火電廠鍋爐磨煤機穩定運行多樣性儀表問題研究

龔永杰 王凱 王偉 崔騰旭

摘 要 火電廠鍋爐裝置磨煤機在實際運行中，出口風粉混合物溫度、比例溢流閥、出口角閥等儀表存在諸多問題，大量溫度測點波動、外套管磨損、比例溢流閥超負荷造成供電跳閘、出口角閥沖刷磨損及誤動作關閉等問題頻繁產生，通過有效手段改造并徹底解決此類問題將顯得尤為重要。本文就如何解決影響火電廠磨煤機穩定運行的諸多儀表問題進行研究。

關鍵詞 鍋爐;磨煤機;比例溢流閥;溫度

引言

火電廠鍋爐磨煤機受限于成套廠家設計缺陷、考慮不全等因素，出口風粉混合物溫度磨損嚴重、比例溢流閥超負荷跳電、出口角閥沖刷磨損及誤動作關閉、溫度波動等問題頻繁發生，磨煤機跳閘事故多發，造成鍋爐負荷、機組負荷及汽包水位大幅度波動，采取有效手段解決此類問題，保證磨煤機穩定運行將顯得尤為必要。

1磨煤機運行現狀

某項目鍋爐裝置配置10臺鍋爐（6×640t/h+4×600t/h超高壓煤粉鍋爐），每臺鍋爐配置5臺磨煤機，均采用比例溢流閥調整磨加載油壓、3支鎧裝熱電阻（帶套管）測量磨出口溫度、單線圈二位三通電磁閥控制出口角閥開關動作。

1.1 風粉混合物溫度波動、套管磨損

磨出口溫度安裝于靜態分離器出口，檢查發現溫度接線盒中大量積粉、外套管磨損、鎧裝熱電阻芯損壞，自2017年4月至2018年6月，10臺鍋爐150支出口溫度陸續出現磨損。

1.2 比例溢流閥跳電

2018年10月6#鍋爐C、D磨煤機控制柜24VDC電源失電，DCS畫面測點無顯示。檢查為比例溢流閥線圈損毀短路，機柜間24VDC電源空開跳閘。對其供電測試發現工作電壓為21VDC，帶負載后電壓為20VDC，比例溢流閥持續加載時電流為2.5A，功率大于50W，遠超設計電流（1A）。

1.3 出口角閥沖刷磨損

自2018年3月始，4#、5#鍋爐磨出口角閥頻繁出現漏粉，多次發生保溫、積粉自然著火，將出口角閥下線檢查，發現法蘭、閥板沖刷、磨損嚴重，將閥門外送維修后上線運行3個月，再次發現修補后的閥門法蘭、閥板沖刷磨損。隨后其余8臺鍋爐磨出口角閥大面積出現此問題。

1.4 磨煤機出口角閥誤動作

該項目出口角閥采用單線圈兩位三通電磁閥控制氣控閥進、排氣，操作角閥開關動作。出口角閥設計回路煩瑣，隱患點多，易造成角閥偷關。僅2016年下半年就發生13起角閥偷關導致磨跳停的事故。

該閥門控制回路使用兩種電源：24V交流、24V直流。兩電源模塊均為機柜間外配UPS220V交流供電，電源切換裝置動作響應時間在230～600ms之間，UPS兩路母線切換時模塊失電，閥門關閉，已導致一起7#鍋爐跳停事故[1]。

2問題分析

2.1 溫度波動、外套管磨損

（1）溫度波動：排除溫度變送器供電、系統卡件故障等原因后，有兩種可能：控制柜內動力電纜干擾、溫變抗干擾能力差。需將儀表電纜、溫變與動力電纜分開放置，排除感應電影響。

（2）外套管磨損：溫度安裝位置距靜態分離器出口過近，煤粉流速高，對插入的外套管沖刷嚴重，造成外套管磨損后進而損壞鎧裝溫度芯，導致煤粉外漏。

2.2 比例溢流閥跳電

（1）工作電源為24V 100W，當比例溢流閥卡澀負荷提高時，模塊供電不足，燒掉比供電保險或總空開跳閘，需解決比例溢流閥卡澀及供電問題。

（2）磨煤機長時間運行，加載油油質過臟，比例溢流閥卡澀，加載油PID自動調整過程中，閥門卡澀會自動調整指令升高，造成比例溢流閥超負荷。

2.3 出口角閥沖刷磨損

磨煤機出口角閥安裝于靜態分離器出口0.5m，煤粉流速過快，管道改為內襯陶瓷后，需將出口角閥移位至遠離分離器出口，降低煤粉流速，減少煤粉對閥門法蘭和閥板的沖刷。

2.4 出口角閥誤動作

單線圈兩位三通常帶電電磁閥控制回路在閥門打開時常帶電，回路中接線端子松動、線圈損壞、電源故障等均可造成回路失電，閥門關閉連鎖磨煤機誤動作跳閘，因此應將常帶電回路改為動作后不帶電方式[2]。

3解決方案

3.1 溫度波動、外套管磨損

（1）溫度波動

①將溫變由瑞博改為E+H，選取4#、5#鍋爐30臺溫度進行更換，更換后的溫度未發生波動。

②將溫變由控制柜內移出至磨控制柜旁新增加接線箱內，防止干擾。

i2 j外套管磨損：

①根據分離器折向門角度、位置，選擇磨煤機殼體中間成120°角安裝3支溫度。

②更換溫度套管為耐磨材質，減少沖刷損壞。

3.2 比例溢流閥跳電

（1）在控制柜內增加一路24V DC 100W電源單獨給比例溢流閥供電，其他溫度、感應開關等用電與其分開，滿足比例溢流閥最大功率50W要求。

（2）供電保險由1A改為2A，保證供電安全的前提下減少供電跳閘頻次：

（3）解決比例溢流閥超負荷問題：要求工藝按規定定期對磨高壓油濾油;當濾網差壓（>0.05MPa）時對更換高壓油濾網;大修時對高壓油箱清洗置換，保證油質合格，減少比例溢流閥堵塞頻次。

3.3 出口角閥磨損

（1）將靜態分離器出口管道、角閥后直管道、彎頭更換為內襯陶瓷管道，減少管道沖刷造成的磨損泄漏。

（2）從當前位置將出口角閥上移1.4m，中間改變的管道、短接、彎頭做相應調整。

3.4 出口角閥誤動作

將單作用兩位三通電磁閥及兩位三通氣控閥改為雙作用兩位五通電磁閥控制，DCS遠控指令為脈沖指令，電磁閥線圈失電時閥門不動[3]。

4結束語

通過對磨煤機出口物溫度波動、外套管磨損、比例溢流閥跳電、出口角閥磨損和誤動作等問題研究，徹底解決磨煤機穩定運行過程中的影響因素，僅出口角閥移位一項，可年節省閥門維修費用140萬，大大減少閥門上下線所需人力、物力，減少氣源拆裝、開關拆接線頻次，效益巨大。解決此類儀表問題使磨煤機運行更加穩定、安全，減少鍋爐、機組負荷因磨煤機問題導致的波動。

參考文獻

[1] 高建剛.中速磨煤機運行特性及常見故障分析對策[J].中國石油石化，2017，（7）：139-140.

[2] 彭輝.ATOS液壓油站油壓建立過程中問題分析與解決策略[C].2019年江西省電機工程學會年會.2019年江西省電機工程學會年會論文集.貴溪：國家電投集團江西電力工程有限公司貴溪分公司，2019：72.

[3] 王晉一，張龍新，宋宏，等.MPS-89G型中速磨煤機液壓加載改造與性能優化[J].熱力發電，2010，39（2）：74-77.