ZGM123G-Ⅱ磨煤機(jī)一次風(fēng)管堵管原因分析與改進(jìn)

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(jī)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(shí)，會(huì)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(jī)的效能。當(dāng)其發(fā)生嚴(yán)重堵塞時(shí)，則會(huì)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(yùn)行。而目前針對磨煤機(jī)堵塞問題的研究更加側(cè)重于對磨煤機(jī)噴嘴環(huán)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，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(jī)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(jī)的毒和情況進(jìn)行及時(shí)的判斷。而在實(shí)際應(yīng)用中，快速準(zhǔn)確地判斷磨煤機(jī)堵塞現(xiàn)象是保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全的重要措施。利用一次管進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口風(fēng)壓變化分析磨煤機(jī)堵塞情況，是一項(xiàng)有效的、可行性較強(qiáng)的判斷磨煤機(jī)堵塞問題，提高設(shè)備運(yùn)行安全性的途徑。

1 磨煤機(jī)的工作原理

如圖1所示，文中所研究的ZGM123G-Ⅱ型磨煤機(jī)是一種輥式中速磨煤機(jī)。如圖2所示，磨煤機(jī)的主要運(yùn)行原理是通過磨煤機(jī)中央?yún)^(qū)域的落煤管使原煤抵達(dá)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(dá)碾磨軌道中，在軌道中原煤會(huì)在三個(gè)磨輥和磨盤間進(jìn)行擠壓，最終被碾磨為煤粉?？傮w來說磨煤機(jī)的工作主要由磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和磨輥沿著自身轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)完成。

圖1 磨煤機(jī)本體主要結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 原煤的運(yùn)動(dòng)示意圖

而在將原煤磨制成煤粉時(shí)，碾磨后的煤粉會(huì)不斷從磨盤上切向甩出，此時(shí)通過磨盤周圍均勻排布的風(fēng)環(huán)而進(jìn)入的一次風(fēng)會(huì)將被甩出的煤粉烘干，并將其向上輸送至分離器。分離器會(huì)對煤粉進(jìn)行篩選分離，其中合格的煤粉會(huì)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(huì)被再次送回磨盤進(jìn)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(huì)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(huì)定期對磨煤機(jī)的排渣箱進(jìn)行清理。

2 磨煤機(jī)堵塞的過程及特征分析

磨煤機(jī)的堵塞情況是通過不斷積累的過程而逐漸加重的，因?yàn)樵诔跗谀ッ簷C(jī)出現(xiàn)輕微堵塞時(shí)沒有被及時(shí)處理，在不斷堆積下，將會(huì)演變?yōu)閲?yán)重堵塞，從而對設(shè)備造成損壞，甚至影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。而之所以磨煤機(jī)堵塞情況難以在初期被發(fā)現(xiàn)，是因其對磨煤機(jī)的運(yùn)行影響較小，并不會(huì)造成明顯的運(yùn)行參數(shù)異常。因此，更要加強(qiáng)對磨煤機(jī)堵塞初期運(yùn)行參數(shù)變化規(guī)律的研究，以便更早的發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)一次風(fēng)管堵塞情況。

2.1 磨煤機(jī)進(jìn)口的一次風(fēng)壓變化

因?yàn)樵谀ッ簷C(jī)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(diǎn)。由此可見，一次風(fēng)是磨煤機(jī)向爐膛輸送煤粉的主要?jiǎng)恿?。而一次風(fēng)的風(fēng)力，需要根據(jù)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)而進(jìn)行調(diào)整，在鍋爐點(diǎn)火階段，一次風(fēng)壓不能過高，否則將會(huì)吹滅火焰。在鍋爐運(yùn)行階段，一次風(fēng)壓既不能過高，也不能過低，過高會(huì)增大鍋爐用電消耗，過低會(huì)引發(fā)磨煤機(jī)堵塞現(xiàn)象。如圖3所示，不同工況下，一次風(fēng)壓隨時(shí)間發(fā)生變化，比較出現(xiàn)磨煤機(jī)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(dòng)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(jī)的出口風(fēng)壓變化

因?yàn)橛型L(fēng)阻力的存在，導(dǎo)致磨煤機(jī)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(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)ABCD15個(gè)工，況下磨煤機(jī)出口風(fēng)壓在時(shí)間的變化下有規(guī)律可循， A的出口風(fēng)壓隨時(shí)間的變化產(chǎn)生了較大的波動(dòng)，而其他4個(gè)工況的出口，風(fēng)壓在變化趨勢上基本一致，磨煤機(jī)在實(shí)際運(yùn)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(dòng)，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(shí)間內(nèi)，出口風(fēng)壓并沒有發(fā)生明顯的降低或波動(dòng)，所以很難在同一時(shí)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(jī)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(shí)別磨煤機(jī)是否真正發(fā)生堵塞在當(dāng)前的控制系統(tǒng)中，通常會(huì)將磨煤機(jī)一次風(fēng)壓和出口，風(fēng)壓的差值隨時(shí)間的變化作為判斷依據(jù)，對比圖5中ABCDE5個(gè)工況的一次風(fēng)壓和出口，風(fēng)壓隨時(shí)間變化可以發(fā)現(xiàn)，5個(gè)工況中BCD的變化逐步趨于一致，風(fēng)壓差隨時(shí)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(shí)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(diǎn)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(jī)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(jī)通常會(huì)處于一個(gè)動(dòng)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(dòng)和磨煤機(jī)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(shí)間變化趨勢進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)堵塞的工況E與其他4個(gè)正常的運(yùn)行工況之間的壓差比因時(shí)間的變化而產(chǎn)生了較大的區(qū)分度，特別是在時(shí)間節(jié)點(diǎn)2之后，工礦一的壓力比隨時(shí)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(jìn)行對比，能夠發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)在正常工況時(shí)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(shí)間節(jié)點(diǎn)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(jī)的堵塞情況也愈發(fā)嚴(yán)重，為了驗(yàn)證其準(zhǔn)確性，文中在磨煤機(jī)運(yùn)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(jìn)行計(jì)算，而計(jì)算結(jié)果表明，摩飛機(jī)在不同給煤量工況下進(jìn)行正常運(yùn)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(jìn)行監(jiān)控，可以判斷磨煤機(jī)的堵塞情況。

3 結(jié)束語

ZGM123G-Ⅱ磨煤機(jī)一次風(fēng)壓和出口風(fēng)壓以及兩者之間的大小關(guān)系，會(huì)因時(shí)間的變化而產(chǎn)生規(guī)律性的變化，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，可以明確磨煤機(jī)發(fā)生堵塞是一個(gè)逐漸加重的過程，

再堵塞前期出口風(fēng)壓并不會(huì)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(huì)升高，磨煤機(jī)如果沒有發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，也會(huì)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(shí)磨煤機(jī)便開始發(fā)生堵塞，其數(shù)值將會(huì)隨著堵塞的加重而逐漸降低，最后磨面機(jī)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(gè)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(jī)是否存在堵塞現(xiàn)象。