劉冀強(qiáng)，貢利坤，于辰平，侯曉昆

在水泥行業(yè)，安裝ZGM系列中速輥磨煤粉制備系統(tǒng)與窯配套的案例較多，在電力行業(yè)更普遍。該磨雖具有技術(shù)成熟、故障率低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在產(chǎn)量低、細(xì)度粗、排渣多等問題。在激烈競爭的市場中，水泥企業(yè)為降低燃煤成本，使用了大量低價劣質(zhì)煤、半煙煤或無煙煤，希望粉磨得更細(xì)，燃燒時熱量更集中。如此一來，ZGM中速輥磨就顯得能力不足，對劣質(zhì)煤適應(yīng)性更差，尤其會產(chǎn)生大量排渣，給正常生產(chǎn)運(yùn)行帶來很大困難。

1　煤粉磨系統(tǒng)設(shè)備配置

我公司建有一條?5m×60m、5 000t/d回轉(zhuǎn)窯熟料生產(chǎn)線，與之配套的煤粉制備系統(tǒng)是一臺ZGM113G中速輥磨。該磨設(shè)計(jì)產(chǎn)量45t/h，煤粉水分＜1%，煤粉細(xì)度0.08mm篩篩余≤8%，磨機(jī)通風(fēng)阻力≤6 540Pa。通風(fēng)機(jī)型號為1860SIBB50，通風(fēng)量為130 000m3/h。

2　磨機(jī)運(yùn)行狀況

輥磨系統(tǒng)生產(chǎn)中出現(xiàn)的主要問題是磨機(jī)排渣量大，而且排出的煤渣中含有大量的煤。

我公司燃煤以陜西榆林地區(qū)煙煤為主，搭配部分山西壽陽半煙煤。原煤工業(yè)分析見表1。

正常情況下，兩種煤按一定比例摻配，出磨煤粉灰分控制在13%±1%時，磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)基本平穩(wěn)，煤粉細(xì)度≤10%，產(chǎn)量38t/h，每班排渣在300kg。

近年來煤價上漲較快，用煤成本升高，為降低用煤成本，公司逐步增大了低價半煙煤的摻配比例。當(dāng)出磨煤粉灰分控制在18%±1%時，產(chǎn)量降至33t/h，煤粉細(xì)度14%±1%，每班排渣量增加至1 500～2 000kg（其中70%為煤塊）。因無外循環(huán)系統(tǒng)，所有排渣均需崗位工用小推車外排，勞動量大大增加，有時還需要增派人員。同時，細(xì)度降低，磨機(jī)振動大，料層不穩(wěn)定，振停次數(shù)增加。

表1　原煤工業(yè)分析結(jié)果

為減少排渣量，用30mm寬的鋼板沿風(fēng)環(huán)周向進(jìn)行了封堵，減少通風(fēng)面積，提高風(fēng)速，排渣有所降低，煤渣中還是有大量煤塊，同時磨內(nèi)壓差增至7 600Pa，磨機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)，經(jīng)常出現(xiàn)振停現(xiàn)象。停機(jī)檢查后發(fā)現(xiàn)，磨盤積煤含砂石量較大，經(jīng)取樣化驗(yàn)，灰分65%。清空磨盤積煤，磨機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行一段時間后，又開始振動。只能運(yùn)行一段時間甩甩磨，再運(yùn)行，如此循環(huán)運(yùn)行。

3　原因分析

在正?？刂泼悍刍曳?3%±1%時，磨機(jī)也有一定吐渣，煤渣中含有較多煤塊，當(dāng)提高劣質(zhì)煤摻配比例時，吐渣更象吐煤。在排出的大量煤渣中，大部分為煤塊，其中還有很多小顆粒的煤，這說明磨機(jī)排渣出現(xiàn)問題，不能有效地將煤中石渣排出，影響到了磨機(jī)正常運(yùn)行。

磨機(jī)的粉磨原理是，原煤從中心喂料管喂到磨盤上，隨著磨盤旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，煤移動到磨輥與磨盤中間研磨區(qū)，邊研磨邊繼續(xù)向外風(fēng)環(huán)處移動，到達(dá)風(fēng)環(huán)上方后，首先被風(fēng)吹選，細(xì)粉經(jīng)選粉機(jī)分選進(jìn)入收集器，經(jīng)輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)入成品倉。不合格及輕質(zhì)煤塊被吹起返回到磨盤再次研磨；容重大、風(fēng)吹不起的石渣及異物經(jīng)風(fēng)環(huán)口落入排渣腔，通過刮板送至排渣口，外排出磨。排渣中有大量小顆粒的煤，說明這部分外排渣沒有被風(fēng)選，或者說有部分風(fēng)環(huán)口處風(fēng)量小，吹不起物料而使其落入排渣腔。

