本發(fā)明涉及火力電廠物磨煤機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地是磨煤機(jī)的供油系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

中國(guó)北方300MW及以燃煤機(jī)組基本上都使用的是北京重工出產(chǎn)的ZGM磨煤機(jī)；該磨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好；制粉單耗低，其主要特點(diǎn)是磨煤機(jī)磨輥加載壓力是液壓控制。該磨煤機(jī)從德國(guó)引進(jìn)，其供油系統(tǒng)通過比例溢油閥的泄油量的變化改變系統(tǒng)油壓從而改變液壓缸拉桿壓力。按照德國(guó)原設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)油壓應(yīng)該與相應(yīng)給煤機(jī)的給煤量屬于直線比例函數(shù)關(guān)系，既保證磨煤機(jī)的研磨出力，又保證了研磨力正常，制粉單耗正常。該系統(tǒng)自上世紀(jì)90年代引進(jìn)中國(guó)，目前普遍使用在大量的中國(guó)北方電廠；對(duì)中國(guó)燃煤電廠降低制粉單耗起到巨大的作用。此供油系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的油泵是齒輪油泵，其類型屬定速油泵，通過溢流閥或電磁比例溢油閥改變液壓系統(tǒng)油壓從而改變中速磨煤機(jī)磨輥加載壓力。該系統(tǒng)由于使用了意大利或德國(guó)產(chǎn)溢流閥及電磁比例溢油閥，精密度要求比較高，對(duì)液壓油質(zhì)中顆粒物比較敏感，要頻繁濾油、電磁比例溢油閥要頻繁清洗,再則本系統(tǒng)油泵為定速運(yùn)行，系統(tǒng)耗電量比較大且油箱油溫高影響油泵關(guān)鍵密封材料的壽命，油泵更換頻繁。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有ZGM磨煤機(jī)供油系統(tǒng)中部件不適合現(xiàn)實(shí)狀況需要頻繁清洗或更換的缺點(diǎn)，對(duì)供油系統(tǒng)進(jìn)行改造，具體技術(shù)方案為：

一種磨煤機(jī)供油系統(tǒng)變頻加載系統(tǒng)，供油系統(tǒng)回油管路上設(shè)一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，所述手動(dòng)閥門的開度是鎖定系統(tǒng)安全油壓最大值適應(yīng)的開度；所述供油系統(tǒng)中設(shè)置有可調(diào)油泵出力的變加載油泵。所述變加載油泵為齒輪油泵與油泵供電回路上的變頻器的結(jié)合。所述變加載油泵為變量油泵。

本發(fā)明所述ZGM磨煤機(jī)供油系統(tǒng)刪除的原電磁比例溢油閥及溢流閥的應(yīng)用，將系統(tǒng)調(diào)整閥門改為手動(dòng)閥門，引入可變頻油泵改變實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)油壓的變化調(diào)整。改進(jìn)后控制系統(tǒng)為油泵轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)性能比油壓閉環(huán)精度更高。油壓液壓系統(tǒng)變頻變化率與溢流閥相比，調(diào)節(jié)速度慢，但變加載系統(tǒng)對(duì)反應(yīng)速度的要求遠(yuǎn)比反應(yīng)精度的要求低；所以變頻液壓滿足中速磨煤機(jī)變加載的需要。另外，由于油系統(tǒng)中取消電磁比例溢油閥降低了維護(hù)成本，系統(tǒng)對(duì)油質(zhì)中顆粒物的要求大大降低，避免了頻繁濾油及降低了故障率，從而保證了中速磨煤機(jī)運(yùn)行。

附圖說明

圖1為給煤機(jī)給煤量與磨煤機(jī)油壓的變化關(guān)系圖；

圖2為在手動(dòng)閥門定值下磨煤機(jī)油壓與變量泵轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系圖；

圖3為磨煤機(jī)變量泵轉(zhuǎn)速與給煤機(jī)給煤量的變化關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

磨煤機(jī)安裝位置在鍋爐廠房零米磨煤機(jī)附近，環(huán)境內(nèi)粉塵含量太高，加上油箱內(nèi)油管道均是壓制高壓橡膠管道，容量老化產(chǎn)生顆粒；而原設(shè)計(jì)供油系統(tǒng)比例溢油閥為意大利出產(chǎn)，對(duì)油質(zhì)的中顆粒物的要求很高，一旦顆粒物含量超標(biāo)，比例溢油閥就會(huì)卡澀。磨煤機(jī)供油系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)油壓，最嚴(yán)重時(shí)，更換新比例溢油閥一周后，比例溢油閥就不能正常調(diào)節(jié)了。

維護(hù)成本：比例溢油閥購入價(jià)格需要1.8萬元左右，投入使用后初次清洗一般在3個(gè)月以后，然后每60天清洗一次，每次清洗產(chǎn)生費(fèi)用0.2萬元。

