李 勇
( 神華河北國華滄東發(fā)電有限責(zé)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(shè)備和連接管道的組合,其主要設(shè)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(guān)系到火力發(fā)電廠的發(fā)電效率和經(jīng)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(xiàn)和處理其出現(xiàn)的故障,改進其工作狀況,則是制粉系統(tǒng)檢修的關(guān)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(fēng)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(cè)機體,分離器體,彈簧加載裝置,內(nèi)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(zhuǎn)動的磨碗和三個沿磨碗滾動的固定且可自轉(zhuǎn)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(chǎn)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(jīng)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(chǔ)。原煤的碾磨和干燥同時進行,一次風(fēng)從磨煤機的側(cè)機體進風(fēng)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(nèi)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(fēng)粉混合物在內(nèi)錐體里產(chǎn)生旋流,細度不合格的煤粉沿著內(nèi)錐體內(nèi)壁從旋流中被分離返回磨碗研磨,細度合格的煤粉經(jīng)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(fēng)吹不起的較重的石子煤、黃鐵礦、鐵塊等通過旋轉(zhuǎn)葉輪裝置落到一次風(fēng)室,被刮進排渣箱。表1 為HP983 中速磨煤機的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。
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(xiàn)磨煤機出現(xiàn)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(yīng)措施來解決問題成為保障煤粉的質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。現(xiàn)就某廠機組運行期間HP983 型中速磨煤機出現(xiàn)的故障、原因分析及相應(yīng)的處理措施進行具體闡述。
表1 HP983 中速磨煤機的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)
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(xiàn)象,若不能及時發(fā)現(xiàn),時間一長,煤粉自燃,易造成火災(zāi)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(fēng)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(diào)節(jié)門及閘板門開關(guān)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(shè)備的巡檢力度,發(fā)現(xiàn)漏粉現(xiàn)象及時處理,避免設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境遭受更大的損壞和污染。利用制粉系統(tǒng)設(shè)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(nèi)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(shè)備滿足機組長時間正常運行的需求。
磨煤機在運行中出現(xiàn)異音,當(dāng)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(xiàn)故障、彈簧壓力不均勻等。當(dāng)異音來自磨碗之下時,是由于磨煤機側(cè)機體內(nèi)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(dǎo)致側(cè)機體內(nèi)石子煤太多等原因。當(dāng)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(shè)備的檢修和維護,保證設(shè)備運轉(zhuǎn)正常,嚴格把好來煤的質(zhì)量關(guān);加強制粉系統(tǒng)的設(shè)備巡檢,發(fā)現(xiàn)異常情況及時檢查處理,避免故障進一步擴大損壞設(shè)備;加強對制粉系統(tǒng)設(shè)備的定期檢查和維護,并保證每次的檢修質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求;對于石子煤排放要及時,石子煤比較多的磨煤機應(yīng)該適當(dāng)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(fēng)室內(nèi)石子煤結(jié)焦嚴重堵塞石子煤排渣口,磨煤機被迫停運檢修的故障現(xiàn)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(fēng)室入口風(fēng)溫很高,大約在200-250 度左右,當(dāng)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(fēng)室入口處堆積,部分煤粉在熱風(fēng)的作用下發(fā)生自燃,嚴重時引起結(jié)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(shè)計采用人工排放,粉塵污染嚴重,給現(xiàn)場文明生產(chǎn)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(yīng)縮短。以前發(fā)生石子煤結(jié)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(xiàn)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(diào)整,其中主要有以下三個方面的調(diào)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(diào)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(fēng)速;3、減小葉輪調(diào)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(diào)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(fēng)室石子煤結(jié)焦堵塞的現(xiàn)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(jīng)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(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。
當(dāng)磨煤機出現(xiàn)電流逐漸增大,出入口風(fēng)壓差增大,出口風(fēng)壓降低,分離器出口溫度降低,鍋爐運行中出現(xiàn)汽壓、汽溫下降,負荷下降,檢查過程中發(fā)現(xiàn)磨煤機運行振動大,石子煤量異常增加等諸多現(xiàn)象和問題時,均可能與磨煤機運行中堵煤有關(guān)。磨煤機堵煤原因與原煤濕度大,磨煤機一次熱風(fēng)不能滿足設(shè)定煤量的干燥出力、通風(fēng)出力要求,就會造成磨煤機內(nèi)堵煤。
處理措施:運行中加強監(jiān)視磨煤機出口風(fēng)溫、出入口風(fēng)壓、風(fēng)量、電流變化等運行參數(shù),發(fā)現(xiàn)有堵煤苗頭時,及時減小磨煤機給煤量,加大其一次風(fēng)量,調(diào)整通風(fēng)出力,滿足運行要求,直到調(diào)整各運行參數(shù)至正常范圍;當(dāng)調(diào)整無效堵煤嚴重時,應(yīng)立即停止運行進行檢修??紤]到這一事故與陰雨天氣造成原煤濕度增大有關(guān),因此,作為鍋爐輔機檢修人員,在陰雨天氣要加強監(jiān)視調(diào)整和制粉系統(tǒng)設(shè)備巡檢,做好相應(yīng)事故預(yù)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(shè)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(nèi)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(xiàn)象這是由于備用磨煤機原煤倉停運時間長造成倉內(nèi)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(xiàn)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(nèi)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(chǎn)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(xiàn)的前期,可以通過對設(shè)備運行異?;蜻\行參數(shù)的監(jiān)控來發(fā)現(xiàn),并通過及時調(diào)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(shè)備安全、穩(wěn)定運行,進而可以大大降低經(jīng)濟損失,提高經(jīng)濟效益。
[1]楊敏媛.火電廠動力設(shè)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(shù)新產(chǎn)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(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).