中速磨煤机高效动静环研究与应用

中速磨煤机高效动静环研究与应用

李梦浩，杨远，

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摘要：本文主要介绍了中速磨煤机高效动静环的设计与优化。对动静环的结构进行了分析，指出了其在煤粉分选控制和磨碎效率提高方面的重要作用。从优化流道结构、增加强化结构、优化配重设计、采用新材料和结构仿真与优化等方面提出了动静环结构的优化方法。优化动静环结构可以提高磨煤机的运行效率、稳定性和可靠性，并降低维护成本。

关键词：中速磨煤机；高效；动静环

中速磨煤机作为电厂燃煤系统中的重要设备，对煤粉的磨碎效率和分布控制起着关键作用。而动静环作为磨煤机的关键部件之一，直接影响着磨煤机的分选性能和出力情况。因此，对动静环的结构进行优化设计，能够提高磨煤机的运行效率和性能，降低能耗和维护成本。

1动静环在中速磨煤机中的作用

在中速磨煤机中，动静环扮演着重要的作用，主要包括以下几个方面。一是动静环通过其特定的结构和布局，能够有效地将磨碎后的煤粉进行粗选分级。它能够将煤粉按照粒径大小进行初步分离，使得不同粒径的煤粉能够分别进入不同的工作层，从而实现对细度和颗粒分布的控制。二是动静环可以调节磨煤机内部的气流流速和流动方向。它能够引导进入磨煤机的空气和煤粉形成旋涡流动，增大碰撞和摩擦的机会，进一步改善煤炭磨碎效果。同时，动静环还能通过合理设计的气流导向装置，控制煤粉的流动路径，避免煤粉堆积堵塞。三是通过优化动静环的结构和性能参数，可以改善中速磨煤机的磨煤效率。动静环能够使煤粉与磨煤器壁和磨料之间产生更多的摩擦和冲击，增加碰撞频率和能量传递效率，从而提高煤炭磨碎的效率，降低能耗。四是动静环的设计和应用能够改善中速磨煤机的运行稳定性和可靠性。通过合理的动静环结构，可以有效地降低煤粉在磨煤机中的堆积和结块现象，减少故障和停机时间。同时，动静环还能减少磨煤机的振动和噪声，并提高其操作的安全性和可控性[1]。

2中速磨煤机高效动静环的设计与优化

2.1动静环的结构设计

一是动静环的内外形状影响煤粉在磨煤机内的流畅性。一般来说，动静环的内环为楔形或圆锥形，外环为圆柱形或圆锥形，一次风在进入动静环时候会产生压缩效果，提高动静环内部气体流速，出口处减缓流速，借鉴文丘里效应原理，这样的设计能更好地控制气流的流动状态。二是动静环的环片厚度是影响通流面积的重要参数。若环片厚度太薄，导致通流面积过大，风压过低，不利于煤粉的分级、分类；若环片厚度太厚，则会较少通流面积，流量不够，影响煤粉的正常流动。三是环片倾斜角度也会影响煤粉在磨煤机内的流动性。倾斜角度越大，煤粉倾斜的角度就越大，流动性更强，形成旋风效应，能够达到更好的分类和分级效果。一般来说，环片倾斜角度为45度最为合适。四是风速造成磨损程度会直接影响动静环的耐磨性能。选择高耐磨性的材料，合理设计动静环机械性能、形状等方式均能有效提升轨道的使用寿命和煤炭磨碎效率。为获得更高的磨煤性能，动静环设计还需要尽量减少其耗能量，在运行中减少损耗，降低煤炭磨碎中带来的不利影响[2]。

2.2动静环材料和制造工艺选择

中速磨煤机高效动静环的材料和制造工艺是影响磨煤机性能的关键因素之一。常用的动静环材料有高铬铸铁、陶瓷和高耐磨合金等，而这些材料的选择主要由于其抗磨、抗腐蚀和耐高温等性能。动静环材料的热处理过程对于其性能也是至关重要的。通过热处理，可以改变材料的组织结构和性能，进而提升动静环的强度和韧性。一般来说，使用正火和钝化处理可以使得动静环的硬度和耐蚀性得到提高。动静环制造的精度和表面质量直接影响使用工况，影响动静环机体的抗磨损和流量控制。常用的制造工艺有铸造、加工、组装等。采用高质量的制造工艺和材料可以保证动静环的加工精度和表面质量，在振动、噪音、特定频率对煤粉的碾磨产生干扰时，起到较好的控制效应。

2.3动静环结构的优化

中速磨煤机高效动静环的结构优化可以通过以下几个方面进行改进。一是优化流道结构。流道结构的设计对于动静环的性能至关重要。可以通过改变流道的断面形状、宽度和长度等参数来优化流道结构，进而改善煤粉的流动性能和分布情况，提高磨煤效率。例如，采用扇形流道、光滑的内壁和适当的压缩或扩张设计，可以降低气流在流道中的阻力和流量损失。二是增加强化结构。为了增加动静环的强度和刚性，可以在动静环的关键部位增加强化结构，如加大结构的厚度、加硬质贴片或采用加强筋等方式。这样可以有效减小动静环的变形和振动，提高整体的稳定性和耐磨性能。三是优化配重设计。对于一些因不均匀质量分布而引起的动静环不平衡问题，可以通过优化配重设计来解决。通过在动静环上增加或调整配重块的位置和质量，可以实现动静环的动平衡，减小振动和噪音，提高磨煤机的稳定性和耐久性。四是采用新材料。选择适合的材料也是优化动静环结构的重要方面。可以考虑使用高强度、高耐磨性和高温抗腐蚀性能的材料，如高铬铸铁、陶瓷、高温合金等。这样可以提高动静环的耐磨性、抗腐蚀性和强度，延长使用寿命。四是结构仿真与优化。利用计算机辅助设计（CAD）和有限元分析（FEA）等工具，进行结构仿真和优化，可以对动静环结构进行综合分析和评估。通过模拟不同工况下动静环的受力、振动和磨损情况，优化设计参数，进一步改进动静环的结构和性能

[3]。

3结语

综上所述，本文详细介绍了中速磨煤机高效动静环的设计与优化。通过优化动静环的流道结构、增加强化结构、优化配重设计、采用新材料和结构仿真与优化等方法，可以提高磨煤机的运行效率、稳定性和可靠性。中速磨煤机高效动静环的设计与优化是提高磨煤机性能的重要手段，在今后的研究和应用中值得进一步探索和应用。

参考文献

[1] 侯岩,王贺新,王轩,等. 中速磨煤机改造技术在煤电制粉系统中的应用分析[J]. 电站辅机,2022,43(4):42-45.

[2] 王军强. 中速磨煤机侧机体刮板升级改造及效益分析[J]. 电力系统装备,2022(6):118-120.

[3] 陈拓,沈跃良,李德波,等. 电站锅炉中速磨煤机非稳态热平衡分析[J]. 发电设备,2022,36(2):83-87,99.