摘要：就目前来看，磨煤机磨辊套及磨盘衬板的损耗过大，导致磨煤机运行的安全经济性遭到了降低。基于这种认识，本文对磨煤机的设备情况和工作情况进行了分析，并对磨辊套及磨盘衬板损坏问题展开了探讨，从而提出了部件的改进措施。而通过对磨辊套和磨盘衬板的材质和结构进行改进，磨煤机的安全经济性最终得到有效提高。
关键词：磨煤机；磨辊套；磨盘衬板；改进
在发电厂生产运营的过程中，磨煤机是重要的生产设备。而在磨煤机中，磨辊套和磨盘衬板是消耗型部件，能否提高部件耐磨性，从而减少部件损耗，将关系到磨煤机运行的安全性和经济性。因此，还应加强对磨煤机磨辊套及磨盘衬板改进问题的研究，以便更好的进行磨煤机的使用。
1磨煤机设备情况及工作原理、流程阐述
1.1设备情况
某发电厂为每台锅炉配备６台中速磨煤机，设计使用的煤种为神府东胜煤，校核煤种为大同塔山煤，可磨系数达５５。在实际摩煤的过程中，入磨煤炭的粒度不超过３５ｍｍ，细度为１８％，煤粉水分达４．５％。结合磨煤机参数、累计运行时间、利用率和煤炭质量等参数，制定了２年进行一次大修的检修计划。
1.2磨煤机的工作原理
磨煤机的工作原理是将成块的煤通过打压、敲击、研磨来磨成粉末，供煤粉炉使用。在煤块研磨的过程，使煤块被不断打压敲碎，煤的表面积不断增加的过程。要增加新的表面积，必须克服固体分子间的结合力，因而需消耗能量。磨煤机分为高速磨煤机、低速磨煤机以及中速磨煤机三种，转速分别为500～1500r／min、15～25r／min、50～300r／min。
1.3工作流程
磨煤机在工作的过程中，原煤会从位于中央的落煤管下落，并到达磨环。在磨坏旋转的过程中，原煤会在离心力的作用下滚落到碾盘滚道位置，并受到磨辊的碾磨。而磨煤机共有３个磨辊沿着磨环滚动和自转。在液压加载系统的均匀作用下，磨辊产生碾磨力。在碾磨的过程中，喷嘴环会均匀进行一次通风，从而使磨环位置的原煤得到干燥，并将磨环上甩出的煤粉混合物烘干，然后输送至分离器进行分离。分离后，粗粉将重返磨环受碾磨，细分则将被一次风带出。
2磨煤机磨辊套及磨盘衬板损坏问题
按照设计规定，磨辊套及磨盘衬板的最大磨损量分别为５３ｍｍ和３５ｍｍ。而在连续生产的过程中，磨煤机在未达到计划检修年限时就已经遭到了严重磨损，超出了设计磨损值，以至于发电厂不得不提前进行磨辊套和磨盘衬板的更换。而时常进行这两个部件的更换，不仅将生产计划打乱，还将耗费大量的检修时间，导致磨煤机运行的安全可靠性受到了严重影响。此外，磨辊套和磨盘衬板的价格也较高，频繁更换将占用大量检修费用，同时也会引起磨煤机振动，继而给其他部件造成损伤。结合该发电厂的检修情况来看，中速磨煤机磨辊套约３０００元／套，磨盘衬板约４５００元／套，设备检修的人工费约９０００元／套。每年，发电厂需花费的设备检修和更换备件的费用约４０万元。
3磨煤机磨辊套及磨盘衬板的改进措施
3.1磨辊套的改进措施
为提高磨辊套的耐磨性，从而维持磨煤机的安全稳定运行，还要对磨辊套进行改建。设备原本使用的磨辊套材质为ＦＣＷ６，为含铬量不小于２０％的高铬铸铁材料，能够在一定程度上确保磨辊套拥有足够的轧碎能力，并且能够避免部件受到损坏，使用寿命能够达到１０ａ～１２ａ。为使材料性能得到改进，还要使用碳化铬堆焊工艺进行磨辊套的焊接修复。采用该种工艺，就是以碳化铬为主体，同时以镍基合金为黏结相，从而得到新型硬质合金，能够得到ＨＲＡ８０－９０的硬度，能耐４００℃～５００℃的高温磨料磨损。使用该种材料进行焊丝的制作，需要在钢带内按照一定配比完成碳化铬等粉末的装填，然后进行拉拔加工，从而得到直径为３．２ｍｍ～４．０ｍｍ的焊丝。焊丝的组成成分如表1所示。
