磨煤機出口風壓及風溫的熱控安裝

任 強

0 引言

磨煤機出口風壓及風溫是磨煤機安全、經濟運行所需的重要測量參數。本文針對北方地區大量使用的北京電力設備總廠(BPEG)生產的ZGM-95型磨煤機運行期間的風壓與風溫進行論述。

1 設備概述

1)磨煤機是鍋爐制粉系統的重要輔機之一。國家在“十二五”規劃中明確提出了“能源強度”目標，要求每單位國內生產總值的能耗要比“十一五”規劃降低20%，排放量減少10%，特別對電力企業今后的發展尤為重要。目前煤粉爐300 MW機組大都采用北京電力設備總廠生產的ZGM型磨煤機，其中，磨煤機出口風壓及風溫是決定鍋爐燃燒經濟性的絕對指標，它將會直接影響生產單位的經濟效益。

2)ZGM-95型磨煤機基本是由傳動部分，碾磨部分及其加載裝置、分離器各機體等幾大部分組成。由功率450 kW電動機驅動，輸出轉速是26.5 r/min。3個大直徑胎狀磨輥在磨環上滾轉，輥軸位置相間隔120°固定。磨盤轉動帶動磨輾自轉。輾磨壓力由三組液壓裝置施加于18個壓縮彈簧傳力到壓環上，并通過拉緊元件直接傳導到基礎上。磨輥可在11°～15°范圍內自由擺動。

2 磨煤機工作原理與風壓和風溫的關系分析

1)各類中速磨煤機的工作原理基本相似，原煤由落煤管進入兩個碾磨部件的表面之間，在壓緊力的作用下受到擠壓和碾磨而被粉碎成煤粉。由于碾磨部件的旋轉，磨成的煤粉被拋至風環處，從風環處得到壓力值。熱風以一定速度通過風環進入干燥空間，對煤粉進行干燥，并將其帶入碾磨區上部的煤粉分離器中。經過分離，不合格的粗粉返回碾磨區重磨;合格的煤粉由干燥劑帶出磨外，經煤粉管路送入爐膛燃燒。煤中夾帶的雜物(如石塊、黃鐵礦塊和金屬塊等)被拋至風環處后，由下而上的熱風不足以阻止它們下落，經風環由刮板刮落至雜物箱內。

2)正常運行中一次風總風管壓力直接決定了磨煤機的一次風壓及風量。由于磨煤機的出口一次風管的阻力不同等諸多因素的存在，擋板開度與一次風量不是線性關系，使得磨煤機在運行中一次風量偏大，且無法正常調整下來，進而造成風量測量的不準確性加大。

3)一般來講，磨煤機出口風粉混合物的溫度越高，越有利于煤粉的干燥，但溫度值不能超過安全限度。若出口溫度高于規定值，會增加燃燒著火的潛在可能性;出口溫度低于規定值，會因煤不能獲得充分的干燥而吸附在磨煤機內部和煤粉管中，使煤粉管發生堵塞以及導致磨煤機和煤粉管著火。

4)ZGM-95型磨煤機設計出口溫度一般為60℃～90℃。對于高揮發酚煤種，最低應維持65℃～70℃;對于低揮發酚煤種不應超過90℃～100℃。磨煤機出口最低溫度應比漏點高10℃，但最低不能低于60℃，以避免煤粉結塊。基于干燥介質的含氧量、制粉系統的布置及原煤揮發酚和磨輥等的限制，運行中磨出口溫度為60℃～90℃，快速停磨溫度為100%，緊急停磨溫度為110℃。

5)制粉系統的最小通風量取決于兩個條件:a.在運行溫度下，水平一次風管內的流速不應低于18.2 m/s，以防止煤粉沉積;b.保持中速磨煤機最低的風環風速，防止石子煤量驟增及保證必要的煤粉細度，兩者較高的一個即是磨煤機最小通風量。最大通風量取決于磨煤機型號及流動阻力要求，在磨煤機設計額定工況下，對一次風的要求即對磨煤機出口風粉氣流中煤粉濃度的要求，取決于燃料的著火穩燃性質和低NOx的要求。

