磨煤機(jī)出口溫度異常的原因分析與處理

楊為民，王 斌

（浙江浙能長興發(fā)電有限公司，浙江 長興 313100）

磨煤機(jī)出口溫度異常的原因分析與處理

楊為民，王 斌

（浙江浙能長興發(fā)電有限公司，浙江 長興 313100）

分析了磨煤機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)下出口溫度偏低且大幅波動(dòng)的基本原因，通過對(duì)磨煤機(jī)冷、熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)門的改進(jìn)以及風(fēng)量的調(diào)整，從設(shè)備結(jié)構(gòu)、控制參數(shù)等多方面著手以提高磨煤機(jī)運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定性，并在改造后對(duì)鍋爐燃燒工況的影響進(jìn)行了分析。

磨煤機(jī)；風(fēng)門；控制參數(shù)；燃燒工況

0 引言

某發(fā)電廠共有4臺(tái)330 MW燃煤機(jī)組，分一、二期建造，各2臺(tái)。其中鍋爐為北京巴威公司生產(chǎn)的B&W B-1025/17.5-M亞臨界自然循環(huán)鍋爐，每臺(tái)鍋爐制粉系統(tǒng)共配有5臺(tái)由北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的ZGM95N型的液壓變加載中速磨煤機(jī)，設(shè)計(jì)煤種為淮南煙煤。自投產(chǎn)以來，一期制粉系統(tǒng)一直存在磨煤機(jī)出口溫度偏低、出口溫度自動(dòng)控制特性差、一次風(fēng)量測(cè)量不準(zhǔn)等問題，影響鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為徹底解決存在問題，以2號(hào)鍋爐制粉系統(tǒng)為對(duì)象進(jìn)行了深入分析并提出解決對(duì)策，利用機(jī)組檢修和調(diào)停機(jī)會(huì)進(jìn)行改造，取得了較好的效果。

1 存在問題及原因分析

1.1 磨煤機(jī)出口溫度達(dá)不到設(shè)定值

各磨煤機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中出口溫度一直偏低，有時(shí)不到70℃。通過分析，導(dǎo)致磨煤機(jī)出口溫度偏低的原因有以下幾點(diǎn)：

（1）原煤含水率偏高，在風(fēng)煤比相對(duì)確定的情況下，進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)的熱量受限，導(dǎo)致磨煤機(jī)出口溫度上不去，這是客觀環(huán)境因素造成的，在此不作討論。對(duì)比二期制粉系統(tǒng)，同樣原煤情況下，一期溫度偏低，說明這不是問題的主要原因。

（2）磨煤機(jī)混合風(fēng)流量計(jì)失準(zhǔn)。這將直接導(dǎo)致進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量存在偏差，不能保證合適的風(fēng)煤比，如顯示值大于實(shí)際值，則進(jìn)入磨煤機(jī)的實(shí)際風(fēng)量就會(huì)不夠，加熱受限。經(jīng)檢查，并未發(fā)現(xiàn)流量計(jì)失準(zhǔn)。

（3）磨煤機(jī)冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門密封性能差，在小開度乃至關(guān)閉情況下，冷一次風(fēng)泄漏進(jìn)入混合風(fēng)道的量太大，導(dǎo)致混合風(fēng)溫偏低。磨煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，出口溫度低于設(shè)定值時(shí)冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門是處于關(guān)閉狀態(tài)的。為此進(jìn)行了冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門漏風(fēng)試驗(yàn)，關(guān)閉所有冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門，發(fā)現(xiàn)各磨煤機(jī)的混合風(fēng)風(fēng)量在冷風(fēng)隔絕門開、關(guān)狀態(tài)下存在明顯的偏差，最多達(dá)8 t/h，說明冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門關(guān)閉狀態(tài)下泄漏嚴(yán)重。在總風(fēng)量不變的情況下，進(jìn)入磨煤機(jī)的熱風(fēng)量相對(duì)就會(huì)減少，進(jìn)入磨煤機(jī)的熱量不足，無法將煤粉加熱到設(shè)定溫度。

