李 勇
( 神華河北國華滄東發(fā)電有限責任公司,河北 滄州 061113)
火電廠鍋爐制粉系統(tǒng)是指將原煤磨制成煤粉,然后送入鍋爐爐膛進行懸浮燃燒所需要的設備和連接管道的組合,其主要設備包括原煤倉、給煤機、磨煤機、煤粉分離器等[1]。鍋爐制粉系統(tǒng)的運行狀態(tài)將直接關系到火力發(fā)電廠的發(fā)電效率和經濟效益[2],而磨煤機作為制粉系統(tǒng)中的重要組成,及時發(fā)現和處理其出現的故障,改進其工作狀況,則是制粉系統(tǒng)檢修的關鍵。某廠總裝機容量為2520MW,分為4 臺機組,每臺機組中制粉系統(tǒng)采用6 套HP983 中速磨煤機和直吹式冷一次風機系統(tǒng),其中5 臺運行,1 臺備用。
HP983 型中速磨主要由減速器,磨碗裝置,磨輥裝置,側機體,分離器體,彈簧加載裝置,內錐體等幾部分組成。每臺磨煤機帶鍋爐的一層燃燒器。HP983 型磨煤機是一種碗式中速磨煤機,其碾磨部分是由轉動的磨碗和三個沿磨碗滾動的固定且可自轉的磨輥組成。原煤從磨煤機的中央落煤管落到磨碗上,在離心力作用下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碗滾道上,碾磨力則由彈簧加載系統(tǒng)產生,通過靜定的三點系統(tǒng),碾磨力均勻作用至三個磨輥上,這個力是經磨碗、磨輥、彈簧加載裝置、磨盤殼、減速機后通過底板傳至基礎。原煤的碾磨和干燥同時進行,一次風從磨煤機的側機體進風口進入機體并通過磨碗周緣自下向上,煤粉粒度被熱空氣干燥攜帶上升,在分離器體內較重的粗大的煤粉顆粒碰撞在分離器體襯板上返回磨碗重磨,較輕的細小煤粉通過分離器體進入分離器體上部的折向門裝置,折向葉片使風粉混合物在內錐體里產生旋流,細度不合格的煤粉沿著內錐體內壁從旋流中被分離返回磨碗研磨,細度合格的煤粉經由文邱利管和多出口排出閥裝置輸入煤粉管道系統(tǒng)。難以粉碎且一次風吹不起的較重的石子煤、黃鐵礦、鐵塊等通過旋轉葉輪裝置落到一次風室,被刮進排渣箱。表1 為HP983 中速磨煤機的關鍵技術參數。
磨煤機的運行特性直接影響煤粉燃燒特性,并影響到鍋爐燃燒效率。因此及時發(fā)現磨煤機出現的故障并對其作出正確的原因判斷與分析,以便能快速采取相應措施來解決問題成為保障煤粉的質量、提高經濟效益的關鍵環(huán)節(jié)之一?,F就某廠機組運行期間HP983 型中速磨煤機出現的故障、原因分析及相應的處理措施進行具體闡述。
表1 HP983 中速磨煤機的關鍵技術參數
磨煤機運行中發(fā)生漏粉部位主要在磨煤機煤粉出口短節(jié)處、出口閘板門處和煤粉管道彎管處。由于漏粉會造成磨煤機被迫停運消缺,使制粉系統(tǒng)的運行方式發(fā)生改變,更為嚴重的是,由于制粉系統(tǒng)漏粉而發(fā)生局部積粉現象,若不能及時發(fā)現,時間一長,煤粉自燃,易造成火災事故。造成磨煤機漏粉的主要原因是由于長期運行,其出口粉管及彎頭長期受到風粉混合物的沖刷,造成管壁變薄,引起漏粉,尤其在出口短節(jié)和彎管部位。出口閘板門由于是插板門,插板與外殼之間密封材料老化、磨損變形等等也會引起漏粉。
