雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)運(yùn)行中存在的問題及對策

1、雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)運(yùn)行中存在的問題及對策焦傳寶1,王建華2(1.陽城國際發(fā)電有限公司,山西陽城 048102;2.四川電力試驗(yàn)研究院,四川成都 610072摘 要:通過陽城國際發(fā)電有限公司雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹,特別是針對D-10D型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題,詳細(xì)分析了問題出現(xiàn)的原因及解決方法。關(guān)鍵詞:雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī);磨煤機(jī)滿煤;潤滑油污染;措施中圖法分類號:TK223 26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1003-6954(200406-0036-04陽城發(fā)電廠一期工程安裝六臺美國福斯特-惠勒能源公司(FWEC生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、雙拱型單爐膛W型火焰、平衡

2、通風(fēng)、固態(tài)排渣、露天布置、自然循環(huán)汽包型燃煤鍋爐。每臺鍋爐配套安裝四臺FWEC生產(chǎn)的D-10D型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。磨煤機(jī)為單側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng),每臺磨煤機(jī)配置兩臺NEPA 重力式給煤機(jī)。磨制后的煤粉隨干燥劑從磨煤機(jī)的兩端經(jīng)分離器分離,合格的煤粉通過六條一次風(fēng)管道進(jìn)入六只雙旋風(fēng)燃燒器。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)自20世紀(jì)90年代中后期被中國大量引進(jìn)應(yīng)用,特別是對于磨制可磨性差、煤種多變的煤其優(yōu)勢非常明顯。陽城發(fā)電廠地處山西東南部,燃用晉東南無煙煤。這種煤的特性是揮發(fā)份低、可磨性差、著火困難,故采用了這種雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)。經(jīng)過近兩年的運(yùn)行實(shí)踐證明,這種磨煤機(jī)對煤種的適應(yīng)性強(qiáng),出力穩(wěn)定且煤粉細(xì)

3、度高,尤其是在低負(fù)荷時(shí)煤粉更細(xì),這對穩(wěn)定燃燒有利,能適應(yīng)大幅度負(fù)荷變化的需要。另外,磨煤機(jī)進(jìn)口的螺旋輸送裝置可避免由于燃料水份過高而引起磨煤機(jī)進(jìn)口的堵塞,增加了運(yùn)行的可靠性。然而,由于此種磨煤機(jī)引進(jìn)時(shí)間不長,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足,其結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)布置、運(yùn)行特性與其它型式的磨煤機(jī)又有很大不同。因此,自投運(yùn)以來也發(fā)生過許多問題。為了更好的運(yùn)行管理雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī),以下就運(yùn)行過程中發(fā)生的問題及解決方法進(jìn)行分析和介紹。1 磨煤機(jī)的工作原理雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)即雙側(cè)進(jìn)煤及干燥劑(一次風(fēng)、雙側(cè)出煤粉的鋼球滾筒磨煤機(jī)。雙進(jìn)雙出球磨機(jī)包括兩個(gè)對稱的研磨回路。磨煤機(jī)的兩端為中空軸,分別由軸承支撐。中空軸內(nèi)有一空心圓管,圓管

4、外繞有彈性固定的螺旋輸送裝置,它連同空心圓管隨磨煤機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。原煤從給煤機(jī)下煤管卸下后經(jīng)混料箱落入空心軸底部,經(jīng)螺旋輸送裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),將原煤從兩側(cè)空心軸外端送入磨煤機(jī)內(nèi)。溫度較高的干燥劑(一次風(fēng)從設(shè)在空心軸兩端的熱風(fēng)箱通過空心圓管進(jìn)入磨煤機(jī)。磨細(xì)的煤粉隨干燥劑通過空心軸上部進(jìn)入分離器,粗顆粒的煤粉被分離下來回落到中空軸入口并與原煤混合后重新進(jìn)入磨煤機(jī)研磨,合格的煤粉由分離器出口直接送至燃燒器。2 磨煤機(jī)的組成及參數(shù)2.1 組成雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)由干燥劑(一次風(fēng)入口管、原煤進(jìn)口管、煤粉出口管、螺旋輸送裝置、中心管、主軸承、磨煤機(jī)筒體、鋼球以及傳動(dòng)裝置等組成。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)與單進(jìn)單出磨煤機(jī)類

