ZGM123G-Ⅱ磨煤機一次風(fēng)管堵管原因分析與改進

英 饒

(淮南電力檢修有現(xiàn)責(zé)任公司，淮南 232000)

0 引 言

磨煤機是電廠鍋爐制粉系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)其發(fā)生輕度堵塞現(xiàn)象時，會使煤量的輸入與給粉量輸出處于失衡狀態(tài)，從而影響磨煤機的效能。當(dāng)其發(fā)生嚴(yán)重堵塞時，則會對設(shè)備及鍋爐系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性造成威脅，致使設(shè)備受損、鍋爐系統(tǒng)不能運行。而目前針對磨煤機堵塞問題的研究更加側(cè)重于對磨煤機噴嘴環(huán)結(jié)構(gòu)的改進，對其堵塞原因的分析，主要集中在煤質(zhì)及通風(fēng)量等方面，缺少針對磨煤機堵塞中主要參數(shù)變化規(guī)律的研究，從而導(dǎo)致不能對磨煤機的毒和情況進行及時的判斷。而在實際應(yīng)用中，快速準(zhǔn)確地判斷磨煤機堵塞現(xiàn)象是保護系統(tǒng)運行安全的重要措施。利用一次管進風(fēng)口、出風(fēng)口風(fēng)壓變化分析磨煤機堵塞情況，是一項有效的、可行性較強的判斷磨煤機堵塞問題，提高設(shè)備運行安全性的途徑。

1 磨煤機的工作原理

如圖1所示，文中所研究的ZGM123G-Ⅱ型磨煤機是一種輥式中速磨煤機。如圖2所示，磨煤機的主要運行原理是通過磨煤機中央?yún)^(qū)域的落煤管使原煤抵達末盤中部位置，通過旋轉(zhuǎn)磨盤產(chǎn)生離心力，在離心力作用下使原煤到達碾磨軌道中，在軌道中原煤會在三個磨輥和磨盤間進行擠壓，最終被碾磨為煤粉。總體來說磨煤機的工作主要由磨盤的轉(zhuǎn)動和磨輥沿著自身轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動兩個運動完成。

圖1 磨煤機本體主要結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 原煤的運動示意圖

而在將原煤磨制成煤粉時，碾磨后的煤粉會不斷從磨盤上切向甩出，此時通過磨盤周圍均勻排布的風(fēng)環(huán)而進入的一次風(fēng)會將被甩出的煤粉烘干，并將其向上輸送至分離器。分離器會對煤粉進行篩選分離，其中合格的煤粉會直接從煤粉管送至爐膛中，以做燃燒之用，而不合格的粗粉會被再次送回磨盤進行二次碾磨。若煤粉中存在無法被碾碎也不能被一次風(fēng)吹起的雜物，如石子煤等，則會由風(fēng)環(huán)傳送至一次風(fēng)室，最終被刮板清理至排渣箱，工作人員會定期對磨煤機的排渣箱進行清理。

2 磨煤機堵塞的過程及特征分析

磨煤機的堵塞情況是通過不斷積累的過程而逐漸加重的，因為在初期磨煤機出現(xiàn)輕微堵塞時沒有被及時處理，在不斷堆積下，將會演變?yōu)閲?yán)重堵塞，從而對設(shè)備造成損壞，甚至影響整個系統(tǒng)的運行。而之所以磨煤機堵塞情況難以在初期被發(fā)現(xiàn)，是因其對磨煤機的運行影響較小，并不會造成明顯的運行參數(shù)異常。因此，更要加強對磨煤機堵塞初期運行參數(shù)變化規(guī)律的研究，以便更早的發(fā)現(xiàn)磨煤機一次風(fēng)管堵塞情況。

2.1 磨煤機進口的一次風(fēng)壓變化

因為在磨煤機輸送煤粉的過程中存在著摩擦阻力和局部阻力，所以需要借助一次風(fēng)將其輸送至指定地點。由此可見，一次風(fēng)是磨煤機向爐膛輸送煤粉的主要動力。而一次風(fēng)的風(fēng)力，需要根據(jù)鍋爐運行狀態(tài)而進行調(diào)整，在鍋爐點火階段，一次風(fēng)壓不能過高，否則將會吹滅火焰。在鍋爐運行階段，一次風(fēng)壓既不能過高，也不能過低，過高會增大鍋爐用電消耗，過低會引發(fā)磨煤機堵塞現(xiàn)象。如圖3所示，不同工況下，一次風(fēng)壓隨時間發(fā)生變化，比較出現(xiàn)磨煤機堵塞故障的E工況與正常工況A、B、C、D的一次風(fēng)壓，在數(shù)值及波動性上皆為體現(xiàn)明顯差異。