3 存在問題

針對ZGM-95型磨煤機以上所述運行特點，結合熱控施工實際情況，分析發現該型磨煤機風壓和風溫的設計位置均存在問題如下:

1)熱控專業的磨出口風壓一般設計有四點，對于300 MW的機組幾乎都在磨本體上部分離器出口處均勻地取樣，相應引出管路依托磨本體進行敷設，也就是測量管路已和磨本體成為一體，變送器則布置在運轉平臺上，而且設計上該部分管路基本都是硬管路，而在磨煤機檢修時需要將磨解件，進而對磨各部件進行更換或維修，往往是安裝工藝不錯的儀表管路，但此時還必須將其切斷，不僅破壞了熱控施工工藝，而且給磨煤機檢修帶來不必要的麻煩;

2)磨出口風溫每臺磨安裝6支，分別用于監視及保護磨煤機的正常運行，該測點安裝位置廠家在出廠時預留完畢，位于磨殼體上半部約1/2處，與磨出口壓力存在同樣的問題，由于電纜主通道一般位于磨檢修平臺下，該溫度測點的電纜保護管，勢必阻擋磨殼體的移出，如顧及檢修不采用保護管，便于拆除，但這樣金屬軟管太長，遠遠超出規定要求，如按正常的保護管安裝，在檢修拆除保護管時存在一定難度，由于大型設備檢修周期較長，短期內不會有問題，也就是說從長遠利益考慮，這兩項熱控安裝不便于機務檢修，同時造成跟隨機務檢修的反復施工。

4 技術改造及措施

1)為了避免與機務檢修沖突的現象，磨煤機出口風壓的施工，在云電進行技術革新嘗試，將該測點取樣位置上移至爐12 m運轉層平臺，直接測量磨出口每根煤粉管的壓力，同時取樣裝置移出至運轉層平臺，在不影響測量的前提下，與磨本體分離，根據一次風風量測量值與煤粉管風量測量監測點的數據對比情況分析，移出位置符合運行要求，同時為避免煤粉堵塞管路，管路敷設前，集中先將管路進行內部清洗，清洗時，用白布條正反向擦洗兩次，壓縮空氣吹掃后，用黑膠布封口待用，取樣口水平引出，加裝風壓防堵裝置，預留吹掃氣源接口待用。

2)因磨煤機出口運行溫度必須保證在60℃～90℃之間，無遷移可能，經過反復琢磨，在磨出口風溫電纜保護管的安裝上采取新工藝進行了技術改進，主要是在標高稍低于檢修平臺時加裝保護管管箍，便于檢修時拆除及檢修完的恢復，在就地接線端，加裝接線盒，并將溫度計的屏蔽接地端兩側引出，保證測量電勢的全程封閉不受干擾，在遇大、小檢修及日常維護時，工作人員又可在不影響測量精度的情況下，很快的拆裝、檢查磨煤機出口風溫，縮短檢修維護時間。

5 結語

實踐證明以上方案是可行的，主要表現在以下幾個方面:

1)取樣及管路敷設符合規程規范;

2)能準確反映運行測量需要;

3)避免與機務檢修沖突，不必要檢修一次拆一次安裝一次;

4)取樣位于運轉平臺附近，方便維護;

5)節省人力及材料;

6)便于拆裝電纜及保護管，保證施工工藝的完整性。

［1］ 中國電力出版社.電力建設施工及驗收技術規范第五部分:熱工自動化［M］.北京:中國電力出版社，2004.

［2］ 葉江祺.熱工測量和控制儀表的安裝［M］.第2版.北京:中國電力出版社，2007.

［3］ 北京電力設備總廠(BPEG)ZGM-95型磨煤機設備說明書［Z］.2005.

［4］ 馬耀鋒，孫兆勛.ZGM-95型磨煤機的運行特性淺析［J］.寧夏電力，2009(5):31-32.