ZGM磨煤机特性与结构

ZGM磨煤机特性与结构ZGM113G型磨煤机是在继承和发扬德国Babcock公司技术的基础上，由北京电力设备总厂研制开发的一种MPS磨煤机。

型号及主要技术特点：Z G M 113 G分K、N、G三个型号，K为小型,N为中型,G为大型磨环滚道平均半径（cm）磨煤机辊式中速一. 工作原理ZGM113G磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。

需粉磨的原煤从磨机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。

三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础（见图6―1）。

原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器。

图6―1 磨煤机加载传递系统“受力状态图”难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块及其他杂物等通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由自动排渣装置排走(或由人工定期清理)，清除渣料的过程在磨运行期间也能进行（见图6―2）。

图6―2 磨煤机“沸腾区”示意图ZGM113G型磨煤机采用鼠笼型异步电动机驱动。

通过立式伞齿轮行星齿轮减速机传递磨盘力矩。

减速机还同时承受因上部重量和碾磨加载力所造成的水平与垂直负荷。

为减速机配套的润滑油站用来过滤、冷却减速机内的齿轮油，以确保减速机内部件的良好润滑状态。

1．采用行星齿轮减速机1）体积小，结构紧凑（由于采用分流传动），重量轻，占地面积小，投资小（减少轴向尺寸，磨煤机可以纵向布置，磨煤机间跨距大为缩小），检修方便。

2）承载能力大，噪音小。

3）传动效率高，空载功率降低。

4）减速机中间是浮动齿形联轴器，使齿轮系统来自磨煤机的冲击完全隔开，运转平稳可靠。

2．磨煤机液压变加载系统1）磨煤机出力范围由过去的40～100％扩大到25～100％，提高低负荷性能，满足机组调峰需要。

配套的高压油泵站通过加载油缸既可对磨煤机施行加载又可实现磨煤机检修时抬起磨辊。

2）提高耐磨材料寿命3．当磨煤机出力低时，加载力就小，可减小低出力时磨煤机振动、减少辊胎和衬板的磨损。

避免磨煤机小煤量时不能形成稳定的煤层，磨煤机振动加剧，致使加载杆频繁断裂，磨煤机内衬板振落，地脚螺栓振断等问题，若是恒加载力，低出力煤层薄时，加载力仍然很大，辊胎和衬板磨损就很快。

4．降低磨煤机电耗由图6-3所示可知，加载力大小随磨煤机出力大小变化而变化，可有效减少磨煤机回粉量，降低磨煤机电耗。

由于空气弹簧的刚度是一个变量，加载力小，刚度小（反之亦然），现将空气弹簧的最大刚度做到低于弹簧定加载磨煤机的弹簧刚度，这样磨煤机的振动小，运行更加平稳。

a 、可以实现磨煤机开空车由于磨煤机的磨辊与磨环有3mm 的间隙，可以实现磨煤机开空车，使磨煤机启动对锅炉的影响减至很小，提高了锅炉运行的稳定性，同时也有利于磨煤机顺控启动的实现。