該磨機(jī)是單邊進(jìn)風(fēng)，排渣口在進(jìn)風(fēng)口對面，排渣腔內(nèi)安有相對的兩塊排渣刮板，固定在磨盤上，隨磨盤一起在排渣腔內(nèi)作順時針旋轉(zhuǎn)，落入排渣腔內(nèi)煤渣被其刮至排渣口排出。

從圖1可以看出，由于風(fēng)環(huán)、刮板隨磨盤作順時針旋轉(zhuǎn)，刮板在旋轉(zhuǎn)時相當(dāng)于安裝在排渣腔內(nèi)的兩個風(fēng)葉，當(dāng)熱風(fēng)從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入排渣腔后，就會被風(fēng)環(huán)、刮板帶動作順時針旋轉(zhuǎn)，不會逆時針反向流動。風(fēng)在旋轉(zhuǎn)的同時通過風(fēng)環(huán)各個小口逐漸進(jìn)入到磨機(jī)內(nèi)，這樣風(fēng)量在排渣腔內(nèi)會沿順時針方向遞減。1區(qū)風(fēng)量最大，4區(qū)風(fēng)量最小，也就是說，由于3、4區(qū)風(fēng)量少，動力小，可能會使大量含煤的煤渣落入腔內(nèi)，大量煤渣阻礙了風(fēng)的通行，造成3、4區(qū)風(fēng)量進(jìn)一步減少。

圖1　煤輥磨進(jìn)風(fēng)示意圖

事實(shí)證明，由于排渣量過大，刮板底座開裂過兩次，打開排渣腔發(fā)現(xiàn)，1、2區(qū)排渣腔內(nèi)無煤渣，3、4區(qū)接合區(qū)域內(nèi)堵滿煤渣。

4　技改方案

針對3、4區(qū)排渣量大、風(fēng)量少的問題，我們從主風(fēng)管道引出一股風(fēng)給3、4區(qū)，由單邊進(jìn)風(fēng)改為一主一輔進(jìn)風(fēng)，使各區(qū)進(jìn)風(fēng)量相對均勻。

由于氣體相對阻力小，4區(qū)與進(jìn)風(fēng)口接觸部位會有部分風(fēng)量通過。3區(qū)落入排渣腔內(nèi)的煤渣必須經(jīng)刮板旋轉(zhuǎn)一周后才會排出，在此區(qū)會積累更多煤渣，影響通風(fēng)，為此，在進(jìn)風(fēng)口90°方向即3、4區(qū)相交區(qū)域引入一支進(jìn)風(fēng)管進(jìn)行風(fēng)量補(bǔ)充（圖2）。

圖2　煤輥磨補(bǔ)風(fēng)管示意圖

在停窯大修期間，從主管道?800mm上引出一支風(fēng)管?600mm接入到3、4區(qū)域接合部位，并在支管上安裝調(diào)風(fēng)閘板。

5　技改效果

投入生產(chǎn)后，磨機(jī)排渣量大幅減少，磨機(jī)壓差恢復(fù)至6 500～6 800Pa正常值，風(fēng)環(huán)各處風(fēng)量趨于均衡，達(dá)到了預(yù)期目的。當(dāng)提高劣質(zhì)煤摻配比例、煤粉灰分達(dá)25%時，每班也只有50～100kg石渣排出，石渣內(nèi)很少有煤塊出現(xiàn)。

6　結(jié)語

磨機(jī)風(fēng)環(huán)下的排渣腔既用于排出煤中石渣，也是熱風(fēng)通道。石渣刮板隨磨機(jī)旋轉(zhuǎn)，阻礙了熱風(fēng)均勻通過各風(fēng)環(huán)風(fēng)口，致使風(fēng)環(huán)各風(fēng)口風(fēng)速、動能相差較大，這是造成排渣量大的主要原因。建議設(shè)備制造廠家在制造這類單邊進(jìn)風(fēng)中速輥磨時改為雙邊進(jìn)風(fēng)，安裝后再技改，可能受空間布置限制難度較大。

ZGM單邊進(jìn)風(fēng)中速輥磨的用戶，在確定補(bǔ)風(fēng)口位置時，可根據(jù)現(xiàn)場工藝布置及排渣腔各處靜壓測量數(shù)值進(jìn)一步優(yōu)化。