600MW超超臨界機組制粉系統異常故障分析及技術措施

劉功春

摘 要：600MW機組鍋爐制粉系統在運行中會出現各種問題，容易造成鍋爐燃燒不穩，甚至造成非計劃停機。本文根據液壓式中速磨的結構和工作原理，結合中速磨生產中遇到的問題，針對性提出了解決問題的技術措施，減少其在運行中的故障。

關鍵詞：制粉系統；異常故障；技術措施

我廠600MW機組每臺鍋爐由6套制粉系統提供燃料，每套制粉系統由一臺中速磨和一臺皮帶稱重式給煤機組成。伴隨科技發展，燃煤直流爐單機容量也在不斷增大。制粉系統是鍋爐不可或缺重要輔機，正常運行的制粉系統對鍋爐十分重要[ 1 ]。本文依據多年的工作經驗并對出現的故障加以分析研究，歸納總結出行之有效的解決辦法，為液壓式中速磨異常問題處理提供了一些具有指導意義和實際價值的處理方法。

1 制粉系統的基本工作原理

原煤經皮帶式給煤機稱重后落至磨煤機磨碗上，跟隨磨碗轉動后產生離心力，最終在磨輥和磨碗的相互擠壓下破碎。煤粉繼續向邊緣移動的過程中被旋轉的一次風吹起上升[ 2 ]，煤粉同時也被一次風干燥，經動態分離器進行分離，細度符合要求的煤粉經磨煤機出口粉管送至爐膛燃燒，反之較粗的煤粉則落至磨碗繼續進行碾壓。混雜在原煤中的異物很難被碾碎且不能被一次風吹起，最后落入石子煤斗。

2 制粉系統運行中的異常故障分析

2.1 液壓加載系統故障

2016年1月，2號機A磨煤機液壓加載力瞬間下降到2MPA，給煤機的下煤量仍然保持在36t/h，煤量并沒有因液壓加載力減少而相應減少，15分鐘后液壓加載力瞬間增加到18.4MPA，磨煤機電流由41A上升至96A，運行人員緊急停止A磨，但鍋爐高溫過熱器出口溫度兩分多鐘內上升了30度。煤量不變時，液壓加載力大幅下降會導致出力下降，煤層變厚，積煤隨之增多。當液壓加載力突然增加到對應煤量的正常值以上時，磨煤機出力猛增，導致實際吹入爐膛燃燒的煤粉增加很多，真實水煤比瞬間變小。DCS系統并不會自動增加給水量，從而導致氣溫飆升。液壓加載系統故障的原因有：1）磨煤機油液清潔度未達到NAS 1638標準的8級，容易造成液壓油站溢流閥阻尼孔出現堵塞現象。2）設備定期維護及檢修不到位。2號爐A磨一周之內已出現過三次液壓加載力突然變小，并在幾分鐘之內突然增大的現象。

2.2 給煤機虛假煤量

2016年5月，1號爐C磨給煤量的實時跟蹤曲線平穩，并沒發生小幅波動，但磨煤機出口溫度呈上升趨勢，與此同時，主汽溫度在短時間內下降50度，工作人員立即將鍋爐手動MFT。停爐后檢查發現C磨煤機原煤倉下煤斗與給煤機皮帶之間卡有大石塊。造成虛假煤量的原因有：1）原煤本身可能混雜有大石塊，但大石塊沒有清理干凈。原煤倉下煤斗與給煤機皮帶之間縫隙設計的垂直高度并不大，當天的大石塊就卡在下煤斗和給煤機皮帶之間，而稱重式皮帶還在持續計重，造成虛假煤量。系統不會識別這類虛假煤量，實際上是水多煤少，最終導致主氣溫急劇下降。2）新機組投產不久，CRT上并沒有給煤機電流、轉速以及給煤機電機溫度等一系列參數，不便于判斷給煤機的運行狀態。