表1焊丝成分
在进行磨辊套焊接修复时，需要使用埋弧焊工艺，得到的磨辊表面硬度不小于ＨＲＣ６０。从显微组织、铸造金属比和耐磨相位等多个较多来看，该种材料都比磨辊套原本的材质更好，拥有较长的寿命和较高的稳定性。
3.2磨盘衬板的改进措施
磨盘衬板是用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料直接冲击和磨擦，同时也可利用不同形式的衬板来调整研磨体的运动状态，以增强研磨体对物料的粉碎作用，有助于提高磨机的粉磨效率，增加产量，降低金属消耗凹。自从辊套受到了国产化改良后，我们对磨盘衬板也开始了改良研究。
（1）磨盘衬板使用情况
原磨盘衬板型号为RPl043，这一款磨盘衬板一个是由扇形的磨盘衬板堆积组成的锥状体，该磨盘衬板的组成元素如表2所示：
由表2可以看出，国产改良后的磨盘衬板去除了原进口衬板中的镍含量，提高了锰元素和铬元素含量，进一步强化了磨盘衬板的耐磨性，同时降低了碳元素含量，增加铁元素含量，保有衬板的刚性，保证并延长了衬板的使用寿命。
（2衬板形状对比
衬板外侧为燕尾槽，内侧为梭型体，中间的平面有一定的倾斜角度，经过一段时间使用的磨盘衬板周身会有一定程度的坑洼，因为使用过程中会对磨盘衬板造成一定程度的磨损。其中的窄条衬板是为了防止物料被磨辊卷走，减少煤粉的损耗，增加磨煤机研磨煤块的效率。原进口衬板与改良后的衬板对比图如图1所示：
图2改进前后衬板结构
从图中可以看出，原进口磨盘衬板在使用一段时间后就侧偏有比较严重的磨损情况发生，经过国产改良后在一定程度上减轻了磨盘衬板侧面的磨损情况，因此在形状方面，磨盘衬板也得到了很好的改良。
除了进行结构形式的更改，还要进一步增强结构的强度和韧性。首先，在堆焊的过程中，还应进行碳化物形貌的改善，并实现晶粒细化，从而在确保合金耐磨性的同时，使合金的结合强度及韧性得到提高。为此，还要将焊丝中Ｎｂ的成分提高至６％～８％。其次，为使堆焊合金得到净化，从而减少堆焊裂纹，还要使焊剂碱度得到适当提高。最后，为减轻衬板边缘受到的剪切研磨力和碾压力，可以将衬板边角磨成圆角，从而使各种力得到缓冲。
3.3改进效果
经过两年的使用，改进的磨辊套年磨损量不超过２０ｍｍ，最小能够达到８ｍｍ／ａ，拥有较高的耐磨性，使用期间并未出现堆焊层脱落或磨损超标等问题。而磨盘衬板也并未超过设计磨损值，仅１１ｍｍ／ａ。由于减少了磨辊套和磨盘衬板的检修和更换次数，并且大大延长了磨辊套和磨盘衬板的使用寿命，发电厂两年内节约的检修费用约８０万元。
结语
磨煤机的主要配件为辊套以及磨盘衬板，通过研究发现，提高磨辊套和磨盘衬板的耐磨性，能够使磨煤机设备的安全经济性得到显著提高。想要达成这一目标，还要从材质和结构两方面寻求对策进行磨辊套和磨盘衬板的改造，从而使材质和结构的缺陷得到弥补。采取这些措施，不仅能使检修维护人员的劳动强度得到降低，同时还能使设备的维护费用得到降低，从而为设备的稳定运行提供保障。
参考文献：
[1]王一，赵学峰，远岩灵，等．ＨＰ１００３磨煤机磨辊装置的改进［Ｊ］．浙江电力，２０１２（９）：８２－８４．
[2]杨延通，黄岩，李思宏，等．中速辊式磨煤机的改进［Ｊ］．四川水泥，２０１１（２）：３３－３４．
[3]王新．中速辊式磨煤机加载拉杆密封设计结构的改进［Ｊ］．中国科技信息，２０１２（９）：１４７．
论文作者:杨宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签：磨盘论文; 衬板论文; 磨煤机论文; 磨损论文; 耐磨性论文; 过程中论文; 焊丝论文; 《电力设备》2018年第35期论文;