摘 要：SHELL煤氣化技術(shù)在中國已有很多成功案例，但使用褐煤作為原料，大唐多倫煤化工尚屬首例。本文主旨探討褐煤經(jīng)過干燥后使用中速輥式磨煤機研磨時需要注意的問題，其中包括磨煤機震動、給煤機以及碎煤倉底部堵煤、跨煤的問題的解決方案，為以后褐煤在SHELL煤氣化的應(yīng)用做好鋪墊。

關(guān)鍵詞：SHELL 褐煤 堵煤 中速輥式磨煤機

中圖分類號：TD82 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0107-02

中速輥式磨煤機廣泛應(yīng)用于電廠、化工廠等各行各業(yè)，對煤種的適應(yīng)性也非常強，適于對各種煤種進行研磨并進行粒度篩選。中輥磨在SHELL煤氣化領(lǐng)域上也有大量的應(yīng)用，但其在SHELL氣化爐進行褐煤研磨在我公司尚屬首例，由于褐煤及SHELL工藝的特殊性，造成整個磨煤單元故障頻發(fā)，經(jīng)過我公司多次試驗改造，較好地解決了磨煤單元的各項問題。

1 磨煤單元改造的原因及目的

大唐內(nèi)蒙古多倫46萬噸煤基烯烴項目，是用褐煤通過SHELL煤氣化技術(shù)以及魯奇MTP技術(shù)，合成聚丙烯。煤氣化分廠是多倫煤化工的龍頭，而磨煤單元更是煤化工的重中之重，其是否穩(wěn)定直接影響到煤化工的正常運行。按設(shè)計，一臺氣化爐配3個磨煤系列，兩開一備，煤種為褐煤，氣化爐滿負(fù)荷運行耗煤2800 t/d（干煤），來自煤場的褐煤先經(jīng)過預(yù)干燥車間的干燥處理，再進入我煤氣化分廠磨煤單元進行研磨至合適粒度。但原設(shè)計沒有考慮到褐煤本身的特性，按原設(shè)計，我公司預(yù)干燥車間應(yīng)將褐煤水分由33%降至12%，但我公司采用的是蒸汽干燥方式，在干燥前要將褐煤破碎成直徑約6 mm的小塊，經(jīng)過干燥后實際送到我煤氣化分廠的煤粉已達到100～120 μm，水含量在7%左右，此時的褐煤流動性好、可磨系數(shù)高、粒度小，造成我分廠整個磨煤單元經(jīng)常性堵煤、跨煤及煤量不均，使磨煤機產(chǎn)生劇烈震動，影響整個裝置穩(wěn)定運行。為了解決磨煤單元的問題，我分廠與廠家及設(shè)計院反復(fù)溝通，對整個磨煤單元進行了改造。

2 磨煤單元改造設(shè)備概況及原理

2.1 中速輥式磨煤機

ZGM133G磨煤機生產(chǎn)廠家為北京電力設(shè)備總廠，是一種中速輥盤式磨煤機，其碾磨部分是由轉(zhuǎn)動的磨盤和三個沿磨盤滾動的固定且可自轉(zhuǎn)的磨輥組成。需粉磨的原煤從磨煤機的中央落煤管落到磨盤上，旋轉(zhuǎn)磨盤借助于離心力將原煤運動至碾磨滾道上，通過磨輥進行碾磨。三個磨輥沿圓周方向均布于磨盤滾道上，碾磨力則由液壓加載系統(tǒng)產(chǎn)生，通過靜定的三點系統(tǒng)，碾磨力均勻作用至三個磨輥上，這個力經(jīng)磨盤、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機、液壓缸后通過底板傳至基礎(chǔ)（見圖1）。原煤的碾磨和干燥同時進行，干燥劑通過噴嘴環(huán)均勻進入磨盤周圍，將經(jīng)過碾磨從磨盤上切向甩出的煤粉混合物烘干并輸送至磨煤機上部的分離器，在分離器中進行分離，粗粉被分離出來返回磨盤重磨，合格的細(xì)粉被干燥劑帶出分離器。難以粉碎且干燥劑吹不起的較重石子煤、黃鐵礦、鐵塊等通過噴嘴環(huán)落到干燥劑室，被刮板刮進排渣箱，由人工定期清理。排渣箱有上下兩個插板閥，故清除渣料的過程在磨運行期間也能進行（見圖2）。

2.2 稱重給煤機

沈陽施道克電力設(shè)備有限公司的EG2490型稱重給煤機具有電子稱重和STOCK196NT微處理機控制器。給煤機的設(shè)計滿足了NFPA標(biāo)準(zhǔn)8503的要求，在入煤口后端及兩側(cè)均裝有裙板，避免沒散落到皮帶外面。給煤機皮帶由位于出煤口端的主驅(qū)動滾筒、入煤口端的開槽自潔式被動滾筒和在入煤口下方的皮帶支撐板進行支撐。防止皮帶跑偏是通過被動滾筒中間錐度實現(xiàn)的，在有錐度滾筒上轉(zhuǎn)動的皮帶將會自行對中到最高點，并可通過兩側(cè)拉桿進行調(diào)節(jié)。在給煤機底部還配有清掃鏈，可用于將落到底部的煤粉清除。

