РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»
ДЕПАРТАМЕНТ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ
ОБОБЩЕННЫЕ НОРМЫ РАСХОДА И ЗАПАСА
БЫСТРОИЗНАШИВАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОЛОТКОВЫХ,
ШАРОВЫХ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ И МЕЛЬНИЦ-ВЕНТИЛЯТОРОВ
РД 153-34.0-10.125-98
Вводится в действие с 29.01.2001 г.
Разработано Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС»
Исполнитель Г.А. ДОРОГОЙ
Утверждено Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 25.06.98
Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ
Введено впервые
Настоящие Обобщенные нормы рассматриваются как технически обоснованная потребность АО-энерго и энергопредприятий РАО «ЕЭС России» в металле для бил молотковых мельниц, шаров шаровых барабанных мельниц, рабочих лопаток мельниц-вентиляторов, а также брони размольных камер этих мельниц в зависимости от количества и марки потребляемого твердого топлива и типоразмера мельницы.
Обобщенные нормы составлены на основании испытаний и эксплуатационных данных, полученных на электростанциях.
Обобщенные нормы устанавливают расход металла мелющих органов и брони размольных камер при соответствии конструкции и эксплуатации мельниц отраслевой нормативной документации (НД) [1]-[8].
1. БИЛА И БРОНЯ МОЛОТКОВЫХ МЕЛЬНИЦ
1.1. При составлении Обобщенных норм за исходные приняты две конструкции бил:
П-образное било (рис. 1) с длиной рабочей части 4 – 6% радиуса ротора, выполненное из марганцовистой стали 110Г13Л с толщиной рабочей лопасти 70 – 80 мм;
унифицированное било (рис. 2) с длиной рабочей лопасти от 13 до 18% радиуса ротора мельницы, выполненное из стали 25Л с наплавкой лобовой поверхности сплавом ПЛ-АН-170
на автоматах А-1004М с твердостью наплавленного слоя 52 – 55 HRC и толщиной 15 – 20 мм.
Обобщенные нормы составлены для мельниц с окружной скоростью ротора 63 м/с и менее без учета повторного использования неизнашиваемой части бил.
Нормы расхода соответствуют тонкости пыли, рекомендованной [4].
1.2. Нормы удельного расхода металла на била молотковых мельниц для основных марок топлива (в пересчете на натуральное) приведены в табл. 1.
Рис. 1. П-образное било
Рис. 2. Унифицированное наплавленное било
Диаметр ротора |
Тип |
Типоразмеры била, мм |
Масса, кг |
|||||||||
мельницы (мм), завод-изготовитель |
била |
Н |
Н1 |
Н2 |
Н3 |
d |
R |
b |
b1 |
наплавки |
била с наплавкой |
литой заготовки |
1000, 1300, ЧМЗ |
12555-01 |
160 |
198 |
85 |
95 |
|
38 |
120 |
22 |
1,5 |
5,6 |
4,1 |
1500, 1660, ЧМЗ |
12555-02 |
200 |
245 |
115 |
120 |
|
45 |
120 |
25 |
1,7 |
7,5 |
5,8 |
2600, СТЗ |
12555-03 |
275 |
330 |
170 |
170 |
|
55 |
150 |
35 |
3,6 |
14,2 |
10,6 |
2000, ЧМЗ |
12555-04 |
260 |
315 |
150 |
160 |
|
55 |
150 |
35 |
3.1 |
13,3 |
10,2 |
2000, СТЗ |
12555-05 |
260 |
315 |
150 |
160 |
|
55 |
120 |
30 |
2,6 |
11,3 |
8,7 |
Топливо |
Удельный расход металла на била, г/т |
|
|
П -образные из стали 110Г13Л |
унифицированные |
Каменные угли |
|
|
1 . Донецкий Г, Д |
350 |
120 |
2. Черемховский Д |
262 |
90 |
3. Нерюнгринский |
235 |
80 |
4. Экибастузский СС |
205 |
80 |
5. Интинский Д |
205 |
70 |
6. Кузнецкий Г, Д |
175 |
60 |
7. Южно-сахалинский |
175 |
60 |
8. Карагандинский |
175 |
60 |
Бурые угли |
|
|
9. Подмосковный |
350 |
120 |
10. Павловский |
190 |
65 |
11. Башкирский |
175 |
60 |
12. Азейский |
130 |
45 |
13. Челябинский |
130 |
45 |
14. Харанорский |
117 |
40 |
15. Гусиноозерский |
88 |
30 |
16. Богословский, Волчанский |
88 |
30 |
17. Райчихинский |
88 |
30 |
18. Канско-ачинский |
58 |
20 |
Сланцы, торф |
|
|
19. Кашпирские сланцы |
131 |
45 |
20. Прибалтийские сланцы |
87 |
30 |
21. Фрезерный торф |
29 |
10 |
1.3. При большой засоренности топлива металлом, другими посторонними включениями и неудовлетворительной организации его очистки на тракте топливоподачи более рационально применение ненаплавленных унифицированных бил (рис. 3) или П-образных из стали 110Г13Л (см. рис. 1).