處理措施:首先,定期檢查項目包括:1)煤粉管道嚴密且膨脹良好(2)聯(lián)管器嚴密且不老化(3)各調節(jié)門及閘板門開關靈活(4)管道支吊架支承良好。其次,要求檢修和運行人員平時加強對制粉系統(tǒng)設備的巡檢力度,發(fā)現漏粉現象及時處理,避免設備和生產環(huán)境遭受更大的損壞和污染。利用制粉系統(tǒng)設備大、小修或臨時停運檢修期間將其漏粉點進行全面徹底治理,檢修重點為煤粉管道內部防磨材料檢查、管壁測厚、挖補、貼補、貼耐磨陶瓷或者更換彎頭、粉管等等方法,減少制粉系統(tǒng)發(fā)生漏粉的幾率,以保障制粉設備滿足機組長時間正常運行的需求。
磨煤機在運行中出現異音,當異音來自磨碗之上時,是由于磨煤機運行中煤中落入鐵塊等大塊異物、磨輥裝置出現故障、彈簧壓力不均勻等。當異音來自磨碗之下時,是由于磨煤機側機體內進入大塊異物、刮板裝置斷裂、空氣葉片斷裂或定位銷松動,石子煤排放不及時導致側機體內石子煤太多等原因。當異音來自齒輪箱時,是由于磨煤機軸承或齒輪磨損甚至損壞。
處理措施::加強對燃運設備的檢修和維護,保證設備運轉正常,嚴格把好來煤的質量關;加強制粉系統(tǒng)的設備巡檢,發(fā)現異常情況及時檢查處理,避免故障進一步擴大損壞設備;加強對制粉系統(tǒng)設備的定期檢查和維護,并保證每次的檢修質量符合標準要求;對于石子煤排放要及時,石子煤比較多的磨煤機應該適當縮短排放的間隔時間。定期檢查磨煤機的軸承和齒輪的磨損狀況,定期更換磨損件和潤滑油。
目前,各大火電廠同類型磨煤機中,因一次風室內石子煤結焦嚴重堵塞石子煤排渣口,磨煤機被迫停運檢修的故障現象時有發(fā)生。造成石子煤量過大原因主要有磨煤機過載,給煤量過大,煤粉細度過細;磨輥或磨環(huán)磨損嚴重;通過磨碗的氣流速度低;磨碗周圍的通道面積過大等等。磨煤機正常運行情況下一次風室入口風溫很高,大約在200-250 度左右,當石子煤量過大,而人工排放不及時的情況下,過多的石子煤就會被運行中的刮板帶到一次風室入口處堆積,部分煤粉在熱風的作用下發(fā)生自燃,嚴重時引起結焦使石子煤落渣口嚴重堵塞,造成石子煤無法正常排放,而被迫停磨檢修。
處理措施:由于設計采用人工排放,粉塵污染嚴重,給現場文明生產帶來較大的困難。某廠規(guī)定磨煤機排渣時間為一個小時一次,個別磨煤機排渣量異常大的情況下排渣間隔時間相應縮短。以前發(fā)生石子煤結焦堵塞的情況時檢修人員都會埋怨運行排渣人員排渣不及時,實際情況中個別磨煤機石子煤量確實太大,得3 到4 次才能一次性排渣徹底,而一次排渣量幾乎達到滿石子煤斗的現象。針對這種情況需要檢修人員對磨煤機各部件的間隙重新調整,其中主要有以下三個方面的調整:1、將磨碗襯板跟磨輥之間的靜態(tài)間隙由原來的10-12mm 調整到8mm;2、加寬葉輪空氣節(jié)流環(huán),減小流通面積,提高一次風速;3、減小葉輪調節(jié)罩與分離器體防磨襯板之間間隙(由原來的13 ±1.5mm 減小到8 ±1.5mm)。通過以上調整后的磨煤機運行中的石子煤排放量可以減少為原來的1/10或更少,磨煤機一次風室石子煤結焦堵塞的現象基本消除。石子煤排放量的大幅減少,既降低了發(fā)電煤耗,增加了經濟效益,同時也降低了粉塵對鍋爐房的環(huán)境污染,減輕了排渣人員的勞動強度,給安全文明生產創(chuàng)造了良好的條件。
