陳義,鄒祥杰
(1.神華福能鴻山發(fā)電有限責任公司,福建 石獅 362712;2.福建漳州后石電廠,福建 漳州 363100)
福建漳州后石電廠始建于1999年,現(xiàn)有7臺600 MW超臨界燃煤機組,#8~#10機組正在籌建中。該廠#1~#4鍋爐配備正壓、直吹式制粉系統(tǒng),該系統(tǒng)由2臺磨煤機密封風(fēng)機、2臺離心式一次風(fēng)機、5臺中速磨煤機、5臺皮帶式給煤機組成。若用設(shè)計煤種,4臺磨煤機運行就能帶額定負荷。磨煤機為日本三菱公司生產(chǎn)的垂直壓力中速磨煤機(型號MVM28R),設(shè)計出力為17.5~69.0 t/h,煤粉細度20%(R75),在鍋爐最大連續(xù)出力下4臺磨煤機工作,1臺備用。磨煤機主要由下部磨煤機的本體和上部煤粉分離器組成。磨煤機本體部件主要有傳動裝置、磨盤、風(fēng)環(huán)、磨輥和落煤管等,煤粉分離器部件主要有分離器外殼、內(nèi)錐體拆向門和磨煤機出口閥等。給煤機為日本雅馬拓(Yamato)公司制造的GM-BSC型耐壓式計量給煤機,配有電子稱重裝置和微機控制裝置。
給煤機將原煤從磨煤機中心落煤管進入磨煤機,煤落到旋轉(zhuǎn)的磨碗上,在離心力的作用下,向磨碗的周緣移動。3個獨立的液壓加載磨輥按相隔120°分布安裝于磨碗上部,磨輥利用液壓加壓裝置施以必要的研磨壓力,當煤通過磨輥與磨碗時被磨制成煤粉。這種磨煤機主要是對磨輥與磨碗之間的煤采用壓碎和碾磨2種方法來實現(xiàn)磨煤的。磨煤干燥用的熱空氣由磨碗周緣的風(fēng)環(huán)進入磨煤機的磨煤空間。熱空氣攜帶煤粉上升,較重的粗煤粉顆粒脫離氣流,返回磨碗重磨,煤粉氣流繼續(xù)上升,碰撞在分離器頂部殼體上和轉(zhuǎn)彎處,在離心力的作用下,又有一部分粗粉顆粒和細度不合格的煤粉返回磨碗重磨,而細度合格的煤粉離開磨煤機進入煤粉管道系統(tǒng)。
給煤機內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示,中速磨煤機內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖1 GM-BSC21-36型重力皮帶、壓力式給煤機結(jié)構(gòu)
圖2 MVM28R型垂直壓力中速磨煤機結(jié)構(gòu)
在磨煤機運行中,出現(xiàn)堵煤的主要原因是磨煤機本體差壓增大、磨煤機電流增加、磨煤機出口溫度升高、磨煤機入口空氣流量下降和汽水分離器出口過熱度下降較快。
處理對策:首先應(yīng)檢查機組負荷情況,迅速降低該磨煤機給煤量,注意其他給煤機不要過負荷,必要時適當降低機組負荷。觀察磨煤機磨碗差壓及電流是否下降、汽水分離器出口過熱度是否有上升的趨勢,若有好轉(zhuǎn)趨勢則先保持該磨煤機運行。檢查磨輥、液壓油、旋轉(zhuǎn)分離器、石子煤等運行情況,分析并判斷堵煤的原因,聯(lián)系檢修人員及時處理,若繼續(xù)惡化則立即將磨煤機退出運行進行檢查。總之,在滿足負荷需求的前提下,優(yōu)先采取將磨煤機退出運行并進行吹掃的處理方式。
主要表現(xiàn)為磨煤機本體差壓增大、磨制石子煤量增多、磨煤機電流降低、汽水分離器出口過熱度下降較快和主汽溫下降較快。
處理對策:在條件允許的情況下,優(yōu)先考慮停止該磨煤機運行,以保證機組在穩(wěn)定的工況下運行,在負荷不允許的情況下,及時手動投運備用磨煤機,將故障磨煤機退出運行后再進行檢修。
在正常負荷工況下,該廠可考慮投運如下磨煤機臺數(shù): 負荷在102~180 MW時,投運1臺磨煤機加兩對油槍;負荷在180~270 MW時, 投運2臺磨煤機;負荷在270~450 MW時,投運3臺磨煤機;負荷在450~600 MW時,投運4臺磨煤機。
