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        中速磨煤機(jī)的金屬損耗分析

        2011-10-26 06:20:02
        中國(guó)科技信息 2011年12期
        關(guān)鍵詞:磨輥中速制粉

        石 懷

        內(nèi)蒙古大板發(fā)電有限責(zé)任公司

        中速磨煤機(jī)的金屬損耗分析

        石 懷

        內(nèi)蒙古大板發(fā)電有限責(zé)任公司

        中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)是大型燃煤爐的重要組成部分,隨著磨煤機(jī)的不斷改造和更新,中速磨煤機(jī)的金屬損耗就成了一個(gè)課題,只有深入細(xì)致的了解中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)以及影響中速磨煤機(jī)的一次風(fēng)的特性,才能真正降低中速磨煤機(jī)的部件磨損。對(duì)于中速磨煤機(jī)的定期維護(hù)、定期檢查、定期檢修也是保證中速磨煤機(jī)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的先決條件。同時(shí)討論了影響中速磨經(jīng)濟(jì)安全工作的主要因素,并提出相應(yīng)合理的運(yùn)行方式,對(duì)電廠實(shí)際運(yùn)行具有理論指導(dǎo)意義。

        中速磨煤機(jī);一次風(fēng);金屬損耗;碾磨損;沖蝕磨損;磨煤出力

        前言

        近年來,隨著火電廠的發(fā)展、大型燃煤爐采用中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)占有很大的一部分,中速磨煤機(jī)在大型火電廠的廣泛應(yīng)用已成為不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢(shì)。

        然而,對(duì)中速磨煤機(jī)及直吹式制粉系統(tǒng)的運(yùn)行特性不熟悉,加上國(guó)內(nèi)燃料應(yīng)用情況的復(fù)雜性給運(yùn)行和金屬的損耗帶來了諸多問題,隨著我國(guó)節(jié)能降耗的大力深入和企業(yè)內(nèi)部的挖潛增效,制粉系統(tǒng)的金屬損耗就成了一個(gè)重要的課題,充分地做好運(yùn)行中一次風(fēng)調(diào)節(jié),以及細(xì)致認(rèn)真的檢修,才能減少金屬的損耗,提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。二 中速磨煤機(jī)正壓冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)

        正壓直吹式制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)是磨煤機(jī)保證鍋爐負(fù)荷的需要,均勻、連續(xù)地供給爐膛合格的煤粉,因此在任何時(shí)候運(yùn)行的磨煤機(jī)的磨煤量均等于鍋爐燃料的消耗量,磨煤量是隨著鍋爐負(fù)荷的變化而變化。

        正壓直吹式制粉系統(tǒng)最顯著地特點(diǎn)是,一次風(fēng)機(jī)裝在磨煤機(jī)的前面,同時(shí)一次風(fēng)分成兩路,一路是進(jìn)入空氣預(yù)熱器加熱,然后再進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行干燥原煤,同時(shí)攜帶合格的煤粉進(jìn)入爐膛燃燒,。另一路風(fēng)是在空氣預(yù)熱器和一次風(fēng)機(jī)出口之間引出的,對(duì)磨煤機(jī)的溫度進(jìn)行控制,防止磨煤機(jī)內(nèi)部超溫和著火。運(yùn)行人員調(diào)整好冷、熱一次風(fēng),可以提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性,減少磨煤機(jī)的金屬損耗。

        保持適當(dāng)?shù)囊?、二次風(fēng)出口速度和風(fēng)率,是建立良好的爐內(nèi)動(dòng)力工況,使風(fēng)粉混合均勻,保證燃料正常著火和燃燒的必要條件。一次風(fēng)速過高會(huì)推遲著火,空預(yù)器漏風(fēng)加大,過低則可能燒壞噴口,并可能在一次風(fēng)管造成煤粉沉積,在磨煤機(jī)風(fēng)量滿足的前提下,一次風(fēng)壓應(yīng)維持在9~10.5kPa(根據(jù)具體調(diào)試確定)。二次風(fēng)速過高或過低都可能直接破壞爐內(nèi)正常動(dòng)力工況,降低火焰的穩(wěn)定性,因此應(yīng)控制好二次風(fēng)箱與爐膛差壓值。一次風(fēng)率增大,著火時(shí)間推遲,顯然這對(duì)低揮發(fā)分燃料是不利的;對(duì)高揮發(fā)分燃料著火并不困難,為保證火焰迅速擴(kuò)散和穩(wěn)定,要求有較高的一次風(fēng)率。鍋爐運(yùn)行過程中,保證一定的一次風(fēng)壓對(duì)穩(wěn)定燃燒極其重要,一次風(fēng)壓的波動(dòng)易造成燃燒不穩(wěn),所以運(yùn)行過程中一次風(fēng)壓是一較重要的監(jiān)視參數(shù)。在自動(dòng)狀態(tài)下一次風(fēng)壓隨負(fù)荷變化,成一曲線關(guān)系。一次風(fēng)壓投自動(dòng)時(shí),負(fù)荷大幅變化時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視一次風(fēng)壓的變化,防止一次風(fēng)壓過低導(dǎo)致不出粉,這種情況多出現(xiàn)在機(jī)組啟動(dòng)、斷煤、負(fù)荷偏低停運(yùn)制粉系統(tǒng)時(shí)。

