直吹式制粉系統(tǒng)幾個常見故障的判斷和處理

王小龍

摘 要：本文分析介紹了燃煤機(jī)組直吹式制粉系統(tǒng)在運行中幾個常見故障的現(xiàn)象，以及各種不同故障的判斷方法及處理對策。以便在運行中準(zhǔn)確判斷制粉系統(tǒng)發(fā)生的故障原因，采取有針對性的手段進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：直吹式；制粉系統(tǒng)；常見故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.179

0 簡介

某電廠超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)，每臺鍋爐配備6臺北京電力設(shè)備總廠制造的ZGM-113G型中速輥式磨煤機(jī)。中速磨煤機(jī)的工作原理：磨輥與磨盤形成相對運行的研磨部件，原煤從磨機(jī)的中央落煤管落到磨環(huán)上，旋轉(zhuǎn)磨環(huán)借助于離心力將原煤運行至碾磨滾道上，通過磨輥進(jìn)行碾磨。三個磨輥沿圓周方向均布于磨盤滾道上，碾磨力則由液壓加載系統(tǒng)產(chǎn)生。原煤的碾磨和干燥同時進(jìn)行，一次風(fēng)通過噴嘴環(huán)均勻進(jìn)入磨環(huán)周圍，將經(jīng)過碾磨從磨環(huán)上切向甩出的煤粉混合物烘干并輸送至磨機(jī)上部的分離器，在分離器中進(jìn)行分離，粗粉被分離出來返回磨環(huán)重磨，合格的細(xì)粉被一次風(fēng)帶出分離器。難以粉碎且一次風(fēng)吹不起的較重石子煤、黃鐵礦、鐵塊及其他雜物等通過噴嘴環(huán)落到一次風(fēng)室，被刮板刮進(jìn)排渣箱，由排渣裝置排走。

1 制粉系統(tǒng)運行中幾個較常見的問題

1.1 磨煤機(jī)堵煤

磨煤機(jī)堵煤是鍋爐運行中最常見的故障，一旦某一臺磨煤機(jī)發(fā)生堵煤，輕則煤水比失調(diào)，汽溫難于控制，重則制粉系統(tǒng)出力不足，被迫降負(fù)荷，若處理不當(dāng)還可能造成更嚴(yán)重的后果。磨煤機(jī)堵煤的原因大致有以下幾點：

（1）煤質(zhì)差。若入爐煤屬于難于研磨的煤種，或入爐煤水分太高，或煤中摻雜各種雜物，均會造成制粉出力大幅下降，往往造成堵煤；

（2）細(xì)粉分離器擋板角度調(diào)整不當(dāng)。在正常運行時，粗粉回磨應(yīng)該與制粉出力相平衡，若回粉量過多，也會造成制粉出力下降；

（3）一次風(fēng)量不足。一次風(fēng)量動量不足或流量過低，不足以帶走相應(yīng)煤粉量，最終導(dǎo)致磨內(nèi)存煤量過多，形成惡性循環(huán)；

（4）加載力不足。液壓加載力過低，制粉出力下降，磨盤存煤量增加，石子煤量增多，亦可能形成堵磨；

（5）石子煤排渣不及時。正常運行中磨煤機(jī)總會形成一定量的石子煤，包括難于粉碎的煤塊或各種雜質(zhì)，均積存于排渣室，若不定時排渣，存渣量增多逐漸堵塞一次風(fēng)室必然造成堵磨；

（6）其他部件原因。如研磨部件磨損嚴(yán)重或裝配不良，均會造成磨煤機(jī)出力下降而形成堵煤。

1.2 磨煤機(jī)斷煤

磨煤機(jī)斷煤將會迫使機(jī)組降低負(fù)荷運行，且對磨煤機(jī)造成安全威脅，如磨煤機(jī)發(fā)生爆炸，磨煤機(jī)研磨部件損壞等。磨煤機(jī)斷煤可能的原因有：給煤機(jī)落煤管堵塞，不僅造成磨煤斷煤，且威脅到給煤機(jī)的正常運行，可能堵塞給煤機(jī)刮板通道給煤機(jī)過流燒壞或機(jī)械損壞；給煤機(jī)進(jìn)口堵煤，若原煤水分過大或有雜質(zhì)，或落煤斗設(shè)計不合理，缺乏疏通裝置等，容易造成給煤機(jī)進(jìn)口不下煤。

1.3 給煤機(jī)煤量失準(zhǔn)