處理對策:根據(jù)以上磨煤機運行負荷區(qū)間,依據(jù)剩下幾臺磨煤機運行狀況看能否滿足對應(yīng)負荷的需求,不滿足時將機組控制模式切換至鍋爐主控模式(BI),手動快速降負荷至相應(yīng)的負荷,必要時手動調(diào)節(jié)風(fēng)機或給水泵,手動快速降負荷(RB),直至滿足上述條件,根據(jù)主汽溫度下降速率看是否需要投油穩(wěn)燃,投油時應(yīng)注意油槍的運行條件。
磨煤機暖磨不成功的主要原因是磨煤機電動機跳閘或停止、磨煤機控制模式由“含有”切至“除外”、鍋爐主燃料跳閘(MFT)動作、暖磨超時(大于1 800 s)和給煤機啟動不成功等。
磨煤機吹掃不成功的主要原因有磨煤機電動機跳閘或停止、磨煤機控制模式由“含有”切至“除外”和MFT動作等。
處理對策:根據(jù)上述原因逐一排除并恢復(fù)。
主要表現(xiàn)為給煤機皮帶不走、無煤進入磨煤機,此時會發(fā)“給煤機下料管堵塞”報警、磨煤機出口溫度上升較快、磨煤機差壓減小、磨煤機與爐膛差壓增大、冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板開大和主汽溫度及過熱度降低。當磨煤機出口溫度高于93 ℃時,磨煤機熱風(fēng)閘門自動關(guān)閉。
處理對策:及時停運皮帶打滑的給煤機,監(jiān)視其他給煤機是否過載,若無法滿足機組負荷,則將機組控制模式切換至BI后盡快降低機組負荷,必要時投入油槍穩(wěn)定主汽參數(shù)。若有備用磨煤機則待主汽參數(shù)穩(wěn)定后及時投入運行,恢復(fù)到故障前的運行狀態(tài),聯(lián)系檢修人員及時處理出故障的給煤機。
主要表現(xiàn)為給煤機稱重不準時(稱重低于75%時發(fā)“給煤量低”報警或稱重大于125%時發(fā)“給煤量高”報警)、實際進入磨煤機內(nèi)的煤量跟顯示煤量有偏差。這些因素會影響主汽參數(shù)及機組煤耗,從磨煤機進出口溫度、磨煤機本體差壓等參數(shù)的角度進行分析判斷,很容易查出故障原因。
處理對策:若判斷給煤機稱重比不準,首先應(yīng)及時退出磨煤機運行,聯(lián)系檢修人員檢查、校驗皮帶,在條件允許的情況下,可考慮先投其他備用磨煤機,但前提條件是不能影響機組主要參數(shù),否則會給機組安全運行帶來更為嚴重的后果。
主要現(xiàn)象及處理原則:發(fā)咬煤故障報警后1 min,監(jiān)視磨煤機電流。若電流大于39 A,則手動減少給煤量到17.5 t/h。等待90 s后,將給煤機切回自動,檢查磨煤機各參數(shù)是否正常。若磨煤機電流小于39 A,則手動停給煤機,等到磨煤機咬煤失敗造成的干擾平穩(wěn)后,再啟動給煤機,并將煤量增加到24.5 t/h,檢查磨煤機的電流是否大于39 A。如咬合成功,則檢查磨煤機運行正常后將給煤機切至自動預(yù)備,若咬煤仍不成功則停運磨煤機進行處理。給煤機出現(xiàn)咬煤故障后,應(yīng)注意監(jiān)視主汽參數(shù)是否大幅波動并及時調(diào)整。
磨煤機石子煤大量帶煤的原因主要表現(xiàn)在以下4個方面。
(1)磨輥不轉(zhuǎn),磨盤與磨輥無法正常咬煤,煤被擠出磨盤,進入磨本體石子煤腔室,由刮板刮入石子煤斗。
(2)磨輥下有板狀異物或其他異物無法排出,一直把煤鏟出,這種情況在正常運行時容易出現(xiàn)。
(3)磨輥安裝不正確,磨煤機從啟動到正常運行狀態(tài)時,會出現(xiàn)石子煤帶煤狀況,但這種狀況不會瞬間大量出來,而是持續(xù)地出現(xiàn)石子煤偏多且?guī)含F(xiàn)象。
(4)磨煤機正常,但攜帶風(fēng)量不夠(如一次風(fēng)壓異?;蚰ッ簷C本身的流量變送器異常、或擋板控制不正確等),使經(jīng)過磨輥擠壓破碎的煤被離心力甩至風(fēng)環(huán)上方,因風(fēng)壓不夠使大量煤進入磨煤機本體石子煤腔室,這種情況從磨煤機的各運行參數(shù)中會很容易地判斷出來。
處理對策:
(1)在投運給煤機時,除了檢查磨輥的動作情況外,還要注意檢查石子煤斗石子煤情況,若發(fā)現(xiàn)大量煤出來則必須立即將磨煤機退出運行并安排檢查,查找原因。
