（北方重工集团有限公司）
摘要：燃煤机组锅炉在运行过程中的主要辅机便是中速磨煤机，已有二十余年的火力发电厂运用史，拥有占地面积较小、制粉效率较高以及运行噪音较低等许多优势之处，受到许多用户的欢迎。随着我国社会经济的快速发展以及科学技术水平的不断进步，使得中速磨煤机中的各个组成部分也随之不断的进行创新与改变。本文主要研究了中速磨煤机喷嘴环部的作用与改进建议。
关键词：磨煤机；喷嘴环部；改进
火力发电厂在运行过程中包含出力较低、风环堵塞以及石子煤排放量较大等不足之处，可针对以上问题对现有的中速磨煤机进行改进工作。可使用对中速磨煤机喷嘴环部进行创新改进的方式来确保其拥有科学合理的通流面积，对叶片的流线外形进行合理改进，并对喉口数量进行科学分配。在对中速磨煤机喷嘴环部进行改进的过程中可将其设计为“喇叭”的样式，将其下部向外倾斜，从而达到将一次风进行拆分为两部分的情况，实现一次风在经过喷最后形成侧向吹扫以及喷嘴向上的情况。与此同时，还可对中速磨煤机喷嘴环部的材质进行改变，使用具有较高耐磨性的高铬白口铸铁，从而减少喷嘴环部的磨损情况。最后还可安装可控的挡板，减少中速磨煤机的损坏。对中速磨煤机喷嘴环部进行改进后不仅可减少中速磨煤机在使用过程中的组件磨损情况，还可提升磨煤机处理，提高磨煤机碾磨能力，从而实现提高使用寿命的目的，进而降低发电成本。
1. 中速磨煤机工作原理以及内部构造
中速磨煤机主要有分离器、减速箱、液压加载装置、磨辊以及磨盘等装置组成，三个自转并且沿磨盘滚动的磨辊与转动的磨盘组成了中速磨煤机的碾磨部分，在磨盘的滚道中均匀分布这三个磨辊。煤在通过中央落煤管后会落至处于转动状态的磨盘，由于其处于旋转状态，因此煤会受到磨盘的离心作用力，被甩至磨盘的碾磨槽中，受到磨辊的碾磨。与此同时，在煤被磨辊进行碾磨工作的过程中也同时开展着煤的烘干，一次风通过管道后再通过风环进入至磨盘的周边，并开始烘干受离心力以及碾磨后甩至周围的煤粉混合物，将其进行吹送至处于磨煤机顶部的分离器，开始进行对煤粉化合物的粗细粉分离工作。其中，煤粉混合物受到重力后将落到磨盘中在此进行第二次碾磨工作，细粉则和一次风同时离开分离器。一些石子煤以及铁块等重物可不受一次风吹力的影响，通过风环后可到达一次风室中，同时受到刮板的作用力被刮至排渣箱中，最后由相关工作人员对其进行定期处理工作。
2. 中速磨煤机喷嘴环部改进建议
2.1中速磨煤机运行过程中出现的问题
大多数火力发电厂在投入使用中速磨煤机的过程中常常会出现喷嘴环部磨损较为严重的问题，因此许多喷嘴的环部的使用寿命都没有超过8000小时。许多火力发电厂在投入使用时没有及时采取设计煤种，因此使其煤质水平较低，导致喷嘴的耐磨性不高。并且喷嘴环部具有一定的厚度，这种设计导致了一次风的流通面积不大，使得通风道所存在的阻力较高。因此大多中速磨煤机在使用一年以上时其喷嘴环部的表面磨损情况便十分严重，甚至有些喷嘴环部磨损量达到了50毫米。与此同时，磨煤机喷嘴环部的侧面磨损情况更加严峻，甚至个别地方已经出现了被磨穿的情况，并且导向装置以及导向锥装置顶部的磨损量也较高，较为容易出现喷嘴环部缝隙处有石子煤卡住的现象，这种现象加大了喷嘴环部的磨损情况。磨煤机喷嘴环部的严重磨损将导致喷嘴处的流通面积变大，降低了一次风的有效风速，同时额定出力风速受到了一定程度的限制。并且积粉的大量囤积也会使喷嘴环部的磨损情况更加严重，使磨煤机在实际使用的过程中风速远远低于理论风速。同时，磨煤机在使用过程中会出现多种煤混烧的现象，使得石子煤数量急剧增多，并且石子煤普遍存在夹粉严重的情况，对出力的影响较为严重，因此导致一台中速磨煤机在运行使用后期的出力仅为每小时60吨，同时还出现了磨煤机在使用过程中经常停运的现象，耗费大量的人力对其开展消缺工作，对机组的正常使用造成了十分严重的影响。
2.2中速磨煤机喷嘴环部改进设计方案
