1、中国石油大学（北京）现代远程教育毕 业 设 计（论文）中速平盘磨煤机震动的原因分析 及解决方法姓 名：杨维学 号：904626性 别：男专 业: 机械制造及其自动化批 次：0709电子邮箱：qqfy_联系方式：13895177753学习中心：宁夏奥鹏学习中心指导教师：孙梅玉2011 年 9 月 18 日中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6中速平盘磨煤机震动的原因分析及解决方法摘 要本文介绍中速平盘磨煤机在国内的应用，以及根据生产运行过程中中速平盘磨煤机的运行现状来分析磨震动的原因，并根据磨的结构特性，改变机械设计参数，调整磨运行状况，从而解决中速平盘磨煤机的震动问题。关键词：中速
2、平盘磨煤机；震动；煤质；衬板中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6目录第一章 引 言 .41.1 介绍 .41.2 行业概述 .4第二章 中速平盘磨煤机的基本构造 .52.1 中速磨的结构和工作原理 .52.2 中速磨的优点与缺点 .52.3 中速磨的结构特点 .6第三章 中速平盘磨煤机运行中的一些基本问题 .73.1 煤质对中速磨煤机的运行影响 .73.2 中速磨煤机易磨件的寿命问题 .73.3 中速磨煤机配风问题 .8第四章 中速平盘磨煤机震动原因分析 .94.1 煤质分析 .94.2 易磨件及配风分析 .9第五章 解决中速平盘磨煤机震动的方法研究 .115.1 磨煤机挡环改进
3、 .115.2 保持氮气囊完好率 .115.3 及时调整磨间隙 .115.4 对衬板的维护 .12参考文献 .13中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6第一章 引 言1.1 介绍中国石油宁夏石化公司水汽部共有三台高压燃煤锅炉，每台锅炉配有一台中速平盘磨煤机，组成直吹式制粉系统。该磨煤机型号为LM18.20-LDS32Z，磨煤能力为 24.2t/h，煤粉细度要求 75%（通过200 目筛子）和 100%（通过 60 目筛子） ，煤粉水分要求1.0% ，其驱动方式电机减速机磨盘，电机功率 295KW，减速比为 1/23，额定电流为 40A。本文已该磨煤机作为样板，来分析中速平盘磨煤机震
4、动原因，并根据该磨煤机实际运行工况的改变及其部件的改进，消除震动的效果，从而提出该类磨煤机消除震动的方法。1.2 行业概述近年由于能源短缺，尤其国家对优质煤资源的限制开采方针，造成各大电力、化肥等公司原材料成本大幅上升，各个公司分别降低原材料引进的标准，从而使锅炉燃煤情况明显恶化，磨煤机震动、磨损情况加剧。在这种形势下如何提高磨煤机运行周期，是各公司减少维修次数，降低维修成本，维持长周期运行的基本问题之一。中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6第二章 中速平盘磨煤机的基本构造2.1 中速磨的结构和工作原理中速磨内部空间布置二个相对的棍子均匀地分布在磨盘滚道上，其辊套绕着固定辊轴在磨
5、盘上滚动。磨棍与磨盘之间靠液压装置施加压于压紧弹簧传力并通过杠杆直接传到基础上。采用氮气囊储能变压加载传动力能保证磨煤机更好地适应变工况运行。磨煤机下磨盘在电机、减速机的驱动下旋转，从而带动磨棍做相对转动，原煤从中央加料口进入旋转的磨盘，在离心力的作用下被甩到磨环滚道，依靠棍子与磨环间碾压、挤压作用把煤磨制成煤粉；同时干燥的一次凤从四周环形风道送人到磨煤机把磨好的的煤粉进行干燥并输送到煤粉分离器中进行分离，合格的煤粉送入一次风管，不合格的煤粉重新回到磨煤机中再磨；一些难磨的杂物（煤矸石等）被甩至废料箱中，人工排出。2.2 中速磨的优点与缺点优点：结构紧凑，体积小，重量轻，占地少，金属消耗少，投
6、资低，磨煤电耗低，噪声小，煤粉的均匀性好。缺点：磨煤机部件易磨损，不易磨硬质煤和灰分大的煤，对石块、木块、铁块较为敏感，同时由于热风温度不易过高，所以在磨制水分大的煤时较为困难，另外结构比较复杂，需严格地定期检修，对煤种有一定的选择性，一般用于磨制烟煤包括贫煤。中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）62.3 中速磨的结构特点1、磨棍直径大，滚动阻力小，故出力特性好，电耗低，耐磨材料寿命长。2、转速低，出力平稳，噪音低，碾磨效率高。3、磨棍的摆动优势，对煤中的铁块、木块、石块适应能力强，对铁块有拔甩功能。4、采用固定的铰轴支撑磨棍，使磨棍在磨盘上有一定的倾斜度，1215，同时具有摆动优