1.4. Для случаев, отличающихся от условий, указанных в п. 1.1 (рис. 4), значения удельных расходов металла на била молотковых мельниц (г/т натурального топлива) следует определять по формуле
= Инорм Кк Кдл Ки Кт Кск Кпол, (1)
где Инорм – нормативное значение удельного расхода металла на била молотковых мельниц;
Кк – коэффициент, учитывающий влияние конструкции бил;
Kдл – коэффициент, учитывающий влияние длины изнашиваемой части бил;
Ки – коэффициент, учитывающий влияние материала бил и его наплавки;
Кт - коэффициент, учитывающий влияние толщины наплавки;
Кск – коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости вращения и диаметра ротора мельницы;
Кпол – коэффициент, учитывающий увеличение удельного расхода металла из-за поломки бил.
Рис. 3. Унифицированное литое било
Диаметр ротора мельницы |
Тип била |
Типоразмеры била, мм |
Масса, |
||||||||
(мм), завод-изготовитель |
|
Н |
Н1 |
Н2 |
Н3 |
d |
R |
b |
b1 |
а |
кг |
1000, 1300, ЧМЗ |
12556-01 |
160 |
198 |
85 |
90 |
|
38 |
120 |
22 |
12 |
5,8 |
1500, 1660, ЧМЗ |
12556-02 |
200 |
245 |
120 |
130 |
|
45 |
120 |
25 |
25 |
8,4 |
2600, СТЗ |
12556-03 |
275 |
330 |
170 |
180 |
|
55 |
150 |
30 |
35 |
14,2 |
2000, ЧМЗ |
12556-04 |
260 |
315 |
150 |
160 |
|
55 |
150 |
30 |
35 |
13,2 |
2000, СТЗ |
12556-05 |
260 |
315 |
150 |
160 |
|
55 |
120 |
30 |
30 |
11,3 |
Рис. 4. Основные конструкции бил, применяемых для молотковых мельниц:
а – П-образное, б – П-образное, модернизированное Сызранским турбостроительным заводом; в – Г-образное; г – S-образное; д – С-образное
Ниже приведены значения вошедших в формулу (1) коэффициентов.
Коэффициент Кк, учитывающий влияние конструкции бил:
с рабочей лопастью толщиной 35 — 40 мм, ориентированных по радиусу
ротора мельницы (унифицированных наплавленных, см. рис. 2) .................................. 1
П-образных, модернизированных Сызранским турбостроительным
заводом (см. рис. 4, б) .................................................................................................................. 1
с рабочей лопастью толщиной 35 — 40 мм, наклоненной вперед
на угол 15—17° (унифицированных литых, см. рис. 3),
С-образных (см. рис. 4, д)............................................................................................................ 0,9
S-образных (см. рис. 4, г), ориентированных по радиусу ротора и с толщиной
рабочей лопасти 35 - 45 мм ....................................................................................................... 1,1
П-образных с толщиной рабочей лопасти 70 – 80 мм (см. рис. 4, а).............................. 1,5
с рабочей лопастью толщиной 35 — 40 мм, отклоненных назад на угол
8—10° (Г-образных, см. рис. 4, в) ............................................................................................ 1,6
Коэффициент Кдл, учитывающий влияние длины изнашиваемой части бил, при отношении длины изнашиваемой части к радиусу ротора , %:
13-18....................................................1
10..........................................................1,25
8............................................................1,4
6............................................................1,6
Для промежуточных значений значение Кдл, определяется путем интерполирования.