b 、减少检修维护量定加载的中速磨煤机，检修每3000小时进行一次检查，检查弹簧长度合格，以保证加载力合格，采用液压变加载，检修日常维护工作量可大大减少。

c 、负荷及煤种的适应性大大加强5．采用自动液压加载装置，随负荷的变化，加载力变化范围增大，对负荷及煤种的适应性大大加强。

6．采用旋转喷嘴采用旋转喷嘴主要是改变喷口处空气动力场，降低喷口流速。

旋转喷嘴的结构如图6-4所示。

采用旋转喷嘴的优点：1) 喷嘴磨损均匀，寿命比静止喷嘴提高2－3倍。

2） 由于旋转，使叶片出气边缘气粉涡流区向上部推移，既降低了叶片出气边的磨损又使风环处阻力进一步降低。

3) 喷嘴外环与旋转喷嘴之间的竖直间隙既方便磨煤机检修，又成倍地提高机壳内防衬板的寿命。

4) 整体结构简单，安装容易，检修方便。

图6－4 旋转喷嘴结构图7．出粉口采用内置式C2型煤粉分配箱一般来说，MPS磨与HP磨相比，煤粉分配均匀性略差。

由下表可以看出C2型煤粉分配箱的压力损失和煤粉分配精度指标都较为理想，既减少了厂用电消耗，又有利于炉内的燃烧过程，提高热负荷的均匀性。

ZGM型磨煤机采用了内置式C2型煤粉分配箱，保证出粉管的风量偏差和粉量偏差均小于5%，与HP磨的特性一样。

煤粉分配箱实验数据表：8．耐磨材料的改进MPS磨从德国引进的技术，采用的磨辊的材质为镍硬4号，硬度等级为HRc59。

而ZGM-113G型磨煤机采用了高铬铁材质的耐磨材料，其硬度等级为HRc60-63，耐磨件的寿命得到了大幅度提高，磨辊的寿命≥18000h，磨碗衬板的寿命≥25000h。

二．磨煤机的性能数据和技术项目3．配套电动机性能参数汇总表三．ZGM中速磨的结构特点1）磨煤机的三个磨辊通过辊轴各自固定（只有自转，没有公转），因此磨辊研磨行程等于磨盘行程，这良好的碾磨关系，使得碾磨效率高、磨盘转速低。

2）磨煤机三个磨辊互成120°布置，三点受力，、碾磨力均匀，传动部件受力均匀（如减速机的平面推力瓦不易发生偏载），减少传动元件的损坏。

3）由于采用了大直径辊子，碾磨阻力小，煤块容易咬入，对提高生产能力和降低能耗及提高辊套寿命均有好处。

4）磨辊加载力直接传到基础上，这样可以施加尽可能高的加载力而不导致磨煤机振动。

5）固定的磨辊布置，保证了压架和磨辊之间在相对高速运转时具有良好的相互作用，这是做到最大出力所必不可少的条件。

6）原煤在磨盘内均匀分布（因原煤在磨盘转动离心力作用下均匀分布），而每个磨辊的加载力也是均匀的，因此在每个磨辊部位的煤层厚度也是一致的，所以磨辊磨损均匀、运行平稳，使用寿命长7）磨辊有三个运动的自由度：三个磨辊和压架整体的上下运动，用来整体补偿磨辊和衬板的磨损；每个磨辊的转动，用来碾压物料；每个磨辊在水平面内的自由摆动，用来补偿磨辊和衬板的局部磨损后的型线失真，保持磨机出力在磨损后期基本不下降（约5%）。

而碗式磨磨辊不能在水平面上摆动，因而在磨损后期出力下降比较大（约15%）。

8）在同样的磨盘直径下，ZGM（MPS）型磨煤机的磨辊直径大，宽度大，转速低，因而磨运行平稳，振动小，抗三块（石块、木块、铁块）能力强。

四．ZGM113G型磨煤机结构及主要部件介绍1．ZGM113G型磨煤机的结构图6-5所示。

2．磨煤机主要部件介绍1）机座密封装置：整个装置通过密封环壳体安装在机座顶板上。

密封环壳体、炭精密封和传动盘形成密封风室，由密封空气入口向内供气。

密封壳体下部的两圈石墨密封环分为20个扇形段，靠弹簧箍紧在传动盘形成浮动式密封，以防止安装和运行中轴的偏心所引起的损坏。

石墨密封环密封效果好，便于更换，在一定范围内有自动补偿磨损作用。

磨煤机在正压运行中，为保证此处的密封作用，必须保证密封风室内密封风压高于一次风室内一次风压△P≥2kPa，密封风绝大部分经密封壳体上部间隙吹入一次风室，防止风粉外泄。