對直流爐來說，嚴(yán)格的煤水比是鍋爐穩(wěn)定運行的前提條件，一旦煤水比發(fā)生失調(diào)，鍋爐蒸汽溫度將難于控制。因此，需要準(zhǔn)確的給煤量標(biāo)定裝置，對入爐煤量進(jìn)行精確計算，以適應(yīng)控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)煤水比，以維持正常的輸入配比，保持各工質(zhì)相對應(yīng)。給煤機(jī)煤量失準(zhǔn)有以下影響：

（1）給煤量不反應(yīng)實際入爐熱量。則協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)發(fā)生超調(diào)或滯后，造成中間點溫度過高或過低，進(jìn)而影響主蒸汽及再熱蒸汽溫度。

（2）風(fēng)煤量失配。一次風(fēng)量根據(jù)給煤量由函數(shù)換算得到，煤量失準(zhǔn)后一次風(fēng)量與之不相匹配，造成風(fēng)煤比失調(diào)。一次風(fēng)量過多影響燃燒，一次風(fēng)量過少則磨煤機(jī)出力不足。

（3）加載力與給煤量不相匹配。液壓加載力根據(jù)給煤量自動控制，若煤量不準(zhǔn)，則液壓加載力不滿足研磨需要，影響磨煤機(jī)出力或機(jī)械損壞。

2 直吹式制粉系統(tǒng)常見故障的判斷和處理

2.1 磨煤機(jī)堵煤

（1）磨煤機(jī)堵煤的現(xiàn)象：首先必須監(jiān)視好磨煤機(jī)電流。磨煤機(jī)電流在加載力一定的情況下，與磨內(nèi)存煤相對應(yīng)，電流的大小反應(yīng)了磨煤機(jī)的出力工況；若發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)電流在相同情況下較正常為高，則應(yīng)檢查其他參數(shù)以綜合判斷磨煤機(jī)是否可能發(fā)生堵煤。其次，一次風(fēng)量減小，磨煤機(jī)存煤增加，一次風(fēng)阻力增大，磨煤機(jī)入口一次風(fēng)壓升高；若一次風(fēng)室堵煤，一次風(fēng)通道通流量變小，一次風(fēng)量下降。此種情況下，一次風(fēng)量降低一般是個緩慢的過程，若風(fēng)量突變，可考慮是否一次風(fēng)量測量失準(zhǔn)。再次，監(jiān)視好磨煤機(jī)出口一次風(fēng)粉管風(fēng)速，若風(fēng)速持續(xù)降低，就應(yīng)考慮是否磨煤機(jī)發(fā)生堵磨或一次風(fēng)管堵管，同時根據(jù)燃燒器火焰強(qiáng)度進(jìn)行綜合判斷。除了以上現(xiàn)象，還應(yīng)根據(jù)磨煤機(jī)磨內(nèi)聲音，磨煤機(jī)進(jìn)出口差壓，磨煤機(jī)出口溫度及密封風(fēng)與一次風(fēng)差壓的變化判斷磨內(nèi)存煤情況。另外，鍋爐燃燒情況及中間點溫度、主蒸汽溫度也能間接反應(yīng)磨煤機(jī)堵煤工況，應(yīng)根據(jù)各種參數(shù)綜合進(jìn)行判斷。

（2）磨煤機(jī)發(fā)生堵煤的處理。根據(jù)現(xiàn)象判斷磨煤機(jī)發(fā)生堵煤后，應(yīng)盡快根據(jù)當(dāng)時的負(fù)荷情況及磨煤機(jī)的運行情況，考慮調(diào)整負(fù)荷，若不降負(fù)荷，則應(yīng)監(jiān)視好其他磨煤機(jī)的運行情況，必須防止發(fā)生連鎖效應(yīng)，以免擴(kuò)大影響，必要時應(yīng)申請降負(fù)荷。其次，考慮磨煤機(jī)的運行方式對燃燒的影響，特別是中下層磨煤機(jī)退出運行勢必影響到燃燒的穩(wěn)定性，應(yīng)采取保證穩(wěn)定燃燒的措施；在燃燒變壞的情況下，及時采取助燃措施或改變磨煤機(jī)的運行方式。對堵煤的磨煤機(jī)，應(yīng)采取盡快疏通的手段。降低給煤機(jī)煤量或停運給煤機(jī)，適當(dāng)提高一次風(fēng)量并加強(qiáng)磨煤機(jī)排渣，提高磨煤機(jī)出口溫度，監(jiān)視磨煤機(jī)電流及振動，逐漸使堵塞的磨煤機(jī)疏通。但是在疏通的過程中，尤其要注意對鍋爐燃燒的影響，因為此時被疏通磨煤機(jī)內(nèi)存煤不計入實際給煤量，不可避免會發(fā)生煤水比不配的問題，多余的煤量進(jìn)入爐膛，發(fā)生過燒，造成中間點溫度上升進(jìn)而升高主蒸汽溫度，必須防止發(fā)生超溫。因為在疏通時要嚴(yán)密監(jiān)視中間點溫度及其他參數(shù)，提前做好超溫的預(yù)控及預(yù)想。根據(jù)磨煤機(jī)電流，一次風(fēng)量，出口風(fēng)速等判斷磨煤機(jī)吹通程度，及時恢復(fù)磨煤機(jī)正常運行。分析發(fā)生堵磨的原因，采取相應(yīng)的對策，以防止再發(fā)生堵磨。