(2)在投運磨煤機時,若發(fā)現(xiàn)磨輥長時間不轉(zhuǎn),要注意機組運行參數(shù)是否穩(wěn)定,不穩(wěn)定時應(yīng)果斷將磨煤機退出運行并及時聯(lián)系檢修人員確認。
處理原則:如有備用磨煤機,投運備用磨煤機,退出故障磨煤機。運行人員應(yīng)與檢修人員一起查找旋轉(zhuǎn)分離器和液壓油油泵異常跳閘原因并進行處理。旋轉(zhuǎn)分離器跳閘后,該磨煤機出力瞬間增大,對過熱度、主汽溫等參數(shù)有一定程度的影響,注意觀察該參數(shù)的變化情況,必要時手動參與調(diào)整。液壓油泵跳閘后,液壓油母管壓力一般還能維持在油泵跳閘時油壓附近,但液壓油壓無法自動(手動)調(diào)節(jié)、若液壓油壓力無法維持,應(yīng)盡可能修正降低該磨煤機的磨煤量。
這種現(xiàn)象主要表現(xiàn)在正常暖磨時,在暖磨指令發(fā)出后,有時會發(fā)現(xiàn)磨煤機電動機無法啟動,主要原因有磨煤機潤滑油溫高報警(高于65 ℃)、潤滑油濾網(wǎng)差壓高報警、自清泵濾網(wǎng)差壓高報警、潤滑油壓低報警(低于0.1 MPa)、潤滑油箱油位低低報警、軸向軸承潤滑油溫高報警(高于65 ℃)、高壓潤滑油壓低報警(低于0.3 MPa)、氣密-磨煤機差壓低于1 226 Pa、磨煤機電動機有閉鎖指令發(fā)出、磨煤機點火能量不足和磨煤機液壓油壓力低于3.4 MPa。
處理對策:聯(lián)系儀表控制人員查看計算機邏輯,找出磨煤機無法啟動的確切原因,若屬于設(shè)備故障則聯(lián)系檢修相關(guān)部門人員進行消缺。氣密-磨煤機差壓低是由于磨盤密封風(fēng)手動閥未全開,此時應(yīng)就地手動開啟;磨煤機點火能量不足,一般可通過增加相鄰磨煤機的煤量來實現(xiàn),或者短時強制控制邏輯等;磨煤機電動機有閉鎖指令發(fā)出,則在陰極射線管(CRT)顯示器中解除閉鎖指令即可。
通過對制粉系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及處理對策的分析結(jié)果可以看出,制粉系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行直接影響著機組的安全經(jīng)濟運行,由于制粉系統(tǒng)許多故障出現(xiàn)在前期,可通過其運行參數(shù)分析及時發(fā)現(xiàn)并調(diào)整,以避免故障擴大。所以,在機組運行中,應(yīng)加強運行參數(shù)監(jiān)視與分析。只要平時多注意監(jiān)視主汽參數(shù)是否出現(xiàn)大幅波動,及早預(yù)判制粉系統(tǒng)出現(xiàn)的各種故障,積極采取有效措施,就能確保鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。
參考文獻:
[1]QI-1200-ME0002—2012福建漳州后石電廠集控運行規(guī)程[S].
[2]龍梅.制粉系統(tǒng)爆炸原因及對策分析[J].華中電力,2006(4):72-74.
[3]文軍.制粉系統(tǒng)常見故障和處理對策[J].中國電力教育,2009(S1):377-378.
[4]許小剛,程紅霞.中儲式制粉系統(tǒng)的優(yōu)化措施[J].華電技術(shù),2009,31(5):44-46.
[5]張滬香.改善煤粉分配均勻性措施的研究[J].華電技術(shù),2010,32(2):29-30.
[6]代志剛.鍋爐齒索輸粉機可靠性分析與技術(shù)改造[J].華電技術(shù),2010,32(6):27-29.
[7]馮俊凱,沈幼庭,楊瑞昌.鍋爐原理與計算[M].北京:科學(xué)出版社,2003.
[8]葉江明.電廠鍋爐原理及設(shè)備[M].2版.北京:中國電力出版社,2007.
[9]胡蔭平.電站鍋爐手冊[M].北京:中國電力出版社,2005.