5、似,其不同點(diǎn)是:空心軸既是熱風(fēng)和原煤的入口,同時(shí)也是磨制好的氣粉混合物的出口,從兩端進(jìn)入的干燥介質(zhì)(一次風(fēng)氣流在球磨機(jī)筒體部位對沖后反向流動(dòng),攜帶煤粉從兩個(gè)空心軸流出,進(jìn)入煤粉分離器,形成兩個(gè)相互對稱的研磨回路。2.2 參數(shù)陽城發(fā)電廠雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的相關(guān)參數(shù)見表1。表1 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)參數(shù)一覽表序號項(xiàng) 目參 數(shù)1型號D-10D2型式雙進(jìn)雙出球磨機(jī)3數(shù)量(臺/爐44原煤粒度(mm<195最大出力(t/h45.716煤粉細(xì)度R100<37筒體轉(zhuǎn)速(r/min17.28最大裝球量(t729初次裝球量(t64.72310磨煤機(jī)總?cè)萘?t23111出口風(fēng)粉溫度(9311012鋼球直徑

6、(mm大(33% 50.8中(33% 31.75小(33% 2213鋼球磨損率(克鋼球/噸煤3514磨煤電耗(ECR(kW h/t23.9515電機(jī)功率(kW111916電機(jī)電壓(kV617電機(jī)電流(A15618電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min98219減速箱變速比 4.667#13 運(yùn)行中存在的問題分析及解決方法3.1 磨煤機(jī)滿煤磨煤機(jī)滿煤極易發(fā)生在磨啟動(dòng)初期,大多是由于運(yùn)行人員缺乏經(jīng)驗(yàn),調(diào)整失誤引起。1磨煤機(jī)滾筒噪音沉悶,耳軸處有時(shí)有異音。2磨電流下降,完全滿煤時(shí)電流將大幅度下降。3磨煤位指示迅速增至滿量程,當(dāng)基準(zhǔn)料位管堵塞時(shí)料位為零。4啟動(dòng)初期建立的一次風(fēng)量減少。5滿煤初期密封腔室差壓突增,然后下降

7、,密封腔室向外噴粉。首先分析一下磨煤機(jī)(A磨煤機(jī)為例子組啟磨步序:S21 A磨煤機(jī)煤位控制A投自動(dòng);A磨煤機(jī)煤位控制B投自動(dòng);A磨煤機(jī)煤位控制選擇最小;S22 打開A1、A2給煤機(jī)下閘板;S23 啟動(dòng)A1、A2給煤機(jī);S24 A給煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板投自動(dòng),A給煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板投自動(dòng),A磨煤機(jī)出口溫度控制投自動(dòng);S25 監(jiān)視25min;S26 A磨煤機(jī)煤位控制選擇自動(dòng);其中S21步將A磨煤位控制選擇最小的目的是為了建立磨煤機(jī)的初始料位。因?yàn)槟ッ簷C(jī)剛剛啟動(dòng),料位暫時(shí)不能建立,特別是在空載啟動(dòng)磨煤機(jī)時(shí),磨煤機(jī)不可能將原煤立即磨制成煤粉,必須以小的給煤量緩慢給入磨煤機(jī),逐步建立起料位。此過程大約需要半小

8、時(shí)。磨煤機(jī)煤位控制選擇最小值,即控制每臺給煤機(jī)出力為8%。以最小給煤量出力建立磨煤機(jī)的初始料位。此過程用時(shí)大約25min,故磨煤機(jī)子組S25設(shè)計(jì)等待25min。初始料位建立以后,子組S26步將A 磨煤位控制選擇自動(dòng)。給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制的原理是,給煤機(jī)轉(zhuǎn)速跟蹤磨煤機(jī)煤位。正常運(yùn)行時(shí),磨煤機(jī)煤位設(shè)定值為350Pa,控制回路自動(dòng)控制給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速以改變給煤量,保證磨煤機(jī)煤位在設(shè)定值附近。煤位下降,給煤機(jī)轉(zhuǎn)速增加,給煤量增大;反之,給煤機(jī)轉(zhuǎn)速下降,給煤量減小。磨煤機(jī)啟動(dòng)初期,如果給煤機(jī)故障,特別是給煤機(jī)棚煤,此時(shí),雖然給煤機(jī)已啟動(dòng),煤位控制也選擇最小,但在子組給定的25min時(shí)間內(nèi)并沒有原煤進(jìn)入給煤機(jī),初始

