拓寬中速磨對磨制煤種適應范圍相關改進的探究與實踐

陳亮 敖光輝 余雪琴 劉暉明 王建曼

摘 要：本文闡述電廠鍋爐重要輔機中速磨，在應對電煤來源結構日趨復雜，嚴重偏離設計煤種的情況下，如何確保其在運行中的穩定，盡可能依托所做相關有針對性的技術改進，從而最大程度的減輕運行與檢修的工作壓力及維護成本，達到其對磨制煤種范圍的有效增強，做一系統的概括與交流。

關鍵詞：中速磨;磨制煤種適應范圍;探究與實踐

1設備概況

江西貴溪電廠2×300MW燃煤發電機組，安裝DG1025/17.5-Ⅱ4型鍋爐，為亞臨界參數、一次中間再熱、平衡通風、汽包自然循環、四角切圓燃燒、直吹式制粉系統、單爐膛π型露天布置、全鋼架結構、固態排渣煤粉爐。鍋爐制粉系統安裝了北京電力設備總廠生產的ZGM95N中速磨煤機。三期為以大代小工程，裝機2×640MW燃煤發電機組，屬超臨界鍋爐。該鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行帶內置式再循環泵啟動系統的直流爐、單爐膛、平衡通風、固態排渣、全鋼架、全懸吊結構、露天布置的π型爐。鍋爐型號為HG-1964/25.4-YM17型。磨煤機是上海重型機械廠生產的HP1003中速磨，每臺爐配置六臺，在設計煤種帶滿負荷情況下，為五用一備。

2偏離設計煤種對中速磨的主要影響及出現問題

2.1現電煤實際哈氏可磨系數（HGI）約為60左右，磨制這類電煤的過程中，存在較多硬性雜質（礦石、巖石、煤矸石）很難被磨成粉料，設備損耗加大（輥套、襯板的檢修周期變短。

2.2較多的硬性雜質，被石子煤刮板帶至石子煤收集裝置內，成渣的量遠高于設計煤種，渣存在的形式由灰態為主變為以顆粒態為主，而且當中的一些顆粒性礦石可燃雜質，在受到熱一次風對流加熱溫度合適時會冒煙、燃燒、結焦堵塞排渣管路。原設備廠按設計煤種所配的石子煤收集容積小，不能適應渣量變大的需要，造成排渣人員的勞強度高、頻次大，出現消極排渣，原兩小時間隔定期排渣的教條式管理，明顯不能適應現場的實際。

2.3在偏離設備煤種較大時，中速磨制粉出力的下降（石子煤渣若不能及時排出，則會擁堵在熱一次風環形室，使得熱一次風的通流面積變小，熱一次風預旋分離煤粉的能力下降，會出現渣中夾帶煤粒，形成排放出去的直接經濟損失;磨制較差的煤時，偏多的硬性雜質會加劇靜環內壁的磨損，噴嘴動、靜環間隙超標甚至是靜環磨穿，造成熱一次風短路，沒有隨噴嘴動環齒流出的風擾亂了熱一次風預旋分離煤粉的能力，同樣磨煤機制粉的出力也會下降。要保持原同等熱負荷，則需要多啟磨煤機增加磨煤的量，制粉電耗上升。

2.4 沒被及時排出的石子煤渣還會損壞傳動盤處的機座密封，渣會由此處甩出成為外漏，破壞現場文明生產環境。設備的“四保持”工作較難保持。

3 應對相關影響的改進方向分析

3.1煤質偏離設計煤種過大的直接表現就是設備的各類耐磨件（輥套、襯板，噴嘴靜環，分離器頂板，送粉管路彎頭，傳動盤機座處的炭精密封）損耗加大，也就是其耐磨性能還有待提高，結構上有待優化。

3.2耐磨件的損耗加大勢必帶來成渣量偏多，為此選用結構簡單更為合理（檢修維護接近零缺陷、排渣間隔時間延長滿足排渣人員合理的作息規律）的排渣接收裝置，使之能應對渣量偏大甚至是異常就成為必然之選。

4 相關的改造方案

讓中速磨適應磨制劣質電煤的相關改造，一是從設備各類耐磨件的結構優化與選取更為先進的材料提升耐磨性能相結合，二是適于設備現場實際需要的排渣收集裝置。

4.1原為高鉻鑄鐵件輥套、襯板，待考慮改用陶瓷復合件，具體是否適應現磨制煤種的變化，還有待實踐的檢驗。并考慮材料成本與檢修成本的綜合比較，得出改與不改間的最優選項。

