉输送到燃料管道系统中进行燃烧，期间会通过分选装置与多孔出口装置。 2 HP—1003型碗式磨煤机构造
以下为HP磨煤机的组成部件：
1.磨碗四周存在进风口，在侧机内进行衬板安装，并进行着支承分离器体作用的发挥，热空气通过进风口的时候，会沿着磨碗四周朝上。 2.减速箱由行星齿轮组成，直接连接磨碗，拥有一定的减速比，可以使磨碗达到要求的转速，驱动减速箱是依靠电动机。保护膜印刷
3.磨碗外部配置有叶轮，通过叶轮能够确保热空气通过磨碗外经间环隙和分离器体的时候，做到分布均匀，以使风粉混合物在碾磨区域内得到良好控制。
4.磨碗在减速箱的带动下，研磨原煤成粉。
5.分离器体内悬挂着单独的弹簧，或是液压加载的磨辊，磨辊在与磨碗的间隙具有大量原煤的时候会进行自主转动。
6.装有折向装置的分离器顶盖、导向衬板和分离器体能够容纳煤粉，同时，可以给风粉形成引导，较粗的煤粉经过折向装置的时候被被分离出来，然后又回到磨碗展开碾磨。
7.多孔出口装置与出口文丘利，能够均匀将气流与煤粉分为四股。
8.由4个阀组成排出阀装置，并将之安装到多孔出口装置上部，在不适用磨煤机的时候，如果有存煤，为了确保设备安全，应隔离开磨煤机和运行锅炉。进行检修的时候，也需用它将磨煤机隔离开来。
3 HP—1003型碗式磨煤机工作原理
制粉系统的工作原理如下：
在经过磨煤机的研磨之后，原煤达到了相应煤粉细度要求，就能够在炉内有效燃烧。通常煤粉的细度、磨煤机的具体规格以及原煤的特性决定了磨煤机的最大出力。
当原煤的直径≦38mm的时候，会通过煤管进入到磨碗内部。在确定给煤率的时候，需要结合磨煤机的投运台数、煤质及发电机组的发电量。原煤进入磨碗后，会向着研磨环渐渐移动。煤在可绕轴转动的磨辊装置下可以成功通过，因此，磨辊的转动，可以在煤上施加弹簧加载装置产生的碾磨粒。煤经过磨辊装置的作用下，会成为煤床，同时在磨辊和磨环之间被研磨成粉。热空气和烟气等输送介质，在研磨煤的过程中，会将颗粒（较小较轻）的吹起。空气的作用主要体现在如下几点：从磨机输送煤粉进炉膛；为磨煤机提供必需的动力，以煤粉分离，确保出口煤粉细度达到标准；被加热空气能够在煤粉碾制的时候，使煤干燥，进而研磨的时候更为容易。
一次风机负责空气的输送。在热空气进入磨碗底部的时候，通过磨碗周围的环隙，空气会向外径逐步移动。气流在磨碗上叶轮的作用下，其方向会处于垂直。在气流的作用下煤粒较小较轻会被朝上携带，而磨碗外径较重的外来杂物会落到侧机体区域。刮板装置安装有转动罩装置，能够从磨煤机中扫出外来物（一般由开采机械的零件或煤层中的岩石组成）。所以，最大限度减少进入磨煤机的杂物，是有着很大裨益的。在磨碗中较轻的煤粒会朝上移动，然后通过二级分离。因为运用了固定空气折向器，所以，第一级分离发生在磨碗水平面上。此时，会继续碾磨磨碗内最重的煤粒。颗粒较轻的情况下，会随着气流到达分离器顶盖展开第二级分离，这里风粉混合物在可调叶片的作用下，会形成旋风运动，使重颗粒从煤流中落下。利用分离器叶片与文丘利套管分离出较重的煤粒，然后借助内锥体使之回落到磨碗继续研磨。颗粒在无紊流区域的时候，受到重力的影响，会回落到磨碗，椎体能够分离出紊流区域的分离颗粒。通过文丘利的时候，风粉混合物会被再次浓缩，然后扩大在煤粉管中均匀分配风粉。最后通过煤粉管，在炉膛中有效燃烧风粉混合物。
4 影响磨煤机主要出力的原因分析及设备技术改造
4.1 风量不足：因为一次风量和磨煤机的负荷率呈线性关系，所以，在磨煤机达到一定负荷的时候，若一次风量充足，那么就会拥有较强带走煤粉的能力，使煤粉变粗，相反若降低了风量的绝对值，就会减小磨煤机内的气流速度，减弱带走煤粉的能力，使煤粉变细。分析原因：影响磨煤机出力的主要因素，经过磨煤机性能试验发现是：热一次风不足。磨煤机热风调节挡板实际已在全开状态，在现有