2.2 磨煤機(jī)斷煤的判斷和處理

磨煤機(jī)斷煤的現(xiàn)象比較明顯：磨煤機(jī)電流大幅降低，一次風(fēng)量增大，冷熱一次風(fēng)門自動關(guān)小，磨煤機(jī)出口溫度快速升高，燃燒器火焰強(qiáng)度閃爍，磨煤機(jī)聲音異常，磨煤機(jī)發(fā)生強(qiáng)烈振動等。處理磨煤機(jī)斷煤，首先考慮對負(fù)荷的影響，若高負(fù)荷情況下斷煤，應(yīng)采取降負(fù)荷措施，以防止其他磨煤機(jī)煤量增加過多發(fā)生堵煤擴(kuò)大事故。其次，迅速解除對磨煤機(jī)可能造成的損壞，調(diào)節(jié)冷熱一次風(fēng)門，控制磨煤機(jī)出口溫度，以防止溫度過高磨內(nèi)發(fā)生爆燃；提升磨輥，防止磨盤無煤研磨部件之間發(fā)生碰磨而損壞。然后，根據(jù)不同的斷煤情況進(jìn)行處理：若斷煤發(fā)生在給煤機(jī)落煤管，則及時到現(xiàn)場疏通，短時間不能疏通應(yīng)停運給煤機(jī)防止損壞給煤機(jī)；若斷煤發(fā)生在給煤機(jī)入口，則進(jìn)行現(xiàn)場疏通，監(jiān)視給煤機(jī)煤量，有煤后及時落磨輥防止煤水比失調(diào)并控制好中間點汽溫。

2.3 給煤機(jī)煤量失準(zhǔn)

在以上幾個故障中，給煤機(jī)煤量不準(zhǔn)是比較難于及時發(fā)現(xiàn)的，如果煤量與實際值相差較大，則同樣造成煤水比不匹配，中間點溫度及過熱汽溫變化異常而難于發(fā)現(xiàn)其原因。在判斷給煤機(jī)煤量不準(zhǔn)時，需要仔細(xì)分析以下一些方面：給煤機(jī)電流，煤量的變化最易于觀察的是電流的變化，需要平時對電流有較準(zhǔn)確的把握，才能及時發(fā)現(xiàn)電流的變化；磨煤機(jī)的運行工況，如果給煤機(jī)煤量失準(zhǔn)，則磨煤機(jī)電流、出口溫度等有變化，通過分析其參數(shù)的變化可以發(fā)現(xiàn)給煤機(jī)煤量與實際給煤量有出入；煤水比，在其他工況相同的情況下，如果煤水比較平時有異常，可以考慮是否給煤機(jī)煤量是否不準(zhǔn)。

3 結(jié)束語

直吹式制粉系統(tǒng)運行中其獨特的特點，在以上幾個直吹式制粉系統(tǒng)常見故障中，所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象各不相同，而制粉系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是機(jī)組安全運行的基礎(chǔ)，因為在正常運行監(jiān)視中，必須對其進(jìn)行不間斷連續(xù)的監(jiān)視和分析，及時發(fā)現(xiàn)制粉系統(tǒng)存在的問題，采取相對應(yīng)的手段和措施，防止影響機(jī)組的安全運行和設(shè)備發(fā)生損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]電站鍋爐運行與燃燒調(diào)整[M].中國電力出版社，2002（10）.

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