9、煤位無法建立。而在此期間,經(jīng)過處理,給煤機(jī)往往恢復(fù)正常,但已經(jīng)錯(cuò)過建立初始煤位的時(shí)機(jī)了。磨煤機(jī)煤位控制選擇自動(dòng)后,因?yàn)槌跏济何惶?有時(shí)甚至為零,而給煤機(jī)轉(zhuǎn)速迅速增加(有時(shí)達(dá)到80%以上。在原煤太濕、一次風(fēng)溫較低的情況下,煤位建立需要的時(shí)間更長。所以給煤機(jī)轉(zhuǎn)速一直保持較大值工作,如果監(jiān)視不到,未采取有效措施,磨煤機(jī)將出現(xiàn)滿煤現(xiàn)象。FWEC建議在磨煤機(jī)出口溫度小于50時(shí)禁止啟動(dòng)給煤機(jī),也是基于溫度太低時(shí)難以建立初始料位的考慮?；谝陨显?首先對磨煤機(jī)子組進(jìn)行改進(jìn):取消S25步中%等待25min&,將S26步改為%當(dāng)A磨料位(低料位接近350Pa時(shí),將A磨煤機(jī)料位控制選擇自動(dòng)&。

10、同時(shí),在啟動(dòng)過程中注意以下幾點(diǎn):1啟動(dòng)磨煤機(jī)后既對料位管吹掃一遍。2啟動(dòng)過程中必須注意建立磨煤機(jī)的初始料位。3啟動(dòng)過程中如給煤機(jī)工作不正常,應(yīng)立即解除自動(dòng),在處理好后繼續(xù)手動(dòng)執(zhí)行建立磨煤機(jī)初始料位的工作。4只有當(dāng)磨煤機(jī)料位正常后,才可將煤位控制選擇自動(dòng)。5在增加磨負(fù)荷時(shí)必須注意給煤機(jī)煤流及分離器差壓變化。6一旦發(fā)生滿煤,如滿煤不太嚴(yán)重,可停止部分給煤機(jī)運(yùn)行,以較小的一次風(fēng)量將產(chǎn)生的煤粉帶走,直至磨料位恢復(fù)正常,這一過程應(yīng)注意加強(qiáng)料位吹掃。如磨煤機(jī)嚴(yán)重滿煤,應(yīng)停運(yùn)磨煤機(jī),打開人孔門掏粉。3.2 磨煤機(jī)耳軸潤滑油污染自投產(chǎn)以來,曾發(fā)生多次由于潤滑油污染而致使磨耳軸大瓦超溫而被迫停磨的事故。原因是:

11、磨煤機(jī)在啟動(dòng)、停機(jī)及正常運(yùn)行中,如耳軸密封自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)失靈、耳軸密封元件損壞或運(yùn)行手動(dòng)操作不當(dāng),極易使磨煤機(jī)筒體內(nèi)的煤粉進(jìn)入耳軸潤滑油內(nèi),細(xì)小的煤粉顆粒隨潤滑油流動(dòng)布滿整個(gè)軸瓦表面,并且由于兩側(cè)耳軸共用一個(gè)油站,一側(cè)潤滑油的污染,雖然經(jīng)過粗、細(xì)漏網(wǎng)的過濾,仍不可避免的影響到另一側(cè)耳軸。煤粉細(xì)粒附著于耳軸大瓦表面,形成磨料造成耳軸不斷磨損,使耳軸溫度異常升高,甚至引起軸瓦燒壞。為了更好地從運(yùn)行角度預(yù)防磨煤機(jī)耳軸潤滑油的污染,有必要先了解一下其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1耳軸密封圈:由于磨煤機(jī)采用正壓制粉,為了防止煤粉進(jìn)入耳軸,在耳軸密封腔室與磨分離器之間設(shè)有一個(gè)石棉密封圈,緊壓在磨煤機(jī)的空心軸上,阻斷了

