張雷 李戰(zhàn)國(guó)

(長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備總廠,吉林長(zhǎng)春 130033)

MPS212-HP-II型中速磨煤機(jī)600MW燃煤擴(kuò)建機(jī)組上的應(yīng)用

張雷 李戰(zhàn)國(guó)

(長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備總廠,吉林長(zhǎng)春 130033)

本報(bào)告主要介紹了MPS212-HP-II型中速磨煤機(jī)在600MW燃煤機(jī)組上的應(yīng)用情況,包括磨煤機(jī)的型號(hào)、技能參數(shù)、燃煤煤質(zhì)資料,以及運(yùn)行狀況、性能試驗(yàn)、問題的處理等。

磨煤機(jī) 振動(dòng) 磨損 試驗(yàn)結(jié)果

近年，隨著火力發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大和對(duì)自動(dòng)化控制水平要求的不斷提高，為提高整個(gè)機(jī)組的發(fā)電效率、降低損耗、減少二氧化碳排放量，機(jī)組參數(shù)也隨之上升。從早期的亞臨界參數(shù)、超臨界參數(shù)鍋爐機(jī)組的廣泛應(yīng)用，到目前超超臨界參數(shù)發(fā)電機(jī)組的推廣使用，對(duì)機(jī)組中配套設(shè)備的使用性能要求也逐步提高。

磨煤機(jī)作為機(jī)組中的主要設(shè)備和制粉系統(tǒng)中的核心設(shè)備，對(duì)其出力和控制性能也提出了更高的要求。這就需要更先進(jìn)、更穩(wěn)定、控制程度更高的磨煤機(jī)設(shè)備才能滿足市場(chǎng)需求。

MPS212-HP-II型中速磨煤機(jī)是長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備廠2004年引進(jìn)德國(guó)Babcock公司磨煤機(jī)MPS-HP-II型技術(shù)自主研發(fā)的新型號(hào)磨煤機(jī)，由于老式MPS磨煤機(jī)技術(shù)近幾十年來一直未有突破，不能滿足市場(chǎng)需求，德國(guó)Babcock公司根據(jù)當(dāng)前火力發(fā)電市場(chǎng)需求，在20世紀(jì)末推出的新產(chǎn)品，在原有磨煤機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，用以提高制粉效率、增加制粉能力、節(jié)能降耗，提高機(jī)組運(yùn)行效率，成為新一代磨煤機(jī)先進(jìn)技術(shù)典范，目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多個(gè)工程上成功運(yùn)行。

江西華能電廠2×6 00MW燃煤機(jī)組配套制粉系統(tǒng)中選用MPS212-HP-II型中速磨煤機(jī)，設(shè)備在正式投入運(yùn)行后，系統(tǒng)穩(wěn)定，控制性能良好，自動(dòng)化程度高，滿足鍋爐、電網(wǎng)及時(shí)調(diào)峰要求，磨煤機(jī)出力大，電耗低，維修維護(hù)方便，得到業(yè)主的一致好評(píng)。

MPS212-HP-II型中速磨煤機(jī)之所以取得好評(píng)，與其先進(jìn)的技術(shù)水平密不可分，此型號(hào)磨煤機(jī)采用了具有專利技術(shù)的液壓變加載阻尼控制的液壓加載系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)需要的磨煤機(jī)運(yùn)行負(fù)荷及不同煤制的要求，通過快速調(diào)整液壓碾磨力/反作用力的液壓加載系統(tǒng)，產(chǎn)生最佳的碾磨力，從而快速響應(yīng)鍋爐的負(fù)荷變化，適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰能力較強(qiáng)。液壓變加載系統(tǒng)有效解決了由于提高加載壓力和轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的振動(dòng)問題，可以在給煤量低達(dá)15%的負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行，可以有效的滿足目前電廠普遍采用的小油點(diǎn)火、等離子點(diǎn)火的要求。

江西華能電廠就是采用了等離子點(diǎn)火方式，磨煤機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)行完全滿足點(diǎn)火對(duì)煤粉量及細(xì)度要求。煤質(zhì)對(duì)磨煤機(jī)的使用性能有著至關(guān)重要的影響，其水分大小、耐磨性、發(fā)熱量等決定著磨煤機(jī)的碾磨出力、干燥出力。下表1為華能電廠的設(shè)計(jì)煤質(zhì)資料。

鍋爐設(shè)計(jì)煤種為40%豐城煤礦和60%裴溝煤礦的混煤，校核煤種I為豐城礦煤，校核煤種II為淮南謝橋礦煤。在電廠試運(yùn)初期實(shí)際選用煤質(zhì)為印尼的煙煤。

