元寶山電廠S70.45型風扇磨煤機安全運行技術探討

李鳳軍

摘 要：該文結合元寶山發電廠S70.45型風扇磨煤機工作運行中發生的典型問題進行了成因分析，結合生產實踐需要，對S70.45型風扇磨煤機進行了技術改造。實踐證明，經改造后的磨煤機滿足機組運行周期的需要，漏風率、風道阻力以及結焦現象都有明顯改善。該文相關研究成果可供國內火電廠磨煤機組的安全運行提供參考經驗。

關鍵詞：磨煤機 漏風率 風道阻力 磨煤出力

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0053-02

元寶山發電有限責任公司2#機組是我國引進的第一臺600 MW機組，鍋爐是斯坦繆勒公司生產，配置EVT公司S70.45風扇磨煤機8臺，其中7臺運行，1臺備用，單臺磨煤機出力62.843 T/h。風扇磨煤機屬于高速錘擊式磨煤機，同時能完成煤的磨碎、干燥和輸送煤粉的三大功能，它能起到類似離心式風機的作用，自行將干燥介質熱煙、冷煙、熱風吸入；被干燥的煤進入機殼內，受高速旋轉的葉輪打擊板的猛烈打擊，并在很高線速度下旋轉產生的離心力作用下，不斷地被拋出，經過反復沖撞護條和打擊板，被粉碎成極細的煤粉。氣粉混合物在葉輪所產生的提升壓頭作用下，被送到慣性分離器，經過分離器的分離，合格煤粉被送到一次風管道而進入爐膛進行燃燒，粗粉經過回粉斗回粉管重新回到磨煤機中進行再次磨碎。2#爐自1985年投產以來，S70.45型風扇磨煤機葉輪出現嚴重的徑向磨損等問題，運行周期達不到制造廠家提出的1 200 h的保證值。運行中由于制粉能力的降低，迫使機組不能處在正常狀態下運行，形成以磨定電的被動局面。鑒于上述問題，該文對S70.45風扇磨煤機的常見運行問題進行了匯總，并進行成因分析，將相關問題的解決措施進行歸納，供類似工程借鑒。

1 S70.45型風扇磨煤機常見問題

S70.45型風扇磨煤機對德國高水份、低灰份、低熱值褐煤是比較合適的，但結合元寶山電廠的情況，電廠使用的褐煤屬于低水分（27.77%）、高灰份（24.4%）、中等熱值（12 500 kJ/kG）的易著火、易結渣的煤種不適宜。加之六噴口改五噴口運行，一次風阻力增加，磨煤機內部磨損加劇，從而導致以下常見問題。

1.1 分離器回粉口設計面積大

磨煤機粗粉分離器回粉口原始設計通流面積為600 mm2×400 mm2，通流面積設計超限，使得煤粉在磨煤機滯留時間延長，煤粉細度超標（R90=45%），加劇了磨煤機內部磨損、噴口附近燃燒劇烈，進而造成燃燒區域熱負荷升高，水冷壁嚴重結渣。

1.2 干燥介質走近路

磨煤機磨煤過程是干燥介質與煤充分混合的過程。在磨煤機正常運行的情況下，干燥介質（冷爐煙、熱爐煙、熱風）是被磨煤機從標高為61 m處吸入磨煤機機殼內，經過葉輪旋轉（轉速為450 rpm）形成了一次風，由于設計結構原因，一部分介質剛進入磨煤機，就短路進入了磨煤機出口，造成磨煤機干燥出力不足（尤其元寶山褐煤極易著火，著火后就澆水，因而人為導致煤濕）。

1.3 設備漏風漏粉

正常情況，制粉系統漏風率設計值為17%，實際運行中由于給煤機皮帶長、漏風點多，而且給煤機故障頻繁，加之制粉系統運行負壓較大將抽爐煙管道內保溫抽空，造成更大的漏風，使得漏風率徘徊在35%左右，機殼襯板螺栓孔、大門面石棉繩部位、大門室檢查門、分離器襯板螺絲孔、一次風管道各檢查門、擋板軸頭等處漏粉也是相當嚴重的。