當磨煤機出現電流逐漸增大,出入口風壓差增大,出口風壓降低,分離器出口溫度降低,鍋爐運行中出現汽壓、汽溫下降,負荷下降,檢查過程中發(fā)現磨煤機運行振動大,石子煤量異常增加等諸多現象和問題時,均可能與磨煤機運行中堵煤有關。磨煤機堵煤原因與原煤濕度大,磨煤機一次熱風不能滿足設定煤量的干燥出力、通風出力要求,就會造成磨煤機內堵煤。
處理措施:運行中加強監(jiān)視磨煤機出口風溫、出入口風壓、風量、電流變化等運行參數,發(fā)現有堵煤苗頭時,及時減小磨煤機給煤量,加大其一次風量,調整通風出力,滿足運行要求,直到調整各運行參數至正常范圍;當調整無效堵煤嚴重時,應立即停止運行進行檢修。考慮到這一事故與陰雨天氣造成原煤濕度增大有關,因此,作為鍋爐輔機檢修人員,在陰雨天氣要加強監(jiān)視調整和制粉系統(tǒng)設備巡檢,做好相應事故預想。
磨煤機潤滑油站的故障主要有潤滑油站油壓低、油泵倒泵時不打油等。油壓低的原因有潤滑系統(tǒng)泄漏、油泵長期運行磨損嚴重、濾油器臟污、油粘度低等原因,造成油泵倒泵時不打油原因是備用油泵離潤滑油站油箱距離較高,長時間不運行造成油泵入口無油或油不足。
處理措施:檢查漏油并修理;對于磨損嚴重的油泵需及時修理或更換;清理或更換主副濾油器;油粘度低時檢查是否用錯潤滑油或油溫過高。而對于油泵倒泵時不打油這個問題,以前都是由檢修人員人工給備用油泵注滿油后再倒泵,這樣既加大了檢修人員的勞動強度同時也不利于設備的正常輪換制度。徹底解決這個問題需在備用油泵入口前加裝一個高于油泵的U 型彎管,使油泵停運備用時入口油管道內始終充滿油,滿足啟泵要求。
備用磨煤機原煤倉發(fā)生自燃現象這是由于備用磨煤機原煤倉停運時間長造成倉內原煤自燃,倉壁溫度升高。
處理措施:運行中加強對備用原煤倉壁溫監(jiān)測,發(fā)現溫度高于70℃,做滲水降溫,溫度下降后及時啟動其運行;按定期工作切換備用磨煤機,保證磨煤機備用時間不超過一周;遇到制粉系統(tǒng)大小修,將原煤倉內煤走空。
本文較為全面地對鍋爐制粉系統(tǒng)中HP983 中速磨煤機常見故障、產生原因及處理措施進行了系統(tǒng)分析,可見制粉系統(tǒng)許多故障在出現的前期,可以通過對設備運行異?;蜻\行參數的監(jiān)控來發(fā)現,并通過及時調整、精心維護和定期檢修來減小或避免故障的擴大和發(fā)生,從而保證鍋爐設備安全、穩(wěn)定運行,進而可以大大降低經濟損失,提高經濟效益。
[1]楊敏媛.火電廠動力設備[M].北京:中國水利電力出版社,1996.
[2]李鴻操,李浩.中速磨煤機的發(fā)展淺析[J].中國新技術新產品,2012,(07) :116
[3]600MW 鍋爐檢修工藝規(guī)程[Z].神華河北國華滄東發(fā)電有限責任公司企業(yè)標準.