1.2 磨煤機(jī)出口溫度波動(dòng)大，周期短

磨煤機(jī)出口溫度在機(jī)組負(fù)荷、煤量相對(duì)穩(wěn)定的情況下出現(xiàn)大幅波動(dòng)的情況，圖1為2號(hào)機(jī)組A磨煤機(jī)運(yùn)行中出口溫度變化情況。

圖1 2A磨煤機(jī)運(yùn)行中出口溫度波動(dòng)情況

從圖1看出，2號(hào)機(jī)組A磨煤機(jī)運(yùn)行中出口溫度變化幅度在15℃以上，波動(dòng)1次時(shí)間約12 min。機(jī)組停運(yùn)時(shí)對(duì)磨煤機(jī)冷、熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)裝置進(jìn)行了檢查、調(diào)試與測(cè)定，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)裝置由于磨損嚴(yán)重、維護(hù)不到位而存在較多缺陷。通過分析，導(dǎo)致磨煤機(jī)出口溫度波動(dòng)大、周期短的原因有以下幾點(diǎn)。

1.2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置空行程大

圖2為磨煤機(jī)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)。冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門共有3片風(fēng)門，其動(dòng)作次序如下：執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過齒輪箱輸出轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，通過2個(gè)球形鉸鏈與連桿帶動(dòng)中間1片風(fēng)門進(jìn)行開、關(guān)，而上、下2片風(fēng)門由柱銷與連桿連接在中間風(fēng)門的曲柄上從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)開、關(guān)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)：冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門存在著很大程度的空行程，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量最嚴(yán)重的空行程死區(qū)達(dá)到10%～15%，也就是說執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始輸出轉(zhuǎn)動(dòng)到總行程的15%時(shí)，上下2片風(fēng)門才開始動(dòng)作。

經(jīng)檢查、測(cè)量，空行程主要由以下因素疊加產(chǎn)生：

（1）風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)及中間一片風(fēng)門軸上曲柄的孔與球形鉸鏈的軸配合不好，曲柄的孔是圓柱形且偏大，而球形鉸鏈的軸有1∶10的錐度，球形鉸鏈與曲柄的接觸是線接觸，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，球形鉸鏈的軸在曲柄孔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)軸在孔內(nèi)別死后才會(huì)帶動(dòng)風(fēng)門運(yùn)動(dòng)而形成空行程。

（2）3片風(fēng)門間的連接桿的孔與連接柱銷配合不好、間隙偏大，也要?jiǎng)e死后才會(huì)動(dòng)作。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)齒輪箱由于長期運(yùn)行磨損，齒輪嚙合間隙加大，形成一定的空行程。如此大的空行程直接影響了冷、熱一次風(fēng)風(fēng)門的協(xié)調(diào)配合，嚴(yán)重影響磨煤機(jī)風(fēng)量、溫度的調(diào)整，冷、熱一次風(fēng)門開度的大幅波動(dòng)導(dǎo)致磨煤機(jī)出口溫度產(chǎn)生大幅波動(dòng)，而冷、熱一次風(fēng)門開度的大幅波動(dòng)是因?yàn)檩^大空行程的存在使調(diào)節(jié)作用明顯滯后。

1.2.2 風(fēng)門片動(dòng)作一致性差

冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門動(dòng)作時(shí)要求3片風(fēng)門開、關(guān)保持良好的一致性。檢查發(fā)現(xiàn)3片風(fēng)門不在同一個(gè)位置，中間的風(fēng)門片已經(jīng)在關(guān)閉位置，而其他2片還存在一定開度，使風(fēng)門片之間的間隙變大，這有原始安裝不到位的原因，也有空行程導(dǎo)致的原因。

圖2 磨煤機(jī)傳動(dòng)裝置照片

2 改進(jìn)措施

2.1 提高冷一次風(fēng)門密封性能的措施

機(jī)組調(diào)停時(shí)，對(duì)冷一次風(fēng)門進(jìn)行了改造，在不影響風(fēng)門開、關(guān)的情況下，減小風(fēng)門片與風(fēng)道間的間隙，并在風(fēng)門片之間加裝密封片。改造前后狀況如圖3所示。