1.4 葉輪打擊板的形狀不合理

風扇磨煤機實質是一個在環境惡劣條件下的特殊風機，而風機的出力與葉片的有效面積成正比，也與它單位時間內的單位面積成正比。S70.45風扇磨煤機葉輪有打擊板14組，每組兩件，由內外打擊板組成，內打擊板厚度100 mm，外打擊板厚度80 mm，這種結構內側磨損嚴重，葉輪內徑增大，相應葉片有效面積減小，即磨煤機效率下降不能保證運行周期1 200 h。

1.5 密封圈結構不合理

原設計密封圈采用焊接方式對成一個圓，分成許多小塊，作用力分散，一些煤中的小碎鐵塊在葉輪與密封圈之間就可能造成小塊密封圈被擠掉，造成磨煤機刮邦振動，甚至地腳移動，從而降低了磨煤機的安全運行可靠性。

2 S70.45型風扇磨煤機技術改造

根據上述原因分析對存在內部的結構特征，對磨煤機進行技術改造，主要包括以下內容。

2.1 改造回粉口流通面積

將原回粉口由上而下加一塊30°傾斜板，通流面積由原來的600 mm2×400 mm2減小為600 mm2×200 mm2，循環風量由10%降到5%，同時30°傾斜板消除了回粉口處煤粉堆積，避免大量煤粉突然落下，造成爐內燃燒波動，同時降低了磨煤機內的循環風量，提高了其通風能力。

2.2 加裝導流板

在磨煤機均煤防護罩上加裝一塊（弧度與磨煤機葉輪內口直徑弧度一致）導流裝置，這塊導流裝置加在介質出口側，其作用不是使干燥介質短路迅速流向出口，而是被高速旋轉的葉輪帶走，這樣干燥介質就會有足夠的時間對煤粉干燥，提高了磨煤機的干燥能力。

2.3 漏風、漏粉的綜合治理

給煤機檢查門原設計過大，頻繁的開關容易變形。將一個門分為兩個小門后可消除變形減少漏風，給煤機箱體加裝可移動的固定卡減少了箱體漏風，為防止抽爐煙管道內鋼磚脫落，加裝耐熱鋼管為內襯，并對冷風門進行了改造，原來一伺服馬達控制4個門，征得廠家同意的前提下改為兩個小門，大大降低了漏風。風扇磨煤機治理漏粉是一項長期而艱巨的工作，常見的處理方法是采用合理的密封結構對設備漏泄點進行治理，加強維護管理，在堵漏點的過程中要同時統計漏點，利用磨煤機定檢的機會對漏點進行綜合治理。

2.4 打擊板形狀改進

磨煤機的出力大小要取決于葉片面積（即打擊板有效面積），從結構磨損上看，外打擊板受機殼蝸線形式所限，不能改變徑向尺寸，而且徑向尺寸磨損很少，一般在厚度上減薄；內打擊板不同，沿徑向方向磨損。為此，將內打擊板由外向里沿徑向厚度遞增（里邊達120 mm）而且總寬增加25 mm，重量約增30 kg。改型后的打擊板運行500 h后，打開磨煤機大門檢查，葉輪內打擊板只磨損到原設計尺寸，外打擊板在直徑上沒有變化，只是在厚度上磨損去8～15 mm，由此可見葉輪的運行周期延長500 h，提高了磨煤機出力和金屬的利用率。

2.5 密封圈改造

對于故障率很高的密封圈主要采取作用力集中的方法。密封圈一周分成4塊，采用沉頭螺栓把合，把好后留一個膨脹接口，其他焊牢，這樣即使有碎鐵進入也不會造成掉密封圈的現象。

3 結語

經過上述對S70.45風扇磨煤機的大規模改造以及生產實踐，該廠現有8臺機組全部正常運行，且每臺機組的運行周期均達到1 200 h，確保磨煤機初、中、后3個時期正常運轉，火焰居中。同時，機組的漏風率確保在17%以下，提前著火現象消失，一次風道阻力下降，保證后期滿出力，爐膛出口溫度降低，風道內結焦現象明顯減少，生產運營以及維護成本明顯下降。

參考文獻

[1] 東北電力試驗研究院.元寶山發電有限責任公司600MW 機組鍋爐燃燒調整試驗總結報告[R].

[2] 元寶山發電有限責任公司.2號爐制粉檢修規程[Z].