原設(shè)計(jì)DCS自動(dòng)控制變加載原理為給煤機(jī)給煤量與磨煤機(jī)加載油壓成函數(shù)有關(guān)系，如圖1所示。

原磨煤機(jī)系統(tǒng)中系統(tǒng)油泵為定量油泵，磨煤機(jī)油壓通過電磁比例溢油閥調(diào)整進(jìn)行調(diào)節(jié)，DCS控制系統(tǒng)控制電磁比例溢油閥調(diào)整磨煤機(jī)的油壓，而在油質(zhì)不可保證的情況下，比例溢油閥和溢流閥確實(shí)不適合本廠現(xiàn)實(shí)環(huán)境。從實(shí)際需要出發(fā)，既然保證中速磨煤機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的要求以系統(tǒng)油壓可變?yōu)楸ＷC，本發(fā)明考慮以其它結(jié)構(gòu)代替比例溢油閥和溢流閥影響供油系統(tǒng)油壓。

變頻液壓概念自1992年從日本第一次制造變頻液壓電梯開始，在世界上有了變頻液壓的概念，目前世界范圍內(nèi)大量的變頻液壓專利產(chǎn)生。變頻液壓之前的短暫時(shí)間過度產(chǎn)品為液壓系統(tǒng)配變量泵?；诖诉M(jìn)行的改造：

刪除原系統(tǒng)中的溢流閥及電磁比例溢油閥，改裝一個(gè)手動(dòng)閥門，供油系統(tǒng)回油管路上設(shè)一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，所述手動(dòng)閥門的開度是與系統(tǒng)所需油壓最大值匹配的開度；在原供油系統(tǒng)的齒輪油泵的供電回路上加裝變頻器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)油泵的變加載功能。變頻器控制齒輪油泵轉(zhuǎn)速，從而改變齒輪油泵的出力，最終改變系統(tǒng)油壓。

以本廠的運(yùn)行指標(biāo)為例，技術(shù)改造完成后調(diào)試供油系統(tǒng)：齒輪油泵+變頻器投入運(yùn)行，逐步提高齒輪油泵的轉(zhuǎn)速，并且持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)油壓值。至轉(zhuǎn)速達(dá)到最高值1500rpm開始調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，油壓將升高，當(dāng)油壓達(dá)到供油系統(tǒng)需要的油壓值16.0MPa時(shí)可鎖定閥門開度。

手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門確定后系統(tǒng)運(yùn)行不同轉(zhuǎn)速下的系統(tǒng)油壓，記錄如下表：

根據(jù)上述表格，油壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖2所示。

DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)邏輯是根據(jù)給煤機(jī)的給煤量?jī)?yōu)化調(diào)整磨煤機(jī)出力，油壓決定磨煤機(jī)出力，而改造完成后油泵轉(zhuǎn)速與油壓成比例關(guān)系，于是給煤機(jī)的給煤量與油泵轉(zhuǎn)速成正比增長(zhǎng)。于是修正DCS系統(tǒng)設(shè)定的，將控制對(duì)象由電磁比例溢油閥變?yōu)橛秃牡淖冾l器。修正后磨煤機(jī)油泵轉(zhuǎn)速與給煤機(jī)給煤量的關(guān)系如圖3所示。

本發(fā)明所述的改造基本思想是改變系統(tǒng)油泵實(shí)際轉(zhuǎn)速，繼而改變油泵出力，最終改變油系統(tǒng)油壓，達(dá)到系統(tǒng)油壓跟隨給煤機(jī)給煤量變化而變化的目的。本發(fā)明除了可以在原定速的齒輪油泵基礎(chǔ)上加裝變頻器外，還可直接將齒輪油泵換成變量油泵。只要能實(shí)現(xiàn)供油系統(tǒng)的油泵轉(zhuǎn)速可調(diào)即認(rèn)定實(shí)現(xiàn)目的。

DCS控制系統(tǒng)通過給煤量調(diào)整油耗轉(zhuǎn)速，達(dá)到系統(tǒng)油壓跟隨給煤機(jī)給煤量變化而變化的目的，形成油泵轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。調(diào)節(jié)性能比油壓閉環(huán)精度更高。油壓液壓系統(tǒng)變頻變化率與溢油閥相比，調(diào)節(jié)速度慢，但變加載系統(tǒng)對(duì)反應(yīng)速度的要求遠(yuǎn)比反應(yīng)精度的要求低；所以變頻液壓滿足中速磨煤機(jī)變加載的需要。另外，由于油系統(tǒng)中取消比例溢油閥降低了維護(hù)成本，系統(tǒng)對(duì)油質(zhì)中顆粒物的要求大大降低，避免了頻繁濾油及降低了故障率，從而保證了中速磨煤機(jī)運(yùn)行。

上述改造我們已經(jīng)成功；結(jié)果與設(shè)想比較一致，單臺(tái)油泵平均電流將降低了5A，全年按8000小時(shí)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算節(jié)電1.44萬KWH，中速磨煤機(jī)運(yùn)行后根據(jù)磨煤機(jī)出力及煤質(zhì)變化改變系統(tǒng)加載油壓平均6KV電機(jī)降低運(yùn)行電流1.5A年節(jié)電10萬KWH；另外系統(tǒng)運(yùn)行后油站油溫降低約10℃，提高了油泵壽命。