拓寬中速磨對磨制煤種適應(yīng)范圍相關(guān)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(yīng)對電煤來源結(jié)構(gòu)日趨復雜，嚴重偏離設(shè)計煤種的情況下，如何確保其在運行中的穩(wěn)定，盡可能依托所做相關(guān)有針對性的技術(shù)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(tǒng)的概括與交流。

關(guān)鍵詞：中速磨;磨制煤種適應(yīng)范圍;探究與實踐

1設(shè)備概況

江西貴溪電廠2×300MW燃煤發(fā)電機組，安裝DG1025/17.5-Ⅱ4型鍋爐，為亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、平衡通風、汽包自然循環(huán)、四角切圓燃燒、直吹式制粉系統(tǒng)、單爐膛π型露天布置、全鋼架結(jié)構(gòu)、固態(tài)排渣煤粉爐。鍋爐制粉系統(tǒng)安裝了北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的ZGM95N中速磨煤機。三期為以大代小工程，裝機2×640MW燃煤發(fā)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(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的直流爐、單爐膛、平衡通風、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、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(chǎn)的HP1003中速磨，每臺爐配置六臺，在設(shè)計煤種帶滿負荷情況下，為五用一備。

2偏離設(shè)計煤種對中速磨的主要影響及出現(xiàn)問題

2.1現(xiàn)電煤實際哈氏可磨系數(shù)（HGI）約為60左右，磨制這類電煤的過程中，存在較多硬性雜質(zhì)（礦石、巖石、煤矸石）很難被磨成粉料，設(shè)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(zhì)，被石子煤刮板帶至石子煤收集裝置內(nèi)，成渣的量遠高于設(shè)計煤種，渣存在的形式由灰態(tài)為主變?yōu)橐灶w粒態(tài)為主，而且當中的一些顆粒性礦石可燃雜質(zhì)，在受到熱一次風對流加熱溫度合適時會冒煙、燃燒、結(jié)焦堵塞排渣管路。原設(shè)備廠按設(shè)計煤種所配的石子煤收集容積小，不能適應(yīng)渣量變大的需要，造成排渣人員的勞強度高、頻次大，出現(xiàn)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(yīng)現(xiàn)場的實際。

2.3在偏離設(shè)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(huán)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(xiàn)渣中夾帶煤粒，形成排放出去的直接經(jīng)濟損失;磨制較差的煤時，偏多的硬性雜質(zhì)會加劇靜環(huán)內(nèi)壁的磨損，噴嘴動、靜環(huán)間隙超標甚至是靜環(huán)磨穿，造成熱一次風短路，沒有隨噴嘴動環(huán)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(xiàn)場文明生產(chǎn)環(huán)境。設(shè)備的“四保持”工作較難保持。

3 應(yīng)對相關(guān)影響的改進方向分析

3.1煤質(zhì)偏離設(shè)計煤種過大的直接表現(xiàn)就是設(shè)備的各類耐磨件（輥套、襯板，噴嘴靜環(huán)，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(jié)構(gòu)上有待優(yōu)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(jié)構(gòu)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(guī)律）的排渣接收裝置，使之能應(yīng)對渣量偏大甚至是異常就成為必然之選。

4 相關(guān)的改造方案

讓中速磨適應(yīng)磨制劣質(zhì)電煤的相關(guān)改造，一是從設(shè)備各類耐磨件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與選取更為先進的材料提升耐磨性能相結(jié)合，二是適于設(shè)備現(xiàn)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(yīng)現(xiàn)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(yōu)選項。

4.2噴嘴動、靜環(huán)間隙（5～8）能在較長的檢修周期內(nèi)，得到合理控制。北重廠ZGM中速磨這兩部件的材質(zhì)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(yīng)磨制電煤偏離設(shè)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(jīng)過對中速磨設(shè)備十數(shù)年來的管理，摸索自主設(shè)計，在改造上提出了用復合耐磨弧形板制作噴嘴靜環(huán)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(yīng)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(gòu)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(yīng)達到①結(jié)構(gòu)精簡（盡可能做到零缺陷、零維護、避免專業(yè)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(yè)人員的作息規(guī)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(zhì)所出現(xiàn)的冒煙、燃燒、燃燼物的結(jié)焦等缺陷的出現(xiàn)。該套自主設(shè)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(shè)備廠件及相關(guān)專業(yè)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(shè)備廠設(shè)計安裝的炭精密封，從基建后投入商業(yè)運行伊始該處部件，就缺陷頻頻發(fā)生、外漏渣粒物嚴重、且與傳動盤接觸位出現(xiàn)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(xù)用自主設(shè)計的專利型軸向環(huán)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(xiàn)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(guān)改進的改后性能評測

5.1噴嘴靜環(huán)用復合耐磨弧形板制成的圍構(gòu)件，最早應(yīng)用的#6E磨煤機。石子煤排渣的形態(tài)得到大幅改觀，主要以灰的狀態(tài)存在。制粉出力均優(yōu)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(tài)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(guī)律。較好的解決了原設(shè)備廠及相關(guān)專業(yè)廠排渣收集制件，均存在儲渣容積小，密封不嚴、各種內(nèi)外漏、冒煙結(jié)焦堵管等各類缺陷，實現(xiàn)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(xù)運維成本上均實現(xiàn)“零消耗”。

5.3炭精密封處的軸向環(huán)形梳齒密封專利技術(shù)，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(zhì)制成的多段件）不能適應(yīng)煤質(zhì)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(yīng)用情況

上述已實施的四項技術(shù)改進，應(yīng)用最全的是在#6E磨煤機。

7 結(jié)束語

依托技術(shù)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(shè)備出現(xiàn)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(yīng)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》