圖3 冷一次風(fēng)門改造前后現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比照片

另外，可以通過調(diào)整風(fēng)門片連桿的長度來提高動(dòng)作的一致性。

2.2 減小冷、熱一次風(fēng)門傳動(dòng)裝置空行程的措施

空行程由多個(gè)環(huán)節(jié)疊加形成，采取以下措施：

（1）將連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)及風(fēng)門軸上曲柄的孔絞制成與球形鉸鏈錐軸相配的形狀，使原來的線接觸變?yōu)槊娼佑|，減少軸與孔之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并將有缺陷的球形鉸鏈全部更換。

（2）由于原來連桿上的孔比連接的柱銷偏大，因此在連桿孔的兩側(cè)外加各1個(gè)柱銷套，并將套與連桿焊牢，再用加長的柱銷連接，加長的柱銷與套的配合間隙為0.05 mm，這就減少了空行程的形成（見圖4）。改進(jìn)后經(jīng)過測(cè)量，磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)門的空行程基本控制在5%以內(nèi)，比原來大幅降低。另外，在其中1臺(tái)磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)門嘗試全部用球形鉸鏈連接（見圖5），效果更好，空行程只有1%～2%。

圖4 改進(jìn)后的磨煤機(jī)冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門傳動(dòng)裝置

圖5 全鉸鏈連接的磨煤機(jī)一次風(fēng)調(diào)節(jié)門傳動(dòng)裝置

（3）考慮到冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門在實(shí)際運(yùn)行中不會(huì)有很大的開度，對(duì)風(fēng)門的設(shè)定值進(jìn)行了修改，全關(guān)狀態(tài)不變，將80%左右開度位置設(shè)定為全開，這樣會(huì)提高冷風(fēng)量的響應(yīng)速度。

3 改造后效果

3.1 冷一次風(fēng)門漏風(fēng)量測(cè)試

改造后進(jìn)行了冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門的漏風(fēng)量測(cè)試，在冷一次風(fēng)門全關(guān)狀態(tài)下開、關(guān)冷風(fēng)隔絕門，混合風(fēng)量變化量由原來最大的8 t/h降低為2 t/h，說明冷一次風(fēng)門泄漏量明顯減少。

3.2 磨煤機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

對(duì)磨煤機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了比對(duì)分析，圖6是改造前、后磨煤機(jī)出口溫度的曲線（以2號(hào)A磨為例）。

圖6 改造前后2A磨煤機(jī)出口溫度對(duì)比

從圖6中可以看出：改造前，磨煤機(jī)出口溫度大幅波動(dòng)，幅度有12℃以上，且冷、熱一次風(fēng)門開度也伴隨著大幅波動(dòng)，波動(dòng)一次時(shí)間只有10 min左右；改造后，磨煤機(jī)出口溫度波動(dòng)范圍縮小到4℃左右，冷、熱一次風(fēng)門開度波動(dòng)范圍也明顯變小，波動(dòng)1次時(shí)間在1 h左右。可以認(rèn)為，改造后磨煤機(jī)運(yùn)行情況明顯改善，出口溫度提高且波動(dòng)范圍減小，穩(wěn)定性明顯提高，在煤品不十分潮濕的情況下出口溫度能達(dá)到設(shè)定值，改造取得了明顯的效果。

3.3 鍋爐運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

改造完成后機(jī)組運(yùn)行了一段時(shí)間，對(duì)鍋爐相關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，表1是機(jī)組在300 MW和150 MW 2個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的改造前、后相關(guān)參數(shù)對(duì)比。

Cause Analysis and Treatment of Abnormal Outlet Temperature of Coal Pulverizer

YANG Weimin，WANG Bin
（Zhejiang Energy Changxing Power Generation Co.，Ltd.，Changxing Zhejiang 313100，China）

The paper analyzes lower and fluctuated outlet temperature of coal pulverizer under normal operation state.Through improvement of primary and secondary air dampers as well as air quantity adjustment,the operation parameter stability of coal pulverizer is improved in terms of equipment structure and control parameters.Moreover,the effect of combustion condition of the boilers after transformation is analyzed.

coal mill；air damper；control parameters；combustion condition

TK223.25

B

1007-1881（2017）02-0069-03