基于球磨机钢球材质及规格优化的节能降耗研究

增 大 ，这是 因为 原煤 在 钢球 表面 的吸 附减 少 ，保护 作用 降 低 。但随 着原煤粒度继续 增大 ，煤粉将 钢球 与钢球隔开 ，减 少了钢球 与钢球直接接触 的机 会 ，因此 钢球 的磨损又逐渐 减
少 。因此 在不同的原煤粒 度下钢球 的直径也 应有变化 ，其 中 直径大 的钢球 对煤粉起砸压 作用 ，直径小 的钢球对煤粉起研
一
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机 械 管 理 开 发
第４ 期 （ 总第１ ３ ４ 期）
Ｍ ＥＣＨ ＡＮ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｍ Ａ Ｎ Ａ Ｇ ＥＭ Ｅ Ｎ Ｔ Ａ Ｎ Ｄ
２ ０ １ ３ 年８ 月
热值在４ ０ ０ ０ ｋ ｃ ａ ｌ ／ ｋ ｇ 以下时 ，磨煤机的 出力严重不足 。 山西 兆光 电厂 的２ 号 机组在 原煤 的粒度及 可磨 系数 的情 况下 ，最 大的钢球 直径在 ７ ０ ａｍ为最佳 ，最小 的钢球直径 在 ｒ ３ ０ ｍｍ最佳 ，再 配上４ ０ ｍｍ、５ ０ ｍｍ和６ ０ ｍｍ的钢球 ，不仅减少 了磨 煤机运行时 的电流 ，同时还增加了磨 出力 ，达到了经济
【 作者简介】司永强 （ １ ９ ８ ２ －），男，山西太原市 ，毕业于山西 财经大学 ，工商管理硕士研 究生学历，高级能源管理师 、统计
正常磨 损速度 ，使 用寿命大大降低 ， 并 经常 出现掉 瓦和漏粉 现象 ， 致使环 境恶劣且不能保证机组安全稳定经济运行 。
钢球 直径也不 能太小 ，否则同样会 降低 磨煤 出力 ，实 践
图ｌ 中的右半 部分所 示 ，同时硬 度过高使 韧性 下降而 导致破
球率增加就更得不 偿失了 。
在磨 损 中，恰 当地确定相对 硬度 ， 对 钢球磨 损降低效果
尤为显著 ，要根据原 煤的硬度来选 择钢球的硬度 ，在生产 中
磨作用 ，大小钢球按 比例合理分配才能起到最佳效果 。
一
般简易的钢球最大直径计算方 法如下 ：
看 ，加入 大于９ ０ ｍ ｍ￣球后 ，磨煤 机 出力并没有增 加 ，且有
图 １相 对 磨 损 系数 与 相 对 硬 度 曲 线
所 减少 ，另外磨煤 电耗上升 ，磨煤机 内钢瓦 、 衬板 、铆板等
部件 以及螺栓 、螺 母 、垫圈等配件 磨损速度加剧 ，远远 超过
【 收稿 日 期】 ２ ０ １ ３ － ０ ６ － １ ０
优 化 的 节 能 降 耗 研 究
司 永强
（ 山西国际能源集 团有限公 司，山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ２） 【 摘要］ 文章针 对钢球磨 煤机 内主要的研磨部件钢球 ，通过优 化磨煤机 内不 同直径 的钢球 配比，适 当减低 磨煤机
的运行 电流 ，即减 少磨煤机 内的钢球 重量 ，优选 高硬度 的热轧钢球 来提 高磨煤机的 出力、降低磨煤 电耗 和钢球磨损 消耗 量的效果 ，降低 了磨煤机 的故障率 ，同时提 高了机组 最大 负荷 ，给 电厂带来较 大的经济效 益。该磨 煤机 所用铜
１ ． １煤粉 的硬 度对钢球硬度选取 的影 响
热值大小 、可磨性系数、矸石数量等情况不同时钢球的
磨 损量 也不 同 ，因此需 根据 煤 种的 情况 对 钢球硬 度 进行 选
取 。进入磨煤机 的原煤的硬度 在其它条件相 同时 ，原煤 的相 对硬 度对钢球磨 损的影 响见图 ｌ 所示 。当钢球 的硬度ＨＱ与被 磨 原煤 的硬 度 Ｈ Ｗ相等 时 ，即 相对硬 度 Ｈ ： ＨＱ ／ Ｈ ｗ＝ １ 时 ，钢 球 的磨 损最严 重 。当相对 硬度 Ｈ≥ｌ 或Ｈ≤ｌ 时钢 球 的磨损显 著降低 ，当Ｈ≥３ 时 ，再增加钢球 的硬 度 ，磨损降低极微 ，如
球 材 质及 直 径 配 比 ，可 以推 广 应 用 。
【 关键词】磨煤机 ；热轧钢球 ；钢球磨损 量 ；钢球 配比 ；磨煤 出力
【 中图分类号１ Ｃ ９ ３ １ 。 ２
【 文献标识码１ Ａ
【 文章编号１ １ ０ ０ ３ — ７ ７ ３ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ２ ５ — ０ ４
运行 的 目的。
大， 超 过煤本身所消耗的能量 。所 以出现 钢球 装载量加到一
定值后 ，加煤 时磨煤机 电流反而小于不加煤时的 电流 。 兆光 电厂３ ０ ０ ＭＷ机组 的磨煤 机最 大装载 量是 ７ ０ ｔ ，以其 中２ 号机 的Ｂ 磨 为例 ，在使 用配球技 术时的装 载量 是５ ８ ｔ ，是 最大装 载量的８ ３ ％，优化 后运行 电流降低 ２ ６ Ａ左右 ，达到 了 经济运行的要求 ，明显地减少了磨煤机 的耗电。
要注 意钢球 和原煤 硬度 的匹配 。 图１ 是相对 磨 损系数 与相对
硬度的 曲线 图。
ｄ ｍ ￣ ＝２８ ｄ
式中 ：ｄ 一——最大钢球直径 ； ｍ ｍ； ｄ —— ８ ０ ％ 通过筛孔煤粉最大粒度尺寸 ； ｍ ｍ。 结合长期 的经验得 出 ：钢球直径不 能太大 ，否则会损害
钢瓦 ，一旦波 浪形钢瓦磨损严 重 ，会降低磨煤 出力 ，实践经 验 说 明钢球直径 不宜 大于９ ０ ｍｍ。从实 际几 个 电厂运行情 况
１ 钢球各项 参数 的选取
因此 在钢球 的选取时首先 要了解 电厂所 用煤种 的硬 度等 情况 ，来合理 的选取钢球硬度达到经济高效的要求 。 １ ． ２ 原煤 的粒 度对 钢球直径选取的影响 钢球 直径大 的破碎能力强 ，直径小 的研 磨性好 ， 所 以应
该根 据入 磨原煤粒度 的大小及可磨 系数 情况对钢球 的直径 进 行优化 配比 。随着入 磨煤粉粒度 的增 大 ，钢球的磨损 也逐渐
师、经济师、工程师 ，现任 山西 国际能源集 团有 限公 司项 目经 理 ，从 事新能 源产业规 划、火力发 电企业节能减排创新管理研
究等 工作 。
经验 说 明钢球直 径不宜 小于２ ０ ａ ｒ ｍ。从实 际几个 电厂运行情
况看 ，主要采用直径为 ４ ０ ｍｍ、５ ０ ａｍ的钢球 ，在燃用煤种 的 ｒ
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机 械 管理 开发
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设 计 试 验
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基 于球 磨 机 钢 球 材 质 及 规 格