摘要：在煤粉炉制粉系统中磨煤机所起的作用不容忽视，能够对整个工厂用电、燃烧特性产生巨大影响。本篇文章从煤粉炉磨煤机工作原理以及性能入手，详细论述低速、中速、高速磨煤机工作原理以及性能，除此之外还特别探究了几种主要制粉系统以及磨煤机类型。
关键词：煤粉炉；磨煤机；制粉系统
磨煤机，顾名思义，其功能是对煤块进行碾磨，使其从原来的块状转变为粉状，从而使得燃烧更加彻底。磨煤机作为火力发电站制粉系统中不容忽视的组成部分，其经济效益直接关乎整个发电站的效益水平。现阶段我国拥有多种煤，其品质不同，那么对磨煤机的要求也就不同。因此，只有了解每一种磨煤机的工作原理，才能够科学地选择相应的类型。
1 低速磨煤机
所谓低速磨煤机，其转速每分钟维持在15到25转，最典型的代表当属球磨机。球磨机的工作原理比较简单，当重型圆筒转动时，在桶内的钢球也会随之转动，钢球会和煤块进行摩擦、碰撞，进而使得煤块转变为煤粉。钢球并不能够把所有的煤块全部撞击成煤粉，对于那些过粗的煤粉会从专门的粗粉分离器内部分离出来，然后通过回粉管再一次进入到滚筒内，接受二次碾压。对于已经达标的煤粉，利用热空气进行输送，另外还可以降低煤粉的含水量，所以热空气也经常被称之为干燥机。一般来说，低速磨煤机包括两种型号，即双进双出钢球磨煤机、F-W球磨机。
1.1 双进双出钢球磨煤机
该类型的磨煤机差不多类似于两个筒式磨煤机制粉系统共同运行。双进双出钢球磨煤机并非必须对称运行，也就是说可以从磨煤机的一端加入原煤，从另外一端或者是两端输出，使得整个磨煤机的运行灵活性大大提高，甚至还能够做到半台磨煤机工作。双进双出钢球磨煤机能够持续工作较长时间，出力高，响应迅速，出粉质量比较稳固，适合中高硬度的煤，尤其是那些挥发分比较高而且磨损性比较强的煤种，当然也适合含水量较高的原煤。因为该种类型的磨煤机存在煤位控制、出力控制两个系统，因此只是其中某个磨煤机存在故障，整个机组依然能够满负荷工作。
1.2 F-W球磨机
F-W球磨机相对于传统球磨机来说，在动态分离器、传动机设备等方面有所改善。经过改造之后，动态分离器选择的是能够调节的活动叶片，煤的粒径更加均匀，排放的NOX也有所下降。传动机设备最开始具有4个传动轮辐，而新的具有8个传动轮辐，使得每一个轮辐负荷下降；由于轮辐于套管焊接起来，没有办法拆开，所以卸掉轮辐时必须校准空气管路，改造之后空气管路位于套管中间，能够随时取出。
球磨机自身阻力比较小，只有中速磨煤机的一半，因此并不需要购买备用的机器。球磨机运行、维修费用也比较低，只有中高速磨煤机的三成到五成，往往只需要配备一套润滑站即可，安全性能较强。适合不同类型的煤质，即使是劣质硬煤也能够持续工作。当然，该种类型的球磨机占用空间比较大，价格昂贵，对金属消耗量也比较高，可以选择高负荷运行。
2 中速磨煤机
中速磨煤机的转速每分钟达到50到300转，在磨煤机内部具有两根碾磨体，当启动之后会做相对运动，那么煤块就会被碾压成粉状。除此之外，引入热空气，使得煤粉含水量降低，并把煤粉输送到碾磨区上方的分离器。若是煤粉已经达到标准，就可以直接进入锅炉燃烧，若是尚未达到标准，可以再次进入碾磨区进行碾磨。中速磨煤机结构更加紧凑，占地面积较小，耗费的电量也不高；但是，中速磨煤机不太适合硬质煤，每年需要支付较高额度的维护检修费用，而且机器结构复杂。目前，中速磨煤机包括三种类型，即HP型、MPS型、MBF型。
2.1 HP型
HP型中速磨煤机的特征包括三点：第一，空气在磨煤机内部的分布更加科学、匀称；第二，即使在空载的前提下也能够启动，而且在负荷的前提下同样能够启动；第三，进行检修时，能够把其中的磨辊翻出，使得检修工作更加易于进行，而且更换也比较方便。