12、煤粉進(jìn)入耳軸的通道。正常的密封圈剛好壓緊在耳軸上并產(chǎn)生一定的摩擦。如果壓的太松,不能達(dá)到應(yīng)有的密封效果;如果壓的太緊,會(huì)造成密封圈與耳軸的過度磨擦。耳軸由于摩擦生熱而導(dǎo)致溫度過高,而且過度摩擦?xí)苟S密封圈迅速失效又會(huì)引起潤滑油污染。因而,耳軸密封圈應(yīng)定期更換。2耳軸密封風(fēng):磨耳軸與密封圈之間形成一個(gè)密封腔室,密封風(fēng)(冷一次風(fēng)直接通入這一腔室,通過密封風(fēng)調(diào)節(jié)擋板自動(dòng)維持密封腔室風(fēng)壓大于磨筒體壓力1.5kPa,防止煤粉進(jìn)入耳軸。在密封腔室上方有一耳軸吹掃管,引入分離器內(nèi)部,用于將沉積在密封腔室內(nèi)的煤粉通過分離器吹入爐膛。這些煤粉是由于磨煤機(jī)的啟?；蚱渌蚨既贿M(jìn)入密封腔室內(nèi)的。同時(shí),在密封腔室

13、內(nèi)部設(shè)有一個(gè)刮煤板,它可以將沉積在密封腔室內(nèi)的煤粉刮起,通過吹掃擋板將煤粉吹走。雖然磨耳軸在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證了正常情況下耳軸潤滑油不被污染,而在運(yùn)行中難免出現(xiàn)異常情況,加之運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足或調(diào)整不當(dāng),耳軸潤滑油極易被污染。以下就磨煤機(jī)在啟動(dòng)、正常運(yùn)行及停機(jī)時(shí)如何防止耳軸潤滑油污染進(jìn)行簡要介紹。(1磨煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)防止耳軸潤滑油污染的措施1啟動(dòng)磨煤機(jī)前,檢查密封風(fēng)手動(dòng)門在開啟位,密封風(fēng)調(diào)節(jié)擋板投自動(dòng)。2啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)以后,隨著一次風(fēng)壓的逐漸建立,要及時(shí)開啟各臺磨煤機(jī)的燃燒器關(guān)斷擋板(BSO。一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)以后,雖然各臺磨的一次風(fēng)關(guān)斷擋板(PSO處于關(guān)閉位,但由于風(fēng)門擋板固有特性不可能徹底隔絕一次風(fēng)的進(jìn)入。一次

14、風(fēng)的進(jìn)入會(huì)引起磨筒體壓力的升高,煤粉在風(fēng)壓的作用下容易進(jìn)入耳軸。為了防止筒體壓力升高,要及時(shí)開啟12個(gè)BSO擋板泄壓。3磨煤機(jī)密封風(fēng)必須在開PSO擋板前投入,提前建立密封風(fēng)壓,使密封風(fēng)壓力始終高于磨筒體壓力,有效避免煤粉進(jìn)入。4磨煤機(jī)的耳軸吹掃必須在磨煤機(jī)啟動(dòng)后進(jìn)行。磨煤機(jī)啟動(dòng)后,所有進(jìn)出風(fēng)道打開,此時(shí)投入耳軸吹掃,不致因風(fēng)粉無出路被迫進(jìn)入而污染潤滑油。5隨著磨筒體壓力的升高,要注意監(jiān)視密封風(fēng)壓,觀察密封風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的動(dòng)作情況,始終保持密封風(fēng)與筒體差壓在1.251.75kPa之間。(2磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)防止?jié)櫥臀廴镜拇胧?在執(zhí)行磨煤機(jī)料位吹掃時(shí)要嚴(yán)格按規(guī)定正確操作。磨煤機(jī)料位吹掃氣源為壓縮空氣,