圖3 一次風(fēng)壓變化圖

2.2 磨煤機的出口風(fēng)壓變化

因為有通風(fēng)阻力的存在，導(dǎo)致磨煤機出口風(fēng)壓在一次風(fēng)壓的基礎(chǔ)上降低了許多，通過對圖4進行分析，可以發(fā)現(xiàn)ABCD15個工，況下磨煤機出口風(fēng)壓在時間的變化下有規(guī)律可循， A的出口風(fēng)壓隨時間的變化產(chǎn)生了較大的波動，而其他4個工況的出口，風(fēng)壓在變化趨勢上基本一致，磨煤機在實際運行過程中，想要判斷是否出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，其中指標(biāo)之一就是持續(xù)大幅度降低出口風(fēng)壓或者異常波動，于是分析可以發(fā)現(xiàn)，工況E出口的風(fēng)壓較小，所以很有可能發(fā)生堵塞，但是在較長的時間內(nèi)，出口風(fēng)壓并沒有發(fā)生明顯的降低或波動，所以很難在同一時間內(nèi)對此做出明確的判斷。

圖4 出口風(fēng)壓變化圖

2.3 磨煤機出口風(fēng)壓與一次風(fēng)壓比較圖

(1)一次風(fēng)壓與出口風(fēng)壓差

為了識別磨煤機是否真正發(fā)生堵塞在當(dāng)前的控制系統(tǒng)中，通常會將磨煤機一次風(fēng)壓和出口，風(fēng)壓的差值隨時間的變化作為判斷依據(jù)，對比圖5中ABCDE5個工況的一次風(fēng)壓和出口，風(fēng)壓隨時間變化可以發(fā)現(xiàn)，5個工況中BCD的變化逐步趨于一致，風(fēng)壓差隨時間沒有產(chǎn)生大幅度的升高或降低，而正常工況a和堵塞工況E的風(fēng)壓差在時刻三之后，基本都處于上升的趨勢，兩者在變化趨勢上差別不明顯，這樣的變化特點意味著只利用一次風(fēng)壓和出口風(fēng)壓差，想要判斷磨煤機是否發(fā)生堵塞也是不夠準(zhǔn)確的。

(2)出口風(fēng)壓和一次風(fēng)壓之比

磨煤機通常會處于一個動態(tài)的工作過程，但是因受到一系列因素的影響，很有可能導(dǎo)致毛明基在堵塞前期表現(xiàn)出相似的變化過程，其中包括一次風(fēng)壓的波動和磨煤機通風(fēng)阻力變化等因素。通過對圖5分析可知，將工況奕和工況ABCD中的壓力比隨時間變化趨勢進行分析，可以發(fā)現(xiàn)磨煤機堵塞的工況E與其他4個正常的運行工況之間的壓差比因時間的變化而產(chǎn)生了較大的區(qū)分度，特別是在時間節(jié)點2之后，工礦一的壓力比隨時間的推移而不斷下降，反觀圖4種出口風(fēng)壓的變化則在增減上并不明顯。

將5種不同工況下出口風(fēng)壓和一次風(fēng)壓之比進行對比，能夠發(fā)現(xiàn)磨煤機在正常工況時初購風(fēng)壓于一次風(fēng)，壓之比在0.4～0.6之間，而工況易發(fā)生的堵塞情況后，時間節(jié)點3之后的比值應(yīng)低于0.4呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢，這意味著磨煤機的堵塞情況也愈發(fā)嚴(yán)重，為了驗證其準(zhǔn)確性，文中在磨煤機運行過程中，通過對大量數(shù)據(jù)的采集，對兩者的比例關(guān)系進行計算，而計算結(jié)果表明，摩飛機在不同給煤量工況下進行正常運行，其出口風(fēng)壓和一次風(fēng)壓之比應(yīng)處于0.4～0.6的范圍內(nèi)，輩分歌比數(shù)值進行監(jiān)控，可以判斷磨煤機的堵塞情況。

3 結(jié)束語

ZGM123G-Ⅱ磨煤機一次風(fēng)壓和出口風(fēng)壓以及兩者之間的大小關(guān)系，會因時間的變化而產(chǎn)生規(guī)律性的變化，結(jié)合實際運行參數(shù)進行驗證，可以明確磨煤機發(fā)生堵塞是一個逐漸加重的過程，

再堵塞前期出口風(fēng)壓并不會發(fā)生大幅度降低的現(xiàn)象，一次風(fēng)壓和出口風(fēng)壓差會升高，磨煤機如果沒有發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，也會出現(xiàn)類似的變化規(guī)律，在正常工況的條件下，出口風(fēng)壓與一次風(fēng)壓之比，往往出于0.4～0.6之間，當(dāng)?shù)陀?.4時磨煤機便開始發(fā)生堵塞，其數(shù)值將會隨著堵塞的加重而逐漸降低，最后磨面機在工作過程中出口風(fēng)壓與一次風(fēng)壓之間的比值是一個重要的參數(shù)，通過觀察其參數(shù)的變化，可以有效的判斷磨煤機是否存在堵塞現(xiàn)象。