智能中速磨煤的制造方法
【專利摘要】本發明智能中速磨煤機涉及一種火電站使用的燃用煙煤、低水分褐煤或者貧煤的中速磨煤機；磨煤機變頻驅動轉速無級可調，自動優化各頻率下的輸出電壓，使電動機功耗最低；旋轉噴嘴出口設置有出口角可調的靜態噴嘴，其出口角和有效通風面積運行中無級可調；DCS控制柜和DCS操作員站協調控制磨煤出力、干燥出力、通風出力自動維持碾磨煤層厚度，避免出現劇烈振動的工況、避免堵煤；本發明的目的是提供一種智能中速磨煤機，解決現有技術中速磨的最低出力約為其最高出力的25％，在鍋爐無油啟動過程中燃料量控制困難，煤粉燃盡率差的問題；降低制粉單耗；較小的剛性基礎，更低的振動；更長耐磨件、磨輥軸承工作壽命；更低的運轉噪音。
【專利說明】智能中速磨煤機
【技術領域】:
[0001]本發明智能中速磨煤機涉及一種火電站使用的燃用煙煤、低水分褐煤或者貧煤的中速磨煤機。
【背景技術】:
[0002]現有技術的火電站使用的燃用煙煤、低水分褐煤或者貧煤的中速磨煤機與低速磨煤機相比，具有磨煤單耗較低，加載力可變，耐磨件噸煤鋼耗較低，設備體型較小的優點；當燃煤的沖刷磨損指數Ke < 5時,通常使用N+1臺中速磨,燃用設計煤種時保證N臺中速磨可帶BMCR負荷并略有余量，燃用校核煤種時保證N+1臺中速磨可帶BMCR負荷并略有余量；中速磨的最低出力約為其最高出力的25%，在低出力時易發生劇烈振動，在鍋爐無油啟動過程中燃料量控制困難，煤粉燃盡率差；在中、低負荷時制粉單耗較高，特別是一次風能耗較大；在煤質發生較大變化時容易誘發振動，中速磨煤機如采用剛性基礎，通常要求基礎重量達到中速磨煤機重量的3— 5倍以抑制振動。
[0003]最常用的中速磨是輥輪式中速磨煤機和碗式中速磨煤機。
【發明內容】
:
[0004]所要解決的技術問題:
[0005]本發明的目的是提供一種智能中速磨煤機，解決現有技術中速磨的最低出力約為其最高出力的25%，在鍋爐無油啟動過程中燃料量控制困難，煤粉燃盡率差的問題；降低制粉單耗；較小的剛性基礎，更低的振動；更長耐磨件、磨輥軸承工作壽命；更低的運轉噪音?
[0006]解決其技術問題采用的技術方案:
[0007]本發明智能中速磨煤機配有帶控制接口的變頻電源，磨煤機磨盤轉速無級可調，驅動電機旋轉力矩可測可控；旋轉噴嘴出口設置有出口角可調靜態噴嘴(3)，其出口角和有效通風面積運行中無級可調；碾磨加載力(包括磨輥組件自重)可測可控；配有動、靜態分離器；配有可調整的熱一次風風門和冷一次風風門；配有旁路風門；配有振動傳感器、溫度傳感器、差壓傳感器、位置傳感器；配有協調上述各參數的DCS控制柜(19)和DCS操作員站(20);智能中速磨煤機在運行時的主驅動控制信號是給煤機的燃煤量信號，DCS控制柜
(19)調節熱一次風風門和冷一次風風門的開度使磨煤機的入口風溫和磨煤機出口溫度在最佳區間，匹配磨煤機的干燥出力與燃煤量相適應；DCS控制柜(19)調節動靜態分離器的轉速使磨煤機出口的煤粉細度在目標值；DCS控制柜(19)調節出口角可調靜態噴嘴(3)改變出口角可調靜態噴嘴(3)的出口角和有效通風面積，碾磨加載力和磨煤機轉速使磨煤機的碾磨出力、通風出力與需要的燃煤量相適應，維持碾磨煤層厚度在最佳區間；旁路風可以有效控制鍋爐在啟動過程中一次風管的煤粉濃度在目標區間。
[0008]本發明的有益效果:
[0009]?適用于各類液壓加載的中速磨煤機，輥輪式中速磨煤機、碗式中速磨煤機、E型中速磨煤機；
[0010].可以在3%到100%范圍內精細、平穩調節智能中速磨煤機的出力；
[0011].配合旁路風可以送出大范圍可調、可控的低濃度煤粉，有利于煤粉爐無油點火，大幅度提高鍋爐啟動過程煤粉燃盡率，有利于與爐內過程與鍋內過程的精細匹配；
[0012].靜態噴嘴出口通流面積、靜態噴嘴出口氣流與水平面的夾角運行中無級可調；
[0013].煤粉細度、均勻度全程可調；
[0014].DCS控制柜和DCS操作員站協調控制磨煤出力、干燥出力、通風出力自動維持碾磨煤層厚度，避免出現劇烈振動的工況、避免堵煤； [0015].顯著降低磨煤機磨煤單耗和通風單耗；
[0016].更低的石子煤量；