表1

華能電廠運(yùn)行調(diào)試初期，磨煤機(jī)出現(xiàn)過振動(dòng)現(xiàn)象，由于運(yùn)行人員比較熟悉使用鋼球磨煤機(jī)，(華能電廠之前采用的是老式鋼球磨煤機(jī))。對(duì)MPS212-HP-II型中速磨煤機(jī)采用液壓變加載系統(tǒng)不了解，所以運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致磨煤機(jī)煤層沒有建立起來，磨輥與磨盤瓦直接接觸產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象，經(jīng)過廠家工代與運(yùn)行人員調(diào)整給煤量，降低風(fēng)量，減少作用力壓力，以及增加反作用力壓力等方式，調(diào)整磨煤機(jī)運(yùn)行曲線，消除了振動(dòng)現(xiàn)象。磨煤機(jī)的振動(dòng)問題是影響磨煤機(jī)運(yùn)行的最主要因素，由于風(fēng)煤比變化較大，造成煤層較薄常常會(huì)帶來磨煤機(jī)的振動(dòng)，下面就磨煤機(jī)的振動(dòng)現(xiàn)象及原因歸納為以下幾點(diǎn)：

圖1

(1)現(xiàn)象：磨煤機(jī)殼體振動(dòng)嚴(yán)重，拉桿運(yùn)動(dòng)頻率快，彈簧基礎(chǔ)振動(dòng)感覺明顯，排渣量極少。其振動(dòng)原因就是煤層太薄，華能電廠初期的振動(dòng)就是這個(gè)原因。(2)現(xiàn)象：基礎(chǔ)振動(dòng)感覺明顯，振動(dòng)無周期性，拉桿無異常現(xiàn)象，排渣量正常，這就說明磨內(nèi)有異物進(jìn)入。(3)現(xiàn)象：磨煤機(jī)振動(dòng)嚴(yán)重或間歇性振動(dòng)，三拉桿高度產(chǎn)生差異，大量排煤，這就說明磨輥故障抱死。(4)現(xiàn)象：磨煤機(jī)整體振動(dòng)，振幅較小，拉桿無明顯運(yùn)動(dòng)并有大量排煤，這就是堵磨的現(xiàn)象。(5)現(xiàn)象：磨煤機(jī)殼體水平方向振動(dòng)明顯，拉桿存在水平竄動(dòng)，排渣量少，這就是煤質(zhì)太軟，加載力過大。

MPS212-HP-II型磨煤機(jī)采用液壓變加載反作用力控制系統(tǒng)，此種加載形式與老式MPS磨煤機(jī)有本質(zhì)的區(qū)別，加載力分為作用力、反作用力。作用力起加載碾磨的作用，反作用力增加磨煤機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，二者需根據(jù)煤質(zhì)來確定具體運(yùn)行曲線。目前隨著煤炭市場(chǎng)的緊張形式，電廠燃煤變化頻繁已成為普遍現(xiàn)象。磨煤機(jī)對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)能力直接影響機(jī)組的負(fù)荷。MPS-HP-II型磨煤機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程加載力控制，對(duì)于煤質(zhì)的變化可通過對(duì)原有運(yùn)行曲線加偏值進(jìn)行修正，從而消除因煤質(zhì)變化帶來的磨煤機(jī)振動(dòng)或堵磨。在輸煤系統(tǒng)上煤過程中，運(yùn)行監(jiān)管人員對(duì)煤倉的燃煤做好相應(yīng)的記錄，做到換煤后及時(shí)調(diào)整加載系統(tǒng)。

磨煤機(jī)反作用力的調(diào)整如圖1所示，與老式液壓加載磨煤機(jī)比較，其增加了反作用力控制系統(tǒng)，從表面來看其結(jié)構(gòu)形式類似于雙彈簧的形式，但其曲線圖不完全適應(yīng)于每個(gè)工況，在實(shí)際運(yùn)行中還需要運(yùn)行人員根據(jù)磨煤機(jī)的穩(wěn)定性和煤質(zhì)情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

華能電廠為磨煤機(jī)做了性能試驗(yàn)，以下為3號(hào)爐試驗(yàn)內(nèi)容。

(1)步驟：選擇B、E磨煤機(jī)進(jìn)行保證出力試驗(yàn)。

在磨煤機(jī)額定出力時(shí)，調(diào)整磨煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、分離器轉(zhuǎn)速，使其在較佳控制參數(shù)運(yùn)行，逐漸增加試驗(yàn)?zāi)ッ簷C(jī)出力，在增加磨煤機(jī)出力的過程中觀察磨煤機(jī)差壓、出口溫度等，以磨煤機(jī)不堵煤正常運(yùn)行為條件，當(dāng)磨煤機(jī)達(dá)到最大出力時(shí)，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，在此出力下穩(wěn)定運(yùn)行2小時(shí)，進(jìn)行磨煤機(jī)最大出力及磨煤?jiǎn)魏脑囼?yàn)，并進(jìn)行煤粉取樣及篩分。