7、势，提高了耐磨件的使用寿命，碾压煤层制粉效率高。5、磨棍与磨盘端面形状相配，保证了良好的碾磨效果，确保磨煤机的后期出力。6、磨棍加载负荷直接传至基础，以静定系统均匀传递碾磨力，磨煤机外壳不承受重大载荷，磨煤机稳定性好。7、采用变加载力，碾磨效率高。8、煤粉均匀度好高，静态分离器为 n=1.01.2，动态分离器n=1.21.4。9、可带负荷启动，且布置紧凑，检修方便安全。中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6第三章 中速平盘磨煤机运行中的一些基本问题3.1 煤质对中速磨煤机的运行影响1、中速磨煤机较适应的煤种为烟煤（包括贫煤） 。烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽
8、，质地细致，含挥发分 30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。由于烟煤煤质较软，哈氏可磨系数较低，中速磨煤机在碾压该煤种磨损最小。2、原煤的好与坏直接影响磨煤机运行周期。原煤煤矸石过多或含有大量块状杂质，会增加磨煤机磨棍碾压负荷，电流波动，电耗增加，磨辊运行周期减少，磨棍疲劳断裂，甚至有大块杂质卡在磨辊与磨环中间，造成磨煤机过电流跳车或其内部元件损坏。3.2 中速磨煤机易磨件的寿命问题中速磨不可以在运行过程中通过添加钢球等方法来解决磨件的磨损问题，同时中速磨煤机的碾磨件磨损后会带来出力下降，煤粉细度变
9、粗等问题，因此中速磨煤机易磨件的寿命问题在中速磨运行过程中很重要。中速磨的碾磨部件磨棍和衬板是易磨部件，其寿命主要取决于三个因素：一是碾磨件所用耐磨材料的性能；二是煤的磨损指数和磨煤机的运行参数；三是中速磨煤机易磨部件在失效前可供磨损的金属量，中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6即有效碾磨金属量。目前各中速磨煤机碾磨件采用的材料基本相同，主要为镍铬合金及高铬铸铁。但各类型中速磨碾磨部件之间的配合形式有较大的区别。宁夏石化公司所用磨煤机由于磨棍和磨盘之间没有预留间隙，但也不存在碰撞冲击现象，因此用中等硬度的材质。碾磨件之间的配合形式同时也决定了碾磨件磨损的均匀程度，宁夏石化公司所用
10、磨煤机的轮胎形磨棍直径较大，同时碾磨面较窄，磨棍磨盘之间紧密接触，接触面为圆弧形。辊轮与磨盘之间倾斜角可在1215范围内摆动，从而改变辊轮的磨损面，因此磨损较均匀，有效碾磨金属含量较高，寿命较长。在整个寿命期间，磨煤机的出力和细度基本保持不变。煤的磨损指数（哈氏可磨系数）对中速磨煤机的寿命影响是很大的，中速磨煤机选用 1.2K e2.0 的煤质，所以烟煤是最好的选择。3.3 中速磨煤机配风问题一般电站锅炉对煤质要求并不严格，但对煤粉细度有严格的要求。宁夏石化公司三台锅炉煤粉细度要求为75% （通过 200 目筛子）和100%（通过 60 目筛子） 。在设计和运行中，煤粉细度的选择主要是取决于：
11、（1）煤的燃烧性能（煤的挥发分高，灰分少，煤粉就可粗些） ；（2）煤的燃烧方式、炉膛热负荷等，炉膛的容积热负荷低，容许的火焰行程较长，煤粉可以粗些；（3）煤粉的均匀性指数越大，过大煤颗粒占的比例就越少，允许煤粉也就相对粗些。中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6煤粉细度与磨煤机出力是相关的，这就要保证磨煤机通风量与煤量成一定比例，通风量过大锅炉易脱火，通风量过小磨煤机易堵煤。磨煤机环形气流速度应选择一合理数值，以保证研磨区具有良好的空气动力特性，即气流应能托起大部分煤粒，但仅携带少量煤粒进分离器，其余部分仍返回碾磨区，在碾磨区元件周围形成一定厚度的循环煤层，以便保证一定的磨煤出力，
12、减少石子煤的排放量。风环气流速度过低，不仅会降低磨煤出力，而且煤粉过细，石子煤排放量增加；流速过高，又会使煤粉变粗，阻力增大，通风电耗增加。因此，环形气流速度应控制在一定范围内，这可以通过控制风环间隙实现。中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）6第四章 中速平盘磨煤机震动原因分析通过对中速平盘磨煤机所用煤质、易磨件、配风的了解，就可以找到磨煤机震动原因的着手点。下面根据现实情况我们分析宁夏石化公司所用的中速平盘磨煤机煤质、易磨件、配风。4.1 煤质分析近年来，由于国内煤炭资源短缺，尤其冬季用煤形势紧张，公司所进原煤煤质大不如前，煤内掺杂煤矸石等大块不易磨物质增多，使得磨煤机运行周期降
13、低。自 2008 年 1#、2#、4#磨煤机震动明显增大，因磨震动引起的停车次数达到平均每年 6 次，严重影响到公司安全生产形势。从取样分析这几年原煤的哈氏可磨系数的数据中可以看出，K e平均在 4.1 左右，高时可达 5.3。这就是由于其中煤矸石等耐磨物质提高了哈氏可磨系数。4.2 易磨件及配风分析由于煤质的改变，加剧了磨震动和易磨件的磨损。中速平盘磨煤机已不适应该煤质。在磨震动加剧时和每次检修后的废料中都掏出大量未碾磨碎的煤矸石，铁块。这些物质在磨煤机内部靠磨棍碾磨，由于其质量高，不易磨损，在磨棍未磨碎后被离心力甩至废料箱，但这个过程中，磨棍碾磨强度增大，磨棍与磨盘间隙由于这些掺杂在磨盘上的硬物存在造