为了使火力发电厂的中速磨煤机组可以平稳运行，应将中速磨煤机喷嘴环部处的一次风风速调整至科学的设计范围中，一次风风速如果过低，将会导致其携带煤粉效果较低，使得磨煤机的出力减少；而一次风风速如果过高，将会导致其携带过多细度超标的煤粉落至锅炉中，使其燃烧效率不高，并且一次风风度过高还会导致喷嘴环部的风煤共存区加厚，大大提高了通风道的有效阻力，从而使磨煤区现有的煤层厚度减少，加剧了中速磨煤机的震动频率。同时一次风风速的过高还会使喷嘴环部快速磨损，使其运行寿命大大缩短。因此应根据火力发电厂的实际运行情况，对相应的中速磨煤机喷嘴环部区域进行合理的改进，其改进的主要内容便是有效分配喷嘴环部区域的喉口数量以及优化改进叶片的流线外形。在构建合适的流通面积前提下，对中速磨煤机的通风阻力进行缩小。因此在中速磨煤机喷嘴环部区域放置了可进行调节的挡板设施，其主要功能便是针对磨煤机的后期磨损现象进行补偿，在对其喷嘴环部进行优化设计后的几何图形如图1所示。
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图1 几何图形
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图2 示意图
中速磨煤机的喷嘴环部由动环以及静环组合而成，静环包含下部以及上部两个部分。将静环的上部进行扩大设计，同时使其进行内向延伸，接至喷嘴环部的喉口位置，从而对静环以及动环之间的垂直间隙起到缝补作用。动环上表面以及静环上部下表面之间存在一定的水平间隙，其大小与垂直间隙相等。因此一次风进入磨煤机时，一定量的一次风可以通过静环以及动环之间的间隙，从而产生吹向动环的侧向风，进而对动环侧面的分离速度进行提升，同时还可减低静环避免以及小石子煤的接触次数，起到延长动环使用寿命的作用，具体的示意图如图2所示。
将中速磨煤机喷嘴环部区域中动环的最外圈进行连接工作，使其产生为一个较为统一的整体，并且将磨煤机喷嘴的下部区域向外侧进行一定程度的倾斜，这种方式可将一次风进行拆分，使其分为两个部分。大部分一次风在经过磨煤机喷嘴后可通过风环来输送煤粉并对其进行干燥处理，同时存在一定量的一次风进入至静环与动环之间的间隙中。中速磨煤机喷嘴环部区域是风煤共存区，石子煤与一次风在下落的过程中与风煤共存区会发生一定程度的碰撞，从而加剧了中速磨煤机的磨损现象。而使用过程中静环下部的磨损情况较为良好，因此可使用耐磨性能较高的高铬白口铸铁，并且将挡圈设置在动环的上表面中，进而来提高中速磨煤机碾磨区域中的煤层厚度，起到对中速磨煤机震动的降低效果，控制风环喉口处的磨损以及石子煤的排放。
2.3磨煤机维护改进方式
为使磨煤机具有较为良好的实用性以及较高的可靠性，应针对磨煤机的实际使用情况进行调整，使其拥有一定的停歇时间，同时还应制作相应的磨煤机运行计划，针对易于磨损的零部件进行及时的更换与修理，确保磨煤机在运行过程中保持稳定。对于磨煤机的维护工作而言，应使用预防性较高的维护保养方式，提高其运行可靠性，避免停机情况造成的经济损失。在对磨煤机进行检修工作的过程中，应针对其喷嘴动环喷口进行详细检查，确认其磨损状况，由于喷嘴环处具有较高风速，易于收到石子煤与物料的冲刷，因此其表面较容易受到磨损，应及时对其进行检修。
3结语
根据火力发电厂的实际情况对中速磨煤机喷嘴环部区域进行改进设计可有效满足其电厂的成产、运行需求。对磨煤机喷嘴环部的结构和流线外形进行优化改进工作可改变火力发电厂中存在的磨煤机磨损严重、振动、石子煤排放量较大、煤粉渗透严重以及磨煤机出力低等现象。并且对锅炉设备中需要大比例掺烧褐煤的需求进行了满足，大大节省了发电成本，同时对中速磨煤机的使用寿命进行了有效延长，减少了部件的磨损情况，降低了维护费用以及维护次数，确保了制粉系统的平稳运行。
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