[0017].更長耐磨件、磨輥軸承工作壽命；
[0018].大幅度降低磨煤機基礎造價，磨煤機在主廠房內更容易布置；
[0019].運行簡單，節能，振動小，噪音小，檢修工作量減少。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0020]圖1為智能中速磨煤機本體的結構圖。
[0021]為避免圖1過于復雜，圖1中未畫出曲臂傳動組件(I)的輸出臂上的圓柱銷和各出口角可調靜態噴嘴(3)之間的弧形聯板。
[0022]在圖1、圖2中的附圖標記:
[0023]I曲臂傳動組件、2填料密封盒、3出口角可調靜態噴嘴、
[0024]4上一次風導流環、5下一次風導流環、 6旋轉噴嘴、
[0025]7下一次風導流環托架、8磨煤機外殼、9磨盤襯板、
[0026]10磨盤、11傳動盤。
[0027]圖2為出口角可調靜態噴嘴的調節示意圖。
[0028]以實線表示的出口角可調靜態噴嘴(3)為磨煤機最高出力位置；以虛線表示的出口角可調靜態噴嘴(3)為磨煤機最低出力位置。
[0029]圖2僅畫出I只出口角可調靜態噴嘴(3)和I只旋轉噴嘴(6) ；1臺中速磨通常配有數十只旋轉噴嘴，出口角可調靜態噴嘴數量可與旋轉噴嘴數量相同也可略多于旋轉噴嘴數量。
[0030]圖3為變速驅動系統的結構圖。
[0031 ] 在圖3中的附圖標記:
[0032]12變頻驅動真空開關、13帶控制接口的變頻電源、
[0033]14變頻電源出口隔離開關、15工頻驅動真空開關、
[0034]16驅動電機、17減速機、
[0035]18傳動盤磨盤組件、19 DCS控制柜、
[0036]20 DCS操作員站。
【具體實施方式】:
[0037]以下以一臺600MW級燃用煙煤的電站鍋爐為例，結合圖1、圖2、圖3進一步說明本發明智能中速磨煤機。
[0038]發明的優選方式:
[0039]本發明智能中速磨煤機配有帶控制接口的變頻電源，磨煤機磨盤轉速無級可調，驅動電機旋轉力矩可測可控；旋轉噴嘴出口設置有出口角可調靜態噴嘴(3)，其出口角和有效通風面積運行中無級可調；碾磨加載力(包括磨輥組件自重)可測可控；配有動、靜態分離器；配有可調整的熱一次風風門和冷一次風風門；配有旁路風門；配有振動傳感器、溫度傳感器、差壓傳感器、位置傳感器；配有協調上述各參數的DCS控制柜(19)和DCS操作員站(20);智能中速磨煤機在運行時的主驅動控制信號是給煤機的燃煤量信號，DCS控制柜
(19)調節熱一次風風門和冷一次風風門的開度使磨煤機的入口風溫和磨煤機出口溫度在最佳區間，匹配磨煤機的干燥出力與燃煤量相適應；DCS控制柜(19)調節動靜態分離器的轉速使磨煤機出口的煤粉細度在目標值；DCS控制柜(19)調節出口角可調靜態噴嘴(3)改變出口角可調靜態噴嘴(3)的出口角和有效通風面積，碾磨加載力和磨煤機轉速使磨煤機的碾磨出力、通風出力與需要的燃煤量相適應，維持碾磨煤層厚度在最佳區間；旁路風可以有效控制鍋爐在啟動過程中一次風管的煤粉濃度在目標區間。
[0040]帶控制接口的變頻電源(13)為功率單元串聯型高壓變頻電源，具有低進口諧波系數和低出口諧波系數性能；具有矢量控制特性或直接轉矩控制特性，以獲得必要的帶載啟動轉矩，在低轉速高轉矩條件下，可以長周期安全運行；具有驅動電機旋轉力矩測量和控制單元；在中速、高速區域可工作在節能模式，自動優化各頻率下的輸出電壓，使電動機功耗最低；帶控制接口的變頻電源(13)所帶的控制接口可以是模擬量接口 4_20mA、0_10V，也可以是數字接口 RS485、DeviceNet、Prof ibus — DP、Modbus、CAN、SM0LINK 或者同時具有 2類接口 ；輸出頻率范圍為OHz至50Hz。
[0041]驅動電機(4)為通用型高啟動轉矩異步電機，可以工頻直接啟動也可以變頻驅動，為適應變頻驅動工況應配置獨立的冷卻風機；軸承座增加對地絕緣層，以避免可能發生的軸電流。