15、當(dāng)大量的壓縮空氣進(jìn)入時(shí),就會(huì)使煤粉穿過密封腔室而進(jìn)入耳軸潤滑油內(nèi)。2定期對磨煤機(jī)筒體壓力測量管路進(jìn)行吹掃,防止測量信號誤差造成調(diào)節(jié)偏差,使?jié)櫥臀廴尽?定期打開耳軸吹掃擋板進(jìn)行吹掃,防止密封室內(nèi)沉積過多的煤粉。在吹掃時(shí)應(yīng)注意:耳軸吹掃盡量在磨煤機(jī)低負(fù)荷時(shí),即磨筒體壓力較低時(shí)進(jìn)行,防止在高負(fù)荷時(shí)由于耳軸吹掃擋板打開后,密封風(fēng)調(diào)節(jié)跟不上,密封風(fēng)壓力下降,造成煤粉進(jìn)入耳軸。(高負(fù)荷下的耳軸吹掃應(yīng)一側(cè)一側(cè)依次進(jìn)行,正常運(yùn)行時(shí)密切監(jiān)視密封風(fēng)擋板的自動(dòng)情況,保持1.5kPa左右的差壓,防止由于擋板動(dòng)作不正常,造成密封風(fēng)差壓太低。(3停磨時(shí)防止?jié)櫥臀廴镜拇胧?磨事故跳閘后,要迅速開啟12個(gè)BSO擋板進(jìn)行泄

16、壓,防止磨筒體壓力急劇升高。2磨煤機(jī)正常停運(yùn)時(shí),在停運(yùn)磨密封風(fēng)前,始終保持12個(gè)B SO擋板開啟,防止磨筒體壓力急劇升高。3停運(yùn)一次風(fēng)機(jī)前,磨煤機(jī)密封風(fēng)保持運(yùn)行。注意BSO擋板不可開啟過多,防止?fàn)t膛內(nèi)燃料聚集發(fā)生爆燃。4 結(jié)論分析介紹的防止磨煤機(jī)滿煤和磨煤機(jī)運(yùn)行調(diào)整中防止耳軸潤滑油污染的措施在該廠六臺鍋爐配套安裝的24臺雙進(jìn)雙出鋼球磨機(jī)上運(yùn)用后,取得了良好效果,從而確保了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的安全可靠運(yùn)行。參考文獻(xiàn)1 馮俊凱,沈幼庭主編 鍋爐原理及計(jì)算M 科學(xué)出版社,19982 范從振編著 鍋爐原理M 水利電力出版社3 岑可法,周昊,池作和編著 大型電站鍋爐安全及優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)M,中國電力出版社(

17、收稿日期:2004-06-08(上接第25頁 風(fēng)流量測量裝置,為了確保氣流的均勻性,又能達(dá)到防止磨損的目的,采用超音速電弧噴涂技術(shù),圖2區(qū)域。防磨材料選取SC Z20,其涂層結(jié)合強(qiáng)度68MPa;涂層孔隙率<0.9%;涂層顆粒細(xì)小均勻,平均粒度4.32 m;噴涂厚度0.5mm。在江油發(fā)電廠31、號32鍋爐上運(yùn)用來看,效果較好,能保證使用一個(gè)大修周期。MT型螺栓連接陶瓷片是由多種強(qiáng)硬材料經(jīng)高壓成型,高溫?zé)Y(jié)而成的抗蝕耐磨陶瓷組成,其技術(shù)指標(biāo)為:莫氏硬度8.5(相當(dāng)于布氏硬度1500以上,抗壓強(qiáng)度550MPa,體積密度3.5g/cm2,因而耐磨性高、抗沖蝕性好,其耐沖刷磨損性能至少是鉻鑄鐵的6倍以上,為16Mn鋼材的至少30倍以上。其耐溫范圍800,陶瓷片一般采用有機(jī)膠粘劑粘貼在工作面上,但在高溫部位由于熱交變應(yīng)力的作用,膠粘劑易分解老化而失效,現(xiàn)改造連接方案,將