正常情况下，每一台锅炉可以配备5台HP型中速磨煤机，在有1台作为备用。和球磨机相比，HP型中速磨煤机对锅炉负荷响应慢，风煤比更高，但是不太适合高水分、低挥发分煤，也不太适合硬质煤。
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2.2 MPS型
MPS型中速磨煤机诞生于上个世纪50年代末期，其特征同样包含三点：第一，容量比较大，而且消耗的电量相对比较低；第二，运行过程中震动幅度比较小，产生的噪音小，便于调节，安全性能高，密封性较强，煤粉不会进入到机器零件内；第三，不存在无效摩擦部位，对金属的耗损比较低。
当然，MPS型中速磨煤机同样具有一定的特点，首先其结构格外复杂，其次对加工工艺提出了更为严格的要求，然后该类型磨煤机价格昂贵，最后对操作以及维修人员提出更高要求。
2.3 MBF型
MBF型中速磨煤机的性能可以分为四点：第一，机器自身的阻力比较小，所以消耗的电量也比较少；第二，气流分布匀称、合理，对系统的压降比较小；第三，辊缝区能够自动进行清洁；第四，储煤粒径更高，质量也更好。
3 高速磨煤机
高速磨煤机的转速每分钟高达750到1500转，其主要由磨壳以及高速转子这两个部分组成。高速磨煤机在运转时，其中的煤块会与磨壳相互碰撞，煤块相互间也会发生剧烈碰撞，从而转变为煤粉。高速磨煤机的结构更加简单、紧凑，最开始并不需要投入大量的资金，比较适合高水分褐煤以及烟煤。目前，最常见的当属风扇磨煤机以及锤击磨煤机。
风扇磨煤机的工作原理为：第一步就是利用高温烟气预热原煤，使得原煤能够沿着轮径分布，通过碰撞以及摩擦被粉碎。在粉碎时，原煤中包含的水分基本上都会被排到外部，煤粉更加干燥。研磨合格的煤粉会进入到送粉管道以及煤粉分离器。冲击轮的功能是粉碎以及通风。风扇磨煤机耗损比较严重，无法长时间运行，适用于高水分褐煤、容易磨损的烟煤。
4 磨煤机选型分析
通过前文论述可以看出，低速磨煤机、中速磨煤机、高速磨煤机的工作原理以及性能等存在一定的差异，为此需要具体结合所选用的煤质特点挑选合适的磨煤机，使得其能够最大限度地发挥自己的作用。
5 制粉系统选型分析
在选择制粉系统时，需要充分考虑煤质以及磨煤机。现阶段，最常见的制粉系统包括直吹式以及中间仓储式。正常状况下，可以选择下述方式选择恰当的制粉系统。
钢球磨煤机一般来说会选择搭配中间仓储式制粉系统，如果使用的煤属于磨损性比较高的无烟煤，那么可以选择热风输送；如果选择的是磨损性较强、中挥发分的烟煤，那么可以选择乏气输送煤粉。
双进双出钢球磨煤机可以搭配直吹制粉系统，更加适合中高挥发分的烟煤。
中速磨煤机直吹式系统，可以搭配中高挥发分、高水分以下、磨损性比较强的烟煤。
风扇磨煤机直吹式系统，需要搭配冲刷磨损指数小于3.5的褐煤。
6 结论
目前这三种磨煤机各自具有各自的特点：低速磨煤机结构上比较简单，而且适用于各种煤质，能够储存较大的煤量，持续运转时间长，细度以及出力更加稳固，然而重量大、占地面积大，运转消耗的电量高，运转维修费用较高，这是其劣势。
中速磨煤机适用于各种煤质，能够自动控制出力，启动以及停机性能良好；但是其结构格外复杂，工作中对机器的磨损较为严重，没有办法持续工作。
高速磨煤机结构更加简洁紧凑，维修方面十分便捷，主要适合高水分褐煤以及烟煤；然而磨损严重，没有办法持续工作。
参考文献：
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论文作者:王怀光
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
标签：磨煤机论文; 中速论文; 制粉论文; 煤粉论文; 球磨机论文; 系统论文; 轮辐论文; 《电力设备》2018年第17期论文;