[0042]出口角可調的靜態噴嘴(3)位于旋轉噴嘴(6)上方，靠近旋轉噴嘴(6)但不接觸；在下一次風導流環(5)內設置有曲臂傳動組件(I)的輸出曲臂，輸出曲臂上端固定有一圓柱銷，圓柱銷可撥動靜態噴嘴組件的曲臂，改變出口角可調靜態噴嘴(3)的工作位置；下一次風導流環(5)周向分為4段，每一段中的各靜態噴嘴組件的曲臂由一弧形聯板經柱銷和孔連接，同步轉動；曲臂傳動組件(I)的輸入臂由帶位置傳感器的電動角行程執行機構驅動，每一臺中速磨煤機配有4臺電動角行程執行機構。(為避免圖1過于復雜，未畫出位置傳感器和電動角行程執行機構。)
[0043]DCS控制柜(19)和DCS操作員站(20)硬件為整臺單元發電機組共用；智能中速磨煤機的監控軟件為DCS控制柜(19)全套軟件中的一個子系統；DCS操作員站(20)為操作員與DCS控制柜(19)的人機接口。
【權利要求】
1.一種智能中速磨煤機，其特征在于:配有帶控制接口的變頻電源，磨煤機磨盤轉速無級可調，驅動電機旋轉力矩可測可控；旋轉噴嘴出口設置有出口角可調靜態噴嘴(3)，其出口角和有效通風面積運行中無級可調；碾磨加載力(包括磨輥組件自重)可測可控；配有動、靜態分離器；配有可調整的熱一次風風門和冷一次風風門；配有旁路風門；配有振動傳感器、溫度傳感器、差壓傳感器、位置傳感器；配有協調上述各參數的DCS控制柜(19)和DCS操作員站(20);智能中速磨煤機在運行時的主驅動控制信號是給煤機的燃煤量信號，DCS控制柜(19)調節熱一次風風門和冷一次風風門的開度使磨煤機的入口風溫和磨煤機出口溫度在最佳區間，匹配磨煤機的干燥出力與燃煤量相適應；DCS控制柜(19)調節動靜態分離器的轉速使磨煤機出口的煤粉細度在目標值；DCS控制柜(19)調節出口角可調靜態噴嘴(3)改變出口角可調靜態噴嘴(3)的出口角和有效通風面積，碾磨加載力和磨煤機轉速使磨煤機的碾磨出力、通風出力與需要的燃煤量相適應，維持碾磨煤層厚度在最佳區間；旁路風可以有效控制鍋爐在啟動過程中一次風管的煤粉濃度在目標區間。
2.根據權利要求1所述的智能中速磨煤機，其特征是所述的帶控制接口的變頻電源(13)為功率單元串聯型高壓變頻電源，具有低進口諧波系數和低出口諧波系數性能；具有矢量控制特性或直接轉矩控制特性，以獲得必要的帶載啟動轉矩，在低轉速高轉矩條件下，可以長周期安全運行；具有驅動電機旋轉力矩測量和控制單元；在中速、高速區域可工作在節能模式，自動優化各頻率下的輸出電壓，使電動機功耗最低；帶控制接口的變頻電源(13)所帶的控制接口可以是模擬量接口 4_20mA、0_10V，也可以是數字接口 RS485、DeviceNet, Profibus — DP、Modbus、CAN、SM0LINK 或者同時具有 2 類接口 ；輸出頻率范圍為 OHz 至 50Hz。
3.根據權利要求1所述的智能中速磨煤機，其特征是所述的驅動電機為通用型高啟動轉矩異步電機，可以工頻直接啟動也可以變頻啟動，為適應變頻驅動工況應配置獨立的冷卻風機；軸承座增加對地絕緣層，以避免可能發生的軸電流。
4.根據權利要求1所述的智能中速磨煤機，其特征是所述的出口角可調的靜態噴嘴(3)位于旋轉噴嘴(6)上方，靠近旋轉噴嘴(6)但不接觸。
5.根據權利要求1所述的智能中速磨煤機，其特征是所述的下一次風導流環(5)內設置有曲臂傳動組件(I)的輸出曲臂，輸出曲臂上端固定有一圓柱銷，圓柱銷可撥動靜態噴嘴組件的曲臂，改變出口角可調靜態噴嘴(3)的工作位置；下一次風導流環(5)周向分為4段，每一段中的各靜態噴嘴組件的曲臂由一弧形聯板經柱銷和孔連接，同步轉動。
6.根據權利要求1所述的智能中速磨煤機，其特征是所述的曲臂傳動組件(I)的輸入臂由帶位置傳感器的電動角行程執行機構驅動，每一臺中速磨煤機配有4臺電動角行程執行機構。
7.根據權利要求1所述的智能中速磨煤機，其特征是所述的DCS控制柜(19)和DCS操作員站(20)硬件為整臺單元發電機組共用；智能輥輪式中速磨煤機的監控軟件為DCS控制柜(19)全套軟件中的一個子系統；DCS操作員站(20)為操作員與DCS控制柜(19)的人機接口。
【文檔編號】B02C25/00GK103537339SQ201310558015
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】章禮道 申請人:章禮道