2.3 給煤機斷煤

兩臺600MW機組的給煤機多次發生斷煤現象，尤其以春季和夏季發生的次數明顯比平時要多。斷煤瞬間，燃燒不穩，爐內負壓波動較大，有可能造成主氣溫大幅波動。甚至碰到給煤機斷斷續續下煤時，鍋爐給水量忽高忽低，極有可能造成主氣溫超過保護值導致鍋爐MFT。給煤機發生斷煤的原因有：1）煙煤含水量高，粘度較大，容易粘在原煤倉內部壁面，易引發斷煤。2）原煤倉上煤過滿時，在重力的作用下，原煤相互擠壓，煤本身比較容易出現結塊的現象，在下煤口處不易流動。3）由于設計規劃及其他因素，有一部分原煤是露天存放，雨水天時容易導致原煤過濕，加重原煤在原煤倉中結塊的現象。

2.4 磨煤機振動

兩臺爐運行至今已出現過很多次磨煤機振動事件。甚至出現過幾次因磨煤機劇烈振動，運行人員采取立即手動提升磨輥。振動的原因有：1）煤層很厚時，排渣中含原煤較多，磨輥位置較高，磨煤機也會產生一定的振動。煤層很薄時，兩者之間間隙小，磨輥與磨碗極可能發生剛性碰撞造成磨煤機振動。2）停留在磨碗上的堅硬異物會使磨煤機產生劇烈振動。3）因磨輥磨損等原因導致煤層較厚時，石子煤較多。如果排石子煤不夠勤快或者不徹底，石子煤滿后會引起磨煤機刮板跳動。

3 解決問題的技術措施

3.1 解決液壓加載系統故障的技術措施

1）油站正常運行要以油液清潔度要達到NAS 1638標準的8級為前提。新機組投運半年后應進行換油，之后可改為一年換一次油，并且油站包含的各閥門，特別是比例溢流閥的電磁線圈起碼每年清潔一次。2）加強對磨煤機液壓力的監視，發現液壓力突增或者突減時應考慮轉移磨煤機負荷，并把比例溢流閥切到手動狀態。3）如手動調整比例溢流閥而液壓力沒有發生變化時，應考慮停止磨煤機運行，通知檢修處理。

3.2 解決給煤機虛假煤量的技術措施

1）加強燃料管理，加裝篩網和磁鐵，減少大石塊、鐵塊等異物，保證給煤機不卡。2）完善CRT上的給煤機的各項參數，并根據歷史數值，設置好各個參數的報警定值。3）發現給煤機被異物卡住時造成虛假煤量，應考慮立即手動提升磨輥，開大冷風全關熱風，防止磨煤機著火。

3.3 減少給煤機斷煤的技術措施

1）在原煤倉外部適當增加空氣炮，磨煤機運行時也需要定期敲打，防止原煤結塊。2）加強原煤倉料位監視，為避免一次性上煤過滿，應采取增加上煤次數，確保每次上煤后原煤倉料位不至于過高。3）針對雨水天氣時容易出現斷煤現象，建議在原煤存放地建造雨棚，減少存煤含水量。

3.4 解決磨振的技術措施

1）每次停磨后檢查磨輥位置，并做好記錄，下次啟磨后，運行人員更好根據磨輥位置判斷煤層厚薄程度。2）加強原煤管理，務必減少原煤中的木材和鐵塊等異物。建議在整個上煤路線上多增加幾個磁鐵裝置，減少鐵塊。3）根據工作需要，定制好每班排石子煤的次數，每次徹底排干凈。遇到石子煤偏多的情況或磨內通風阻力較大時，應適當增加排石子煤的次數。

4 結語

大容量直流爐的液壓式中速磨制粉系統結構龐大且復雜，在日常運行中可能會出現其他各種故障。在處理上述幾種故障時，本文具有良好的警示及指導意義，能夠減少因制粉系統故障導致的鍋爐燃燒不穩機或非計劃停機。

參考文獻：

[1] 歐一順.中速磨直吹式制粉系統運行中的異常狀況處理[J].重慶電力高等專科學校學報，2010.

[2] 郭建斌.中速磨煤機運行中的常見故障及處理措施[J].科技創新與應用，2014.