3 磨煤單元改造具體過程

3.1 磨煤系統(tǒng)故障原因及改造方案的構(gòu)思

3.1.1 磨煤機產(chǎn)生震動的原因分析

（1）煤粉在磨盤中分布不均。此問題可通過調(diào)整循環(huán)風(fēng)量來解決，還可嘗試增加落煤管長度，減少煤粉到磨盤的距離，降低循環(huán)風(fēng)對煤粉的影響。

（2）磨盤上煤層厚度不穩(wěn)。碎煤倉底部經(jīng)常堵煤、跨煤，稱重給煤機經(jīng)常堵煤是造成此問題的罪魁禍?zhǔn)祝唧w解決方案在下文中會提及，在此不再贅述。

（3）磨機加載力過大，需適當(dāng)減小加載力。

3.1.2 碎煤倉及稱重給煤機堵煤、跨煤問題的改造方案

碎煤倉及稱重給煤機經(jīng)常性的堵煤、跨煤、皮帶跑偏，究其原因是因為干燥褐煤的高流動性。特別是給煤機，雖然其被動輥有錐度且有定位槽，但一旦皮帶和輥之間夾煤，皮帶必定開始跑偏且無法調(diào)整。要從根本上解決給煤機的問題，只有更換更大型給煤機，使皮帶更寬，不易堵煤，或者更好的是更換螺旋輸送機，就可減少堵煤發(fā)生幾率并且不存在皮帶跑偏問題。但無論是更換大型皮帶給煤機或更換螺旋輸送機，都意味著原設(shè)備的報廢及新設(shè)備的大量投資。出于成本考慮，我公司采用增加旋轉(zhuǎn)給料機和煤粉擋板的方式解決上述問題。

3.2 磨煤系統(tǒng)改造的具體實施過程

（1）適當(dāng)調(diào)整循環(huán)風(fēng)量，將風(fēng)量由120000 nm3降至100000 nm3，改善煤粉在磨煤機磨盤上的分布情況。至于加長落煤管，由于此項對磨機震動影響較小且施工難度大，故暫不施工。

（2）調(diào)節(jié)磨煤機內(nèi)部導(dǎo)向板的間隙，使導(dǎo)向板與三角架之間順磨盤轉(zhuǎn)動方向間隙為零，另外一側(cè)間隙約3～5 mm，減小三角架與磨機本體的撞擊。

（3）減小磨機加載力。由于褐煤在干燥后的哈氏可磨指數(shù)實測值為80左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原設(shè)計的50，故磨煤機不應(yīng)按設(shè)計的5 MPa進行加載，經(jīng)過反復(fù)試驗，加載力在1.0～1.5 MPa較為合適。（實際上，當(dāng)我磨機加載油泵故障情況下，加載力為零，僅靠磨輥自重，也可維持生產(chǎn)，只是煤粉粒度較大且無法提負(fù)荷）

（4）將給煤機皮帶兩側(cè)擋板加長，貫穿整個給煤機。另外，由于褐煤的高流動性，需要將給煤機兩側(cè)擋板以及落煤口后擋板下方加橡膠板，以阻止煤粉由擋板與皮帶之間的間隙流出，堵塞給煤機。首先，我們使用的是軟橡膠板，剛開始效果還可以，給煤機不再堵煤，但用一段時間后，橡膠板就撕裂、脫落，無法起到擋煤作用。后改為硬橡膠板，不出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象（見圖3），但由于其很硬，對給煤機的稱重影響很大。經(jīng)過反復(fù)試驗，用拉伸強度為300%以上的硅橡膠板，既有較強的抗撕裂性，又對稱重影響較小，解決了給煤機堵煤的問題。

（4）碎煤倉底部的堵煤、跨煤問題，主要是通過增加底部吹掃氮氣管道，以及碎煤倉底部增加旋轉(zhuǎn)給料閥來解決。增加的旋轉(zhuǎn)給料閥可以從20～100 t/h來調(diào)節(jié)給煤量，有效的避免了跨煤現(xiàn)象的發(fā)生。我分廠的旋轉(zhuǎn)給料閥在使用過程中，出現(xiàn)了給料閥兩側(cè)擋板彈簧力量不足的問題，由于碎煤倉的煤粉量多，將兩側(cè)擋板擠壓推開，造成給料閥密封性不好。我分廠首先在給料閥內(nèi)側(cè)加墊鐵，增加彈簧壓縮量，但彈簧力量仍不足，后在兩側(cè)擋板外加M20螺栓頂絲，將擋板與旋轉(zhuǎn)閥之間間隙固定，增強了旋轉(zhuǎn)閥的密封性。（見圖4）

4 磨煤單元改造結(jié)果

大唐多倫煤化工煤氣化分廠磨煤單元經(jīng)過前后長達半年的改造，通過給煤機增加擋板，碎煤倉增加旋轉(zhuǎn)給料閥等措施，有效的解決了磨煤單元頻繁堵煤、跨煤的問題，基本達到了預(yù)期效果，但運行時間尚短，改造后的有些問題可能還沒有暴漏，有待長期觀察，進一步檢驗本次改造成果。

參考文獻

[1]ZGM133G使用說明書[M].北京電力設(shè)備總廠.

[2]稱重給煤機使用說明書[M].沈陽施道克店里設(shè)備有限公司.