磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械，它是煤粉炉的重要辅助设备。磨煤过程是煤被破碎及其表面积不断增加的过程。要增加新的表面积，必须克服固体分子间的结合力，因而需消耗能量。煤在磨煤机中被磨制成煤粉，主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。其中压碎过程消耗的能量最省。研碎过程最费能量。各种磨煤机在制粉过程中都兼有上述的两种或三种方式，但以何种为主则视磨煤机的类型而定。
磨煤机的型式很多，按磨煤工作部件的转速可分为三种类型，即低速磨煤机、中速磨煤机和高速磨煤机。
一、筒式钢球磨煤机
筒式钢球煤机简称球磨机，它是国内广泛应用的低速煤机，其转速为15～25r/min。
图1 筒式钢球磨煤机（外形及剖面）
1-进口接管 2-支持轴承 3-敷有绝热和隔声材料的磨煤机圆筒 4-大齿轮 5-出口接管 6-减速器 7-电动机 8-护板 9-石棉板垫抖层 10-筒体 11-毛毡 12-钢板外壳 13-压紧块 14-螺栓
图1是筒式钢球磨煤机结构简图。圆筒直径2~4m，长3～10m；筒内用锰钢护板做内衬，护扳与筒壁间有一层石棉衬垫，起隔音作用。为了保温，在筒身外面包有毛毡，最外层是薄钢板做的外壳。筒内装有占总容积20％～25％、直径30～60mm的钢球。大功率电机经变速箱带动这个笨重的圆筒转动，筒内的钢球被转动到一定高度后落下，通过钢球对煤块的撞击及钢球之间、钢球与护板之间的压研，把煤磨碎。原煤和热空气从圆筒一端进入，磨成的煤粉被空气流从圆筒的另一端带出。热空气的速度决定了被带出煤粉的粗细。过粗的不合格煤粉流经球磨机后部的粗粉分离器时被分离下来，又从回粉管再送至圆简内重新磨研。热空气除输送煤粉之外，还起到干燥煤的作用，因此热空气在制粉系统里又称为干燥剂。
燃料的磨碎过程不可避免地伴随着钢球和护板的磨损。因此在运行中每天要加入一定量的新钢球，可在进料管与煤一起加入。每三个月左右停机一次，筛分全部钢球，换入合格新钢球，并对磨损严重的护板进行更换。
球磨机转速对其工作情况有很大关系。图2表明了不同转速下的三种情况：表a)表示转速太低时，钢球上升不到足够的高度就往下滑落，这时磨煤效果差，而且磨制的煤粉也不易从钢球层中吹出来。图b)为转速比较适中，钢球上升到适当高度再抛落下来，磨煤效果灯。图c)为转速过高时，钢球受到的离心力作用已经等于或大于其白身重力，使钢球贴在圆筒壁面上并随筒体一起旋转，此磨煤过程更为恶化。刚刚出现这种状态的转速称为临界转速。按钢球所受的离心力与重力相平衡条件，可以推导出球磨机的临界转速nlj (r/min)为：
式中 d—圆筒直径。
图2 球磨机转速对筒体内钢球运动的影响
a)转速过低 b)正常 c)转速过高
显然，球磨机最佳工作转速nzj一定小于nlj，实际运行表明，最佳工作转速与钢球直径及其装载量、护板形状、钢球与护板间摩擦系数等一系列因素有关。据我国经验，nzj≈(0.75~0.78) nlj。
筒式球磨机出力计算包含磨煤出力和干燥出力两方面内容。磨煤出力是指磨煤机在消耗一定能量条件下，能够磨出符合煤粉细度要求的煤粉量。而干燥出力是指在磨煤过程中（也伴随着干燥过程），将燃料从原有水分干燥到所要求的煤粉水分的煤粉量。因此，要得到一定数量和一定干燥程度的煤粉，就必须使磨煤出力和干燥出力相一致。这可以通过调节进入磨煤机的干燥剂的流量和温度来现实。球磨机的出力计算有半经验公式可供采用。磨煤出力大小主要取决于圆筒的直径和长度，但在相同的尺寸下，还与被磨研的燃料特性及磨煤机的运行状况，包括装球率、通风量和零件磨损程度等因素有关。
筒式球磨机煤种适应性广，对于劣质硬煤也能适用，而且能长时间安全可靠地连续运行，对原煤中所夹带的铁块等杂物也不敏感。此外，筒式球磨机维修费用也较低，约为中速磨的50％或高速磨的30％。但这种低速球磨机笨重，金属耗量大，占地多，初投资高。此外，运行时噪音大，磨煤电耗高，一般磨1t煤需耗电20～30kw.h。球磨机运行时电耗高是由于钢球和磨煤机圆筒质量庞大所致。实际上燃料装载量多少与电耗无关，因此，筒式球磨机适合于满负荷运行。 |