        二 影響中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)金屬損耗的因素

        1、一次風(fēng)對(duì)磨煤機(jī)金屬損耗的影響

        一次風(fēng)作為原煤的干燥風(fēng)和煤粉的攜帶風(fēng),風(fēng)溫影響煤粉干燥,風(fēng)壓影響煤粉的剛性和細(xì)度。

        1.1 熱一次風(fēng)的風(fēng)溫的高低,是決定原煤干燥出力和煤粉細(xì)度的關(guān)鍵因素,當(dāng)風(fēng)溫較高時(shí),能很好地滿足干燥出力,同時(shí)原煤易于破碎,減少磨輥和磨盤瓦的金屬損耗,煤粉的破碎細(xì)度大大提高,減少了煤的重復(fù)碾磨才能達(dá)到的煤粉細(xì)度,延長(zhǎng)了金屬磨損件的使用壽命。

        1.2 當(dāng)熱一次風(fēng)風(fēng)溫較低時(shí),原煤中的水分不易蒸發(fā),煤的可磨性增大,煤的二次碾磨幾率增多,金屬損耗就越大,煤的顆粒變大,不利于熱風(fēng)的攜帶,對(duì)于靜態(tài)分離器和磨輥、磨盤瓦磨損就加劇,經(jīng)濟(jì)性降低。

        1.3 運(yùn)行中的磨煤機(jī)如果一次風(fēng)壓偏高,勢(shì)必造成煤粉顆粒變粗,大的煤粉顆粒就造成分離器、煤粉管、噴燃器的金屬磨損增加,同時(shí)煤粉剛性增大,推遲煤粉在爐膛的著火,燃燒也不完全,增高后的一次風(fēng)壓,對(duì)于非碾磨件的金屬?zèng)_刷非常嚴(yán)重,如:加載架、中架體下部、動(dòng)靜噴嘴環(huán)、磨輥支架護(hù)板、煤粉管路等。

        1.4 一次風(fēng)的風(fēng)壓如果偏低,容易堵塞煤粉管,造成磨煤機(jī)飽磨(原煤或煤粉在磨內(nèi)無(wú)法被完全破碎或被一次風(fēng)帶走,堵塞風(fēng)道及排渣箱,電機(jī)過載),煤的剛性減弱,二次磨損增加。雖然非碾磨件的金屬損耗降低,可碾磨件的磨損增加。磨煤機(jī)的內(nèi)部阻力及磨煤機(jī)一次風(fēng)入口與分離器出口之間的靜壓差值增大。當(dāng)磨煤機(jī)內(nèi)部粉量增加,此阻力值將隨著粉量的增加而逐漸變大。很好的控制此阻力值同樣可以減少金屬的磨損。

        2、加載力對(duì)中速磨煤機(jī)金屬損耗的影響

        加載力越大,石子煤量相應(yīng)變少,但是對(duì)于磨輥和磨盤瓦的磨損相對(duì)較大。因此,在磨損中后期,只要石子煤符合要求,不能一味通過增加一次風(fēng)量和增加加載力來減少石子煤量。此外,加載力過低,產(chǎn)生的石子煤量必然會(huì)增加,相應(yīng)煤粉的出力也不足,煤粉的二次磨損次數(shù)增多,同樣金屬磨損也會(huì)增加。合適的加載力和反作用力對(duì)于同一煤種,它的碾磨出力、通風(fēng)出力、干燥出力相匹配的情況下,金屬損耗是最經(jīng)濟(jì)的。磨煤機(jī)采用變加載,磨煤機(jī)的出力大小可自動(dòng)、隨時(shí)隨地進(jìn)行調(diào)整。機(jī)組調(diào)峰時(shí),避免磨煤機(jī)的頻繁啟動(dòng),運(yùn)行操作方便。有利于延長(zhǎng)耐磨件壽命,可減少金屬損耗20%。