Коэффициент Ки, учитывающий влияние материала бил и его наплавки:
била из углеродистой стали, наплавленные сплавом Т-590 или Т-620
на автоматах А-1004М или вручную; твердость наплавленного слоя 58-60 HRC... 0,85
била из углеродистой стали, наплавленные порошковой лентой
ПЛ-АН-170, ПЛ-АН-101 (сормайт-1) на автоматах А-1004М;
твердость наплавленного слоя 52-55 HRC............................................................................ 1,0
била из углеродистой стали, наплавленные трубчатой проволокой,
сплавом ФБХ-6-2; твердость наплавленного слоя 42 — 52 HRC.................................... 1,25
била без наплавки из стали 110Г13Л; Г13ХМФАЛ и била БЭМЗ ................................ 1,5
била без наплавки из стали 35ГЛ; 70ХЛ................................................................................ 2,0
била без наплавки из углеродистой стали 35Л; 25Л.......................................................... 2,2
Коэффициент Кт, учитывающий влияние толщины наплавки, мм:
15 и более............................................1,0
10..........................................................1,4
5............................................................1,8
Коэффициент Кск, учитывающий влияние окружной скорости вращения и диаметр ротора мельницы:
63 м/с и ниже при диаметре ротора до 2 м вкл.......... 1,0
77 м/с при диаметре 2 м ............................................... 0,85
81 м/с при диаметре 2,6 м ............................................ 0,7
Коэффициент Кпол, учитывающий увеличение удельного расхода металла из-за поломки бил, определяется качеством очистки топлива от металла и других включений в топливо, а также качеством дробления топлива, т.е. большой возможностью попадания в мельницы крупных твердых включений. Очевидно, увеличение Кпол более чем на 1,15 свидетельствует о неудовлетворительном состоянии оборудования, связанного с подготовкой топлива.
1.5. Удельные расходы брони размольных камер молотковых мельниц следует принимать равными 20% удельного расхода П-образных бил, изготовленных из стали 110Г13Л (см. рис. 1).
2. ШАРЫ И БРОНЯ ШАРОВЫХ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ
2.1. При составлении Обобщенных норм за исходные приняты следующие условия: мельницы оснащены броневыми плитами волнистой формы и загружены мелющими шарами диаметром 40 мм, изготовленными из стали с содержанием углерода не менее 0,35%, имеющими твердость 42 HRC (400 НВ), правильную геометрическую форму без поверхностных дефектов и глубину закаленного слоя 9–12 мм.
2.2. Нормы удельного расхода металла мелющих шаров для основных марок топлива (в пересчете на натуральное) приведены в табл. 2.
Топливо |
Удельный расход мелющих шаров при 400 НВ, г/т |
Донецкий бассейн |
|
1. Антрацит |
366 |
2. Тощий (ТР) |
199 |
3. Длиннопламенный |
210 |
4. Газовый |
224 |
5. Промпродукт, шлам |
238 |
6. Интинский Д |
158 |
7. Воркутинский Ж |
177 |
8. Кизеловский Г, Ж и промпродукт |
380 |
9. Карагандинский |
137 |
10. Экибастузский СС |
72 |
11. Кузнецкий Т |
128 |
12. Кузнецкий промпродукт, шлам |
158 |
13. Черемховский |
144 |
14. Подмосковный Б |
252 |
15. Челябинский Б |
110 |
16. Артемовский Б |
192 |
2.3. Для случаев, отличающихся от условий, указанных в п. 2.1 настоящих Обобщенных норм, значения удельного расхода металла следует определять по формуле
= Инорм Кд Ктб, (2)
где Кд и Ктб — соответственно коэффициенты, учитывающие влияние диаметра барабана мельницы и твердости шаров.
Ниже приведены значения этих коэффициентов. Коэффициент Кд учитывающий влияние диаметра барабана:
до 3 м вкл.................................................................. 1,0
более 3 м (и конические барабаны)........................ 1,28
Коэффициент Ктб учитывающий влияние твердости шаров:
13НRС (200 НВ)....................................................... 1,54
31НRС (300 НВ)........................................................ 1,26
42НRС (400 НВ)........................................................ 1,0
51HRC (500 НВ) ....................................................... 0,73
2.4. Удельный расход брони размольных камер шаровых барабанных мельниц следует принимать равным 30% нормативного значения удельного расхода брони мелющих шаров.
3. РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ И УЛИТОЧНАЯ БРОНЯ МЕЛЬНИЦ-ВЕНТИЛЯТОРОВ
3.1. При составлении Обобщенных норм за исходные приняты две конструкции рабочих лопаток: мелющие лопатки прямоугольной формы толщиной 50 мм из углеродистой стали с наплавкой твердым сплавом Т-590 или Т-620 слоем 5 мм с твердостью 58-60 HRC или же биметаллические лопатки такого же профиля.
3.2. Нормативные значения удельного расхода металла мелющих лопаток для основных марок топлива (в пересчете на натуральное) приведены в табл. 3.
3.3. При большой засоренности топлива посторонними включениями и неудовлетворительной организации его очистки более рационально применение лопаток из стали 110Г13Л.