条件下，若想增加磨煤机出力，一方面提高一次风压，另一方面只有降低磨温度后运行，以增加磨煤机风量，避免堵磨。采取的措施是提高一次风压。
4.2 磨辊间隙、缸头间隙不当：磨辊与磨碗衬板间应保留适当的间隙，间隙偏小，会造成磨煤机振动增大，液压加载设备损坏率增加；磨辊间隙偏大，由于碾磨压力不够，将造成不合格煤粉量增加，回粉量增加，制粉电耗增加，同时石子煤含粉量也增加，降低磨煤机出力。磨辊间隙异常情况：在磨煤机磨碗衬板和磨辊有着较大间隙的时候，利用磨煤机定期工作调整弹簧装置和磨辊头把间隙调整到标准值。
4.3 磨煤机下气封装置外气封间隙改造：安装初期磨煤机下气封装置外气封间隙是钢垫片做为密封垫（间隙为20—50mm），在运行期间由于下气封间隙过大一次热风从下气封窜出造成一次风风压减小，在大小修期间将下气封间隙钢垫片换成紫铜垫片把间隙调到零避免一次风外窜，增加一次风风压。
4.4 磨辊轴封改造：上重厂生产的磨辊轴封是两道封灰一道封油，在磨煤机运行期间，磨辊容易进粉导致磨辊不转，现将磨辊轴封安装顺序颠倒下形成两道封油一道封灰从而大大改观了磨辊容易进粉的难题，延长了磨辊的检修周期。（经过对改造后的磨辊检修发现进粉量明显改善）
4.5 叶轮装置改造：#3炉磨煤机原先的叶轮装置节流环安装在外侧，在长周期运行中发现由于一次风
从内侧往上吹出，直接导致一次风和叶轮装置内侧避发生摩擦，导致叶轮和连接螺栓磨损严重。现将节流环从内侧和外侧安装，让一次风从叶轮装置中间的往上吹出，一次风直接和节流环摩擦避免了和叶轮直接接触，增加了叶轮的使用寿命。
4.6 #3炉给煤机密封空气气源改造：#3机制粉系统由六台磨
（下转第164页）
All Rights Reserved.
象。轴颈与轴承过盈配合，会使轴承内圈边缘产生较大的应力集中。轴承内圈在轴表面产生的压应力δ[2]为：
δ=
12
1)
(
D D
D
E
（5）式中，E为轴的弹性模量，MPa；D1为装配前轴的直径，mm；D2为装配后轴的实际直径，mm。
从式子中可以看出D1、D2如果大小相同，则压应力δ为零，但是轴与轴承内圈采用过盈配合，D1一定要大于D2。这时必然会使轴产生压应力，从而在接触区与非接触区之间的过渡区域（内圈边缘）产生极大的拉应力。然而根据材料抗拉强度分析，在没有超过限界之前，变形都是均匀的，所以在边缘处轴会产生更大的压应力去抵抗拉应力，这样在横截面积不变的条件下，增大了压应力，从而使变形一致。因此，内圈边缘区域会产生很大的应力，从而产生相对明显的应力集中，显著降低轴的弯曲疲劳强度，一旦轴承松动打转，轴承内圈边缘会产生高温破坏车轴自身内部结构，造成车辆运行安全隐患。
2 针对车轴的劣化采取相关措施
2.1 合理设置外轨超高
列车在曲线上行驶对轨道产生离心力，使外轨承受较大的压力，如果超高度不适合。超高过大或过小都会引起钢轨的偏载和轮轨不正常的接触。超高过大, 则车辆的重量偏载于里股钢轨, 使里股钢轨的垂直磨耗和里股钢轨一侧轮缘磨耗加大同时对外轨的侧面磨耗也不利。超高过小, 离心力不能被平衡车辆运行的横向力偏于外股钢轨, 使外股钢轨的垂直磨耗和同侧侧轮缘磨耗加大同时对里轨的侧面磨耗也不利。而在曲线超高的设置过程中也应当严格控制超高顺坡率。超高顺坡率涉及到车辆悬浮脱轨的问题，在这里暂且就不做说明。（在小半径曲线上应设置缓和曲线，设置不同的超高顺坡。鉴于缓和曲线终端脱轨危险性最大，应设置较小的超高顺坡率，从终端起5-10m范围内按δ≤1.5‰设置，剩余超高可采用δ≤2‰的顺坡率在其余长度的缓和曲线内顺完）
2.2 轨底坡的设置
