钢球磨煤机超高铬磨球节能技术的应用

孙嘉权

（忻州广宇煤电有限公司，山西 忻州 034000）

1 火力发电厂钢球磨煤机磨球球耗及电耗偏高的原因分析

钢球磨煤机中磨球的主要作用是对物料进行冲击破碎，同时也起到一定的研磨作用。粉碎效果的好坏直接对粉磨效率产生影响，并最终影响钢球磨煤机磨制的产量和质量，能否达到粉碎要求取决于磨球的耐磨性和级配。

（1）确定磨球和级配时，必须遵循的原则：一是磨球要有足够大的冲击力，这与磨球的最大球径有直接关系；二是磨球对物料要有足够多的冲击次数，这与磨球填充率和平均球径有关；三是物料在钢球磨煤机内有足够的停留时间，这要求所配钢球有一定控制物料流速能力。

（2）目前，在中国电力行业使用的主要有两种类型的磨球，一种是低铬铸铁磨球，另一种是介质铬铸铁磨球。这两种类型的磨球有共同的缺点，是造成钢球磨煤机磨球球耗、磨煤电耗偏高的主要原因。

①在耐磨性上，磨球表面与芯部的不一致，磨球磨损减小不均衡，这就导致磨球级配与预想偏差，进而造成煤粉产量降低、细度变差；为保证煤粉质量，磨煤机须加入更多地磨球载荷，再加上磨小的失效磨球未从钢球磨煤机中清理出来，导致磨煤机功率消耗增加。

②研磨球的耐磨性差，这导致磨球分级稳定性的恶化。一段时间运行之后，符合分级要求的小直径磨球比例降低，失效的磨球比例增加，由此使磨制的煤粉质量下降或产量降低

③随着金属材料价格的不断增加，磨球供应商的产品质量普遍下降。磨球（如铬等）贵金属含量比设计要求低得多，从而导致研磨球的耐磨性和冲击韧性变差，这加剧了磨球的磨损和球破碎率。

2 项目应用情况

某火电厂一期工程2×135MW火电机组，各配备两台型号为DTM350单进单出筒体式钢球磨煤机，现使用磨球为低铬铸铁球，更换磨球前磨煤机运行电流平均85A，磨球装球量59t，日常消耗量＞130g/t煤。磨煤机运转过程中，内部细碎、变形钢球较多，影响磨煤机出力，导致磨煤机内装球量不断增加，电耗增大。

（1）用球及级配情况。该厂钢球磨煤机磨球现采用低铬铸铁，级配采用¢60、¢40、¢30三种规格折球按40%、30%、30%的比例进行装球。所装配钢球表面硬度约（HRC）42～46.5，芯部硬度约（HRC）37～40.5，含铬量在1.75～3.25。

超高铬磨球装球量 30T，级配采用¢20、¢25、¢30、¢40、¢50等五种规格的球径按优化比例进行装球，磨球以小直径磨球为主，直径30mm及以下的磨球占65%，直径40～60mm的磨球占35%。经检测，钢球表面硬度（HRC）55～59，芯部硬度（HRC）55～63，含铬量在 19.5～20.5，金相组织分析为回火马氏体加碳化物。

（2）试验结果。经该厂#1、2机组4台钢球磨煤机更换磨球项目试运行检验，四台钢球磨煤机出力及煤粉细度等运行参数均满足负荷变化及最大出力要求。

试验结束，经磨煤机停运后的内部检查，试验钢球磨煤机衬板无损坏，机械转动部分正常，各运转部件均无异常。试验钢球磨煤机初装球量约30t，试验前后磨煤机电流平均下降15.6A，吨煤耗电量平均下降3.78 kW·h/t，球耗平均下降至55g/t煤。

试验钢球磨煤机运行参数对比见表1、表2。

（3）经济性。经运行试验检验，该厂四台磨煤机电流平均下降约15.6A，磨煤机的吨煤耗电量平均下降3.78 kWh/吨。按照该公司实际年磨煤量约130万吨计算，年节约电量约为491.4万kWh，按0.4元/kWh计算，年节约费用196万元，厂用电下降0.3%，参考公式B供电=

0.988g/kWh。经一段时间运行观察，磨球球耗下降至55g/吨煤，实际运行中超高铬稀土磨球耐磨均匀，磨球的表层与芯部的耐磨性基本一致，磨损过程中磨球直径的减小值与钢球磨煤机运转小时数基本呈直线关系；同时磨球耐磨性高，破碎率小于0.1%。

表1 #1炉磨煤机数据对比表

表2 #2炉磨煤机数据对比表

3 结语

（1）大幅降低钢球磨煤机电流和厂用电，经济效益明显。经选用具有耐磨性均匀、级配稳定、高耐磨性的超高铬磨球，采用适当的磨球级配，增加磨煤机中的小球比例，可以实现电厂磨煤机少装球磨制。

（2）磨煤机负载下降，减少维护工作量及费用。随着磨煤机负载的减小，传动设备（大小齿轮副、轴瓦、减速机及电机等）的运行可靠性得到提高，使用寿命将大大延长。以该厂#2炉#1磨煤机为例：更换前小牙轮轴承振动达到25丝左右，更换后下降至7丝左右，其余磨煤机更换后轴承振动均有小幅下降；传动设备振动的下降在一定程度上减少了维护工作量及费用，且有效保证了设备长周期安全稳定运行。

（3）降低钢球磨煤机球耗，大幅延长磨球的使用寿命。钢球磨煤机的磨球球耗下降明显，磨球耐磨性均匀，发生破碎、变形的情况大幅度减少、降低，大幅延长了磨球的使用寿命，在使用效益上大大提高