4.2噴嘴動、靜環間隙（5～8）能在較長的檢修周期內，得到合理控制。北重廠ZGM中速磨這兩部件的材質是ZG50Mn2，運行當中的實際使用情況是耐磨性能上遠遠不能適應磨制電煤偏離設計煤種的需要，兩部件間因過快的磨損間隙超標嚴重，引起制粉出力的下降，可見前述2.3 有講到。經過對中速磨設備十數年來的管理，摸索自主設計，在改造上提出了用復合耐磨弧形板制作噴嘴靜環件，做此改進的好處在于，可以消除大件運輸費用高，及用以消除原安裝存在的不同心，與自身耐磨性差，使之能較好的適應煤種的變化。在上重廠HP中速磨則為葉輪裝置與導向襯板裝置（導向襯板、導向襯板支撐體、焊塞、陶瓷塞構成）也同樣存在此類問題。

4.3 石子煤排渣收集裝置，存在的問題見前述2.2。改進方向：改進的排渣接收裝置，應達到①結構精簡（盡可能做到零缺陷、零維護、避免專業間的推諉扯皮）;②儲渣容積大、排渣間隔時間長（最大限度的減少排渣人員的勞動頻次，遵從作業人員的作息規律）;③裝置無外漏所導致的漏灰、漏風及帶來的熱一次風對流加熱石子煤渣中的可燃質所出現的冒煙、燃燒、燃燼物的結焦等缺陷的出現。該套自主設計、制作、安裝的排渣接收裝置（專利號201820397219.3），已于2017年3月17日，在#6E磨改裝，從當年的4月7日投用至今，達成了所有的預期目標。

4.3.1石子煤收集裝置（原設備廠件及相關專業廠制作件）。

4.3.2自主專利的新型石子煤排渣收集裝置改裝后使用效果。

4.4 原中速磨設備廠設計安裝的炭精密封，從基建后投入商業運行伊始該處部件，就缺陷頻頻發生、外漏渣粒物嚴重、且與傳動盤接觸位出現溝槽形磨損，即便是更換新的炭精密封也不管用。從2008年10月開始，陸續用自主設計的專利型軸向環形梳齒密封（專利號201020100987.1）取代原廠件。

4.5其它增強磨煤機易出現磨損外漏的部件，從增強這類部件耐磨性上考慮選用碳化鉻復合耐磨材料加以強化處理。

5 已做相關改進的改后性能評測

5.1噴嘴靜環用復合耐磨弧形板制成的圍構件，最早應用的#6E磨煤機。石子煤排渣的形態得到大幅改觀，主要以灰的狀態存在。制粉出力均優于其它磨，能從原來的60%提升到70%。

5.2新專利型石子煤收集裝置在#6E磨的改裝后，2017年4月07日運行至今。排渣間隔周期超長，于當年的11月29日才安排試排了半車以灰態形式存在的渣。超長的排渣間隔，打破了原2小時排渣的教條管理模式，更能尊重排渣人員的作息規律。較好的解決了原設備廠及相關專業廠排渣收集制件，均存在儲渣容積小，密封不嚴、各種內外漏、冒煙結焦堵管等各類缺陷，實現了“零缺陷”、“零維護”目標。不依賴燃油叉車，無附加能源的消耗及后續運維成本上均實現“零消耗”。

5.3炭精密封處的軸向環形梳齒密封專利技術，從2008改用以來，較好的解決了原廠的炭精密封（石墨浸銻材質制成的多段件）不能適應煤質變差的需求所帶來的諸多重復缺陷。

5.4分離器頂板總裝用復合耐磨管及加襯復合耐磨材料，引出管及彎頭均采用復合耐磨材料，強化了這類部件處耐氣粉混合物沖刷磨損的能力，使得磨煤機在運行當中的可靠性得以增強。

6 應用情況

上述已實施的四項技術改進，應用最全的是在#6E磨煤機。

7 結束語

依托技術上的改進，化繁為簡，變鍋爐原“苦”、“臟”、“累”的活為快樂工作一直以來是我為之追求和奮斗的目標。與其坐而論道紙上談兵式的去管理設備出現的問題，不如切實深入實際提高自身分析問題解決問題的能力、多動腦找對應對之策上下功夫。相信實踐出真知，也最能出實效。

參考文獻：

【1】《ZGM95N磨煤機使用和操作說明書》

【2】《HP1003中速磨說明書》