由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分有一定的倾斜度，轨道铺设时需将钢轨向内侧倾斜，使轨底与轨道平面之间形成一个横向坡度，即为轨底坡。轨底坡取值适当，能使轮轨接触集中于轨顶及车轮踏面的中部，钢轨轴心受力，横向偏压受力较小，轨腰部位产生的附加弯曲应力较小，提高钢轨的横向稳定性能。适当的轨底坡使轮轨接触面最大，一方面降低接触应力，减少轮轨疲劳损伤，降低轮轨偏磨提高轮轨使用寿命，并使列车运行更稳定；另一方面还可以增大牵引黏着力，获得最佳运行效率。轨底坡取值适当，还可以减轻轨头及踏面不均匀磨耗，减少钢轨打磨量及旋轮成本，延长钢轨及车轮使用寿命；减少钢轨旁侧因磨耗产生的金属粉末，使轨道结构更干净，减少杂散电流。视觉智能识别系统
2.3 减小摩擦系数与减弱应力集中
车辆在运行过程中，轮缘与轨道接触产生摩擦，轮缘表面产生磨耗，受力如图9所示：F为轮缘力，轮缘与钢轨的冲角α，β为轮缘角，摩擦系数为μ，N为法向应力，得出
F=NSinβ-μNCosβ(6)
N= ≈
bs认证
(7)
图9 轮缘受力分析
因此根据轮缘力F跟摩擦力μN的关系得出，为了减少轮缘磨耗，可以减少摩擦系数μ，可以采取轮缘表面涂油润滑等方式。从而减轻车轴异常压力，减弱应力集中现象。实际运用中减少应力集中的办法是尽量使车轴轴肩的外形圆滑过渡，例如使用倒圆，可明显降低局部应力集中。
wentimeimei3 结论脚踩垃圾桶
通过对320t混铁车通过小半径曲线异常磨耗分析，针对车轴在运用过程中所出现的问题进行改善，减少轴座过渡区和轴承内圈边缘区域应力集中的二次伤害、减小车轴受外力产生剪切力、弯矩的二次伤害和使用超声波探伤对车轴是否产生裂纹进行预判。极大提高了车轴的使用寿命，降低了事故的发生
参考文献:
[1] 严隽耄，傅茂海，车辆工程.3版.北京：中国铁道出版社，2011.
[1] 郑文纬，吴克坚.机械原理[M].7版.北京：高等教育出版社，1997.
[2] 刘鸿文.材料力学[M].4版.北京：高等教育出版社，2004.
[3] 罗高作，王平.ANSYS及结构分析应用，黄石高等专科学校学医疗保健器具
报，2002.
（上接第162页）
煤机和六台给煤机及其联接管路与附属设备组成。#3机制粉系统自投运以来，六台给煤机在运行中机内空气水分含量过高，以至于给煤机底部积水、内壁及皮带等处沾附了大量煤泥，给煤机照明灯罩也被糊住。经过检查发现#3机给煤机密封空气是从一次风冷风管道接入，它与通往磨煤机用于制备和干燥煤粉的一次风风压大致相同。#3机给煤机密封空气来源（如图：红线所示）
在U301D检修，将给煤机密封空气气源改造，列为了主要工作项目。给煤机密封空气从经由密封风机加压后的密封风母管直接引入，解决了给煤机密封空气压力不足的问题。
4.7 热风门改造：安装初期热风门为单闸门隔离，在冷态时在鉴定时都能正常开关到位，（冷态再鉴定全部一次性通过20秒以内开关到位、没有卡涩现象）热态运行时有时热涨导致热风门关不到位，造成关闭、锁紧信号不发送，导致锁紧装置不动作，造成热风门关不严，磨室温度高打（90—100）度，无法进行正常磨煤机定期工作。现对热风门双插板门，更换的插板门是一套自锁滞密封装置，避免了以前热风门锁紧信号不发送，密封风是从冷一次风接过来的起到了冷却和保护热风门的作用。
5 结束语
通过对运行工况分析进行部分技术改造后有效的提高了磨煤机运行效率。降低磨煤机运行故障发生。
参考文献：
[1] HP—1003型碗式磨煤机工作原理说明。
All Rights Reserved.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议