2）传动盘及刮板装置：传动盘与减速机采用刚性连接，用来传递扭矩，装于减速机的输出传动法兰上，通过20条螺栓和输出传动法兰紧固，上部装有磨盘。

磨运行时，减速机的输出力矩通过输出传动法兰和传动盘接触面间的摩擦力传递给传动盘，传动盘上通过上部三个传动销带动磨盘转动。

传动盘除传递扭矩外，同时承受上部的加载力和部件重量，并通过减速机的推力瓦把力传递给减速机机体和磨煤机基础。

传动盘上装有两个刮板装置，随传动盘转动，刮板和一次风室底部正常间隙是8～10mm，当运行磨损后，间隙变大，可通过刮板的紧固螺栓调整此间隙。

石子煤刮板具有足够的强度和刚度，使用寿命不低于20000h。

3）磨环及喷嘴环磨环及喷嘴环由旋转部分和静止部分组成，旋转部分包括磨环托盘、衬板（12件）、锥形罩等组成，这些部件在传动盘的带动下转动。

每个喷嘴由内壁、叶片和外壁组成，外壁与叶片是分离的，内壁和叶片是一体的，沿磨环周缘固定在磨环上，随磨环旋转，静止部分（外壁）由粗粉导流环组成，它固定在机壳上。

叶片端与外壁之间有10mm的间隙，它也是石子煤落到石子煤室的通道。

衬板嵌在磨环托盘内，通过楔形螺栓紧固。

锥形盖板的作用是把从落煤管落下的煤均匀布到磨盘上，并可防止水和煤漏到传动盘下面的空间内。

旋转部分与静止部分的间隙是10～15mm。

4）磨辊装置磨辊装置由辊架、辊轴、辊套、辊芯、轴承、油封等组成。

磨辊位于磨盘和压架之间，倾斜约15°，由压架定位。

使用过程中辊套是单侧磨损，磨损达一定深度后可翻身使用，以合理利用材料。

磨辊是在较高温度下运行，其内腔的图6-5 磨煤机结构总图1 电动机2 联轴器3 行星减速机4 机座5 排渣箱6 机座密封装置7 传动盘及刮板装置8 磨环及喷嘴环9 磨辊装置10 压架装置11 铰轴12 机壳13 拉杆加载装置14 加载油缸15 分离器16 分离器栏杆17 密封管路系统18 防爆蒸汽系统19 高压油管路系统20 润滑油系统21 高压油站22 稀油站23 磨辊密封风管24 铭牌25 机座平台26 逆止阀与伸缩节油温较高（可达110℃），为保证轴承良好润滑采用高粘度、高粘度指数、高温稳定性良好的合成烃SHC高温轴承齿轮油，每个磨辊注油29升，油密封由两道油封完成，第一道油封密封外部环境，第二道油封密封内部润滑油，两道油封之间填有耐温较高的润滑脂，用来润滑第一道油封的唇口。

磨辊内有大小两种轴承，大轴承是圆柱滚子轴承，小轴承是双列向心球面滚子轴承，二个轴承分别承受磨辊的径向力和轴向力。

辊架的作用是把通过铰轴的加载力传给磨辊，它与密封风系统的活动管路连接，密封风通过辊架内腔流向磨辊的油封外部和辊架间的空气密封环，在此形成清洁的环形密封，防止煤粉进入损坏油封，同时又有冷却磨辊温度作用。

在辊架处的辊轴端部装有呼吸器，它使密封风和内部油腔相通，消除不同温度和不同压力下产生的不良影响，以保证油腔内的正常气压和良好环境。

辊轴上设有测量油位探测孔，用后拧上丝堵。

5）压架装置压架为等边三角形结构，其上装有导向块。

液压加载系统通过拉杆加载装置将加载力加在压架三个角上。

压架底部可安装铰轴座。

压架上均设有导向定位结构，以便于工作时定位和传递切向力。

导向块处间隙的调整应以三根拉杆轴线对正基础上拉杆座中心为准。

6）铰轴装置铰轴装置由铰轴座和铰轴两部分构成。

铰轴座安装在压架底部，铰轴穿过铰轴座上的铰轴孔将磨辊辊架与压架连接起来。

铰轴的作用是把液压加载力传给磨辊，并可使下面的磨辊绕着铰轴线在一定范围内自由摆动，以实现挤压和碾磨的运动，提高碾磨效率；同时，通过液压系统提升压架，可以实现提升磨辊的功能。

7）机壳机壳由机壳体、防磨保护板、导向装置、热风口、拉杆密封、检修大门、各种检查门及防爆蒸汽管路等组成。