(2)試驗(yàn)結(jié)果表明：

保證出力試驗(yàn)期間，B磨煤機(jī)最大出力為61.14t/h，達(dá)到了保證出力60.4t/h，磨煤?jiǎn)魏臑?.50(kW.h)/t，高于保證值7.58(kW.h)/t。

保證出力試驗(yàn)期間，E磨煤機(jī)最大出力為61.05t/h，達(dá)到了保證出力60.4t/h，磨煤?jiǎn)魏臑?.62(kW.h)/t，高于保證值7.58(kW.h)/t。

(3)設(shè)計(jì)院為試驗(yàn)結(jié)果做出分析：

磨煤機(jī)出力試驗(yàn)期間，B磨煤機(jī)磨制潘集西煤，E磨煤機(jī)磨制印尼煤，煤質(zhì)的干燥無灰基揮發(fā)分均較高，煤粉細(xì)度足以滿足鍋爐燃用要求，兩種煤哈氏可磨指數(shù)均為65，低于設(shè)計(jì)煤72，相對(duì)難磨，故磨煤?jiǎn)魏钠摺?/p>

江西電廠擴(kuò)建機(jī)組已經(jīng)運(yùn)行四年，中速磨煤機(jī)運(yùn)行相對(duì)平穩(wěn)，根據(jù)鍋爐相關(guān)人員對(duì)磨煤機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況的反饋，以及現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)若干問題，現(xiàn)歸納分析如下：

(1)磨煤機(jī)局部磨損嚴(yán)重：

分析：磨煤機(jī)局部磨損嚴(yán)重問題，廠家已經(jīng)對(duì)其磨損位置加以堆焊護(hù)板保護(hù)。并調(diào)整磨煤機(jī)一次風(fēng)量，再保證干燥出力的前提下，盡量降低風(fēng)量，因?yàn)樵O(shè)備的磨損都是沖刷磨損，風(fēng)量帶著粉對(duì)局部地方進(jìn)行沖刷，導(dǎo)致磨損?，F(xiàn)場(chǎng)我們看到排渣量太少，說明風(fēng)量太高，導(dǎo)致磨損沖刷嚴(yán)重。降低風(fēng)量可以減輕磨損，延長(zhǎng)磨損件的使用壽命，保證設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)。

(2)4A磨煤機(jī)液壓站反作用力壓力表頻繁波動(dòng)：

分析：4A磨煤機(jī)液壓站為賀德克公司生產(chǎn)，其反作用力壓力在運(yùn)行過程中出現(xiàn)頻繁波動(dòng)現(xiàn)象，停磨后測(cè)得其反作用力蓄能器氮?dú)鈮毫榱?，正常狀態(tài)時(shí)為1.0～1.2MPa，對(duì)其充氮?dú)夂螅▌?dòng)現(xiàn)象消失，但;在拆卸比例溢流閥過程中發(fā)現(xiàn)閥芯中有雜質(zhì)，說明書中規(guī)定，液壓油濾油等級(jí)為納斯7級(jí)，設(shè)備在運(yùn)行初期，或經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，液壓油中雜質(zhì)有可能堵塞比例溢流閥，導(dǎo)致作用力加載不上，或運(yùn)行不平穩(wěn)。所以磨煤機(jī)必須按照使用說明書中規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)油品檢測(cè)及濾油，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

(3)4A磨煤機(jī)磨盤瓦啃邊及動(dòng)噴嘴環(huán)掉落：

分析：4A磨煤機(jī)運(yùn)行期間，磨貴州煤相對(duì)較多，煤較難磨，對(duì)磨煤機(jī)的磨損也很大，導(dǎo)向板與加載架導(dǎo)向板間隙過大，運(yùn)行過程中加載架導(dǎo)向板要與導(dǎo)向板工作面為貼死狀態(tài)，這就使得加載架發(fā)生了偏移，使得磨輥與磨盤瓦之間碾合面發(fā)生變化，磨輥壓到動(dòng)噴嘴環(huán)上，導(dǎo)致動(dòng)噴嘴環(huán)部分掉落?，F(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)對(duì)其磨損較大的導(dǎo)向板及磨盤瓦進(jìn)行更換，調(diào)整好導(dǎo)向板與加載架導(dǎo)向板間隙，使得其工作面貼死。

[1]梁立剛.《華能井岡山電廠3號(hào)鍋爐磨煤機(jī)出力及磨煤?jiǎn)魏脑囼?yàn)報(bào)告》.西安熱工研究院,2010年9月.

[2]張安國(guó).《電站鍋爐煤粉制備與計(jì)算》.中國(guó)電力出版社,2011年2月.

張雷,男,吉林省長(zhǎng)春市人,職稱：中級(jí),職務(wù)：項(xiàng)目經(jīng)理,研究方向：磨煤機(jī),學(xué)歷：本科。