        3、鐵塊、石塊、木塊對(duì)于中速磨煤機(jī)金屬損耗的影響

        3.1 輸煤系統(tǒng)除鐵器效果的好壞直接影響中速磨煤機(jī)的金屬損耗和部件的使用壽命,當(dāng)除鐵器的效率達(dá)到100%時(shí),磨煤機(jī)部件的使用壽命將達(dá)到15000~20000小時(shí),除鐵效率達(dá)到80%時(shí),中速磨煤機(jī)部件使用壽命降低5000~6000小時(shí),由此可見輸煤系統(tǒng)除鐵的好壞,對(duì)于中速磨煤機(jī)的金屬損耗至關(guān)重要。

        3.2 石塊的決定因素是燃料的采購(gòu)環(huán)節(jié),好的煤質(zhì)是減少中速磨煤機(jī)部件的關(guān)鍵,石子對(duì)磨輥和磨盤瓦的磨損相當(dāng)快,控制好原煤的質(zhì)量非常重要,它可以延長(zhǎng)中速磨煤機(jī)部件的使用壽命。石子一旦被磨碎,必將被熱風(fēng)攜帶,被攜帶走的細(xì)小沙粒,加劇靜態(tài)分離器、煤粉管路的磨損,中速磨煤機(jī)的經(jīng)濟(jì)性大大降低,也不利于爐膛的著火燃燒。

        3.3 木塊和原煤是靠除雜物機(jī)進(jìn)行分離的,大的木塊被分離,小的木塊在中速磨煤機(jī)中不容易碾磨,在離心力的作用下,進(jìn)入石子煤倉(cāng)被排掉。木塊在中速磨煤機(jī)中使磨輥的作用力和反作用力增強(qiáng),導(dǎo)致瞬間的提升力增大,原煤不容易磨碎,在等量的通風(fēng)量下,煤粉出力減少。要想增加出力,必將增加一次風(fēng)量,這樣熱風(fēng)對(duì)非碾磨件的磨損增加。

        三 降低中速磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)金屬損耗的措施

        進(jìn)行系統(tǒng)改造、加強(qiáng)運(yùn)行控制、注意檢修維護(hù)

        1、建議用戶對(duì)一次熱風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造,使一次風(fēng)溫能夠達(dá)到設(shè)計(jì)值。

        2、加強(qiáng)運(yùn)行控制,盡量提高一次風(fēng)溫。在不影響磨煤機(jī)運(yùn)行及鍋爐燃燒的情況下,適當(dāng)降低磨煤機(jī)出口的溫度,來降低入口一次風(fēng)量,從而降低噴嘴環(huán)噴口處風(fēng)粉混合物的速度,以減輕磨內(nèi)部的磨損。

        3、注意檢修維護(hù),按照磨煤機(jī)說明書中的要求定期檢查磨損情況,保證及時(shí)更換和檢修。

        3.1磨輥防護(hù)板防護(hù)措施:

        3.1.1 采用貼陶瓷襯板以增加其使用壽命。

        3.1.2 采用堆焊技術(shù)以增加使用壽命。

        3.2 加載架護(hù)板,在護(hù)板上貼陶瓷或進(jìn)行堆焊。

        3.3 中架體大門襯板,在中架體襯板易磨損部位貼陶瓷襯板或進(jìn)行堆焊。

        3.4 中速磨煤機(jī)內(nèi)部的沖蝕磨損,降低沖蝕磨損的關(guān)鍵是降低風(fēng)速,因此降低噴嘴環(huán)噴口處的風(fēng)速是降低耐磨件磨損的最有效的措施。

        四、結(jié)論

        中速磨煤機(jī)正壓冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)是金屬損耗相對(duì)較少的一個(gè)磨煤機(jī)類型,由于運(yùn)行中熱一次風(fēng)溫達(dá)不到設(shè)計(jì)值,不能滿足干燥出力,只有提高一次風(fēng)速來滿足爐膛燃燒需要,它勢(shì)必會(huì)加速磨煤機(jī)內(nèi)部的沖蝕磨損。正常運(yùn)行工況,煤質(zhì)較好的情況下,中速磨輥套、磨盤瓦、碾磨件的使用壽命普遍在15000~20000小時(shí)左右。針對(duì)這種運(yùn)行工況,在排渣量允許的情況下,可適當(dāng)降低加載力,這樣可在一定程度上延長(zhǎng)碾磨件的壽命,同時(shí)可解決因風(fēng)量大、煤層薄而引起的磨煤機(jī)磨損加劇。運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)燃煤種類和鍋爐負(fù)荷的需要,相應(yīng)調(diào)整通風(fēng)量、碾磨力,以保證磨煤機(jī)工作和鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性。

        [1]煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程.中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)

        [2]計(jì)算流體力學(xué)的理論、方法及應(yīng)用.科學(xué)出版社

        [3]金屬材料學(xué).冶金工業(yè)出版社

        10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.072

        石懷,職務(wù):鍋爐點(diǎn)檢員,工作單位:內(nèi)蒙古大板發(fā)電有限責(zé)任公司工程部。

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