Таблица 3
Топливо |
Удельный расход металла, г/т |
|
|
Мелющие лопатки из углеродистой стали с наплавкой твердым сплавом Т-590 или Т-620 слоем 5 мм и твердостью 58-60 HRC , а также биметаллические лопатки |
Профилированные лопатки из стали 110Г13Л |
1. Павловский, реттиховский |
62 |
88 |
2. Харанорский |
36 |
51 |
3. Азейский |
20 |
28 |
4. Бикинский |
13 |
19 |
5. Канско-ачинский |
11 |
16 |
3.4. Для случаев, отличающихся от условий, указанных в п. 3.1, значения удельного расхода металла (г/т натурального топлива) следует определять по формуле
= Инорм Кк Ки Кпол, (3)
где Кк, Ки и Кпол — соответственно коэффициенты, учитывающие влияние конструкции, материала лопаток и увеличение удельного расхода металла из-за их поломок.
Ниже приведены значения этих коэффициентов.
Коэффициент Кк, учитывающий влияние конструкции мелющих лопаток:
профилированных (рис. 5) ............................................................................. 1
с постоянным профилем толщиной 50 мм............................................ 1,25
Коэффициент Ки, учитывающий влияние материала лопаток:
Ст 3.................................................................................................................. 1,55
сталь 5 сп ........................................................................................................ 1.3
сталь 110Г13Л................................................................................................ 1,0
углеродистая сталь с автоматической наплавкой сплавом Т-590
или Т-620 слоем 5 мм с твердостью 58-60 HRC.................................... 0,7
углеродистая сталь с автоматической наплавкой
порошковой проволокой АН-170 слоем 8 мм
с твердостью 52 — 55 HRC ......................................................................... 0,7
биметаллические лопатки........................................................................... 0,7
Рис. 5. Профилированные лопатки конструкции Дальэнерго
Диаметр |
Размер, мм |
Масса |
|||||||||||||
мельницы, (мм) |
А |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
а6 |
а7 |
Н |
Н1 |
Н2 |
h |
h1 |
h2 |
лопатки, кг |
1600 |
680 |
80 |
120 |
200 |
55 |
200 |
40 |
23 |
290 |
65 |
120 |
270 |
65 |
120 |
60 |
2100 |
880 |
100 |
155 |
260 |
70 |
255 |
50 |
23 |
305 |
80 |
120 |
280 |
80 |
120 |
90 |
2700 |
738 |
90 |
130 |
230 |
65 |
220 |
45 |
25 |
376 |
70 |
196 |
356 |
70 |
196 |
89 |
3300 |
858 |
100 |
160 |
250 |
70 |
260 |
50 |
25 |
490 |
75 |
300 |
470 |
75 |
300 |
144 |
Коэффициент Кпол, учитывающий увеличение удельного расхода металла из-за поломок лопаток, определяется аналогично коэффициенту Кпол для бил молотковых мельниц (см. п. 1.4).
3.5. Нормы удельных расходов металла улиточной брони мельниц-вентиляторов составлены для условий изготовления улиточной брони из брусков размером 40x90 мм (сталь Ст 3).
Нормы удельного расхода брони для основных марок топлива (в пересчете на натуральное) приведены в табл. 4.
Таблица 4
Топливо |
Удельный расход брони, г/т |
1. Павловский, реттиховский |
159 |
2. Харанорский |
96 |
3. Азейский |
52 |
4. Бикинский |
46 |
5. Канско-ачинский |
30 |
3.6. Для случаев, отличающихся от условий п. 3.5, удельный расход брони подсчитывается по формуле (3), где значения Кк принимаются равными 1, а коэффициента Ки, учитывающего материал брони:
Ст 3........................................................................................ 1
сталь 5 сп ............................................................................. 0,85
сталь 110Г13Л....................................................................... 0,65
сталь 16ГС ........................................................................... 0,8
4. НОРМЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ЗАПАСА БИЛ МОЛОТКОВЫХ МЕЛЬНИЦ, ШАРОВ ШАРОВЫХ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ И РАБОЧИХ ЛОПАТОК МЕЛЬНИЦ-ВЕНТИЛЯТОРОВ
Нормы запаса бил, шаров и рабочих лопаток следует принимать равными 20% годового расхода мелющих органов.
5. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОБЩЕННЫХ НОРМ
5.1. Расчет потребности одной электростанции в металле для бил молотковых мельниц: |
|
Топливо |
Экибастузский каменный уголь |
Годовой расход натурального топлива Вг |
5 млн т |
Типоразмер мельниц (окружная скорость бил) |
2600/2550/590 (81 м/с) |
Форма бил |
Унифицированные (см. рис. 2); П-образные (см. рис. 1) |
Длина изнашиваемой части била |
|
(отношение H/R, %) |
170мм (13%); 70мм (6%) |
Материал бил |
Сталь 25Л с автоматической наплавкой сплавом ПЛ-АН-170 толщиной 15 мм; сталь 110Г13Л |
Доля бил, поломанных из-за попадания в мельницы посторонних твердых включений |
10%; 10% |
Действующие нормы удельных расходов металла бил для указанных условий, определенные по формуле (1) |
= 80·1,0·1·1·1·0,7·1,1 = 62 г/т; = 80·1,5·1,6·1,5·0,7·1,1 = 222 г/т |
Годовая потребность (т) электростанции в металле на била, определенная по формуле П= Вг Инорм |
П = 5·106·62 = 310·106 = 310 т; П = 5·106 ·222 = 1110·106 = 1110 т |
5.2. Расчет потребности в стальных мелющих шарах для одной электростанции: |
|
Топливо |
Донецкий АШ |
Углеразмольные мельницы: |
|
I очередь ТЭС |
ШБМ 287/470 |
II очередь ТЭС |
ШБМ 370/850 |
Мелющие шары (по ГОСТ 7524-89): диаметр |
40 мм |
Твердость |
400 НВ |
Годовой расход натурального топлива: |
|
I очередь ТЭС |
= 1,023· 106 т |
II очередь ТЭС |
= 2,282·106 т |
Действительное значение удельного расхода шаров для I очереди ТЭС, определенное по формуле (2) |
=366·1,1=336 г/т |
Годовая потребность в шарах I очереди ТЭС, определенная по формуле = |
= 366·10-6·1,023·106 = 374 т |
Действительное значение удельного расхода шаров для II очереди ТЭС, определенное по формуле (2) |
= 366·1,28·1,0 = 468 г/т |
Годовая потребность в шарах II очереди ТЭС, определенная по формуле = |
= 468·10-6·2,282·106 = 1068 т |
Общая годовая потребность ТЭС в мелющих шарах, определенная по формуле = + |
= 374 + 1068 = 1442т |
5.3. Расчет потребности одной электростанции в металле для мелющих лопаток и брони мельниц-вентиляторов: |
|
Топливо |
Бикинский бурый уголь |
Годовой расчет натурального топлива Вг |
8,02 млн т |
Конструкция применяемых лопаток |
С постоянным профилем толщиной 40 мм |
Конструкция применяемой брони |
Полоса 40х90 мм |
Материал применяемых лопаток |
110Г13Л |
Материал применяемой брони |
Ст3 |
Доля лопаток, поломанных при попадании в мельницы посторонних твердых включений |
10% |
Доля брусков брони, поломанных при попадании в MB посторонних твердых включений |
Незначительна, поэтому не учитывается |
Допустимые значения удельного расхода металла мелющих лопаток, определенные по формуле (3) |
= 19·1,25·1,0·1,1 = 26,l г/т |
Допустимые значения удельного расхода металла брони, определенные по формуле (3) |
=46·1,0 = 46 г/т |
Годовая потребность электростанции в металле на мелющие лопатки и улиточную броню, определенная по формуле
|
Пи = 8,02·106·(26,1 + 46) = 578,4 т |
Список используемой литературы
1. ОСТ 108.270.03-80. Мельницы молотковые тангенциальные для размола твердого топлива.
2. ГОСТ 6795-74. Мельницы шаровые барабанные вентилируемые для размола углей.
3. ОСТ 24.035.02-74. Мельницы-вентиляторы. Типы, основные параметры. Технические требования.
4. Расчет и проектирование пылеприготовительных установок (Нормативный метод).— Л.: ЦКТИ, 1971.
5. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.501-95.- М.: СПО ОРГРЭС, 1996.
6. Типовая инструкция по эксплуатации индивидуальных замкнутых систем пылеприготовления с молотковыми мельницами: РД 34.24.504-96. — М.: СПО ОРГРЭС, 1997.
7. Типовая инструкция по эксплуатации индивидуальных систем пылеприготовления с шаровыми барабанными мельницами и промбункером: РД 34.24.501-96.- М.: СПО ОРГРЭС, 1997.
8. Типовая инструкция по эксплуатации индивидуальных систем пылеприготовления прямого вдувания с мельницами- вентиляторами: РД 34.23.502-93.- М.: СПО ОРГРЭС, 1994.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Била и броня молотковых мельниц
2. Шары и броня шаровых барабанных мельниц
3. Рабочие лопатки и улиточная броня мельниц-вентиляторов
4. Нормы эксплуатационного запаса бил молотковых мельниц, шаров шаровых барабанных мельниц и рабочих лопаток мельниц-вентиляторов
5. Примеры использования Обобщенных норм
6. Список использованной литературы