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        火力發(fā)電廠鍋爐磨煤機(jī)出力不足原因分析及解決

        2018-12-31 00:00:00胡耀文
        大科技·D版 2018年11期

        摘 要:火力發(fā)電廠鍋爐的主要子系統(tǒng)為制粉系統(tǒng),而整個(gè)制粉系統(tǒng)的核心設(shè)備為磨煤機(jī),因此,磨煤機(jī)運(yùn)行質(zhì)量的好壞與鍋爐帶負(fù)荷能力、爐內(nèi)燃燒的經(jīng)濟(jì)性和安全性具有直接的影響關(guān)系。然而,在磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,受多種內(nèi)部或外部因素的影響,會(huì)導(dǎo)致其出力不足,不僅會(huì)導(dǎo)致機(jī)組自身的能耗增加,還會(huì)對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。本文主要分析了引發(fā)火力發(fā)電廠鍋爐磨煤機(jī)出力不足的原因,并根據(jù)原因探究了相應(yīng)的解決對(duì)策,以期為同行提供有效的參考。

        關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠;鍋爐磨煤機(jī);出力不足;解決對(duì)策

        中圖分類(lèi)號(hào):TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)33-0245-02

        磨煤機(jī)也即將煤塊破碎并磨成煤粉的機(jī)械(將原煤干燥、磨碎成一定細(xì)度的煤粉,以更好的送入鍋爐進(jìn)行燃燒),其是火力發(fā)電廠中最重要的制粉設(shè)備,能有效提高鍋爐的燃燒質(zhì)量。然而,在磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,受制粉系統(tǒng)設(shè)備系數(shù)不足、磨煤機(jī)設(shè)備和管道因素、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)過(guò)大以及磨煤機(jī)內(nèi)煤量過(guò)多或過(guò)少等因素的影響,常易導(dǎo)致火力發(fā)電廠鍋爐磨煤機(jī)發(fā)生出力不足現(xiàn)象,這一問(wèn)題不僅會(huì)降低機(jī)組自身的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保性能,同時(shí)還會(huì)提高火力發(fā)電廠整體的用電率和排煙溫度,進(jìn)而會(huì)增大發(fā)電廠的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)壓力,且不利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)的降耗、環(huán)保和節(jié)能目標(biāo),因此,火力發(fā)電廠工作人員應(yīng)高度重視鍋爐磨煤機(jī)出力不足問(wèn)題,分析其引發(fā)原因,再探尋有效的解決和改進(jìn)對(duì)策,才能促進(jìn)電廠的制粉工作效率和生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益不斷提高。

        1 鍋爐磨煤機(jī)工作原理

        鍋爐磨煤機(jī)具有眾多類(lèi)型,如風(fēng)扇磨煤機(jī)、中速磨煤機(jī)、鋼球磨煤機(jī)、小容量高速錘擊磨煤機(jī)以及碗式磨煤機(jī)等,其中,碗式磨煤機(jī)在我國(guó)火力發(fā)電廠中較為常見(jiàn),其一般是由1個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的磨碗和3個(gè)獨(dú)立能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓加載磨輥所組成(這三個(gè)裝置各相隔120°),由下部蝸輪蝸桿減速箱帶動(dòng)磨碗旋轉(zhuǎn),磨輥位于磨碗上方,其主要是依靠液壓加載系統(tǒng)加壓,但也有部分壓力是來(lái)自自身的重量。當(dāng)鍋爐中的煤從磨煤機(jī)中心落煤管進(jìn)入到磨煤機(jī),便會(huì)落到旋轉(zhuǎn)的磨碗上,受離心力的影響,煤會(huì)移動(dòng)至磨碗的周緣,由于磨盤(pán)的上方正好安裝了磨輥襯套,因此兩者之間會(huì)存在一定的間隙,不會(huì)產(chǎn)生金屬摩擦。采用液壓加載裝置對(duì)磨輥施以一定的研磨壓力后,便會(huì)導(dǎo)致煤在通過(guò)磨輥和磨碗之間時(shí)被研磨成粉,這些煤粉可供鍋爐燃燒使用[1]。

        2 火力發(fā)電廠鍋爐磨煤機(jī)出力不足原因分析

        2.1 制粉系統(tǒng)設(shè)備系數(shù)不足

        在鍋爐磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,受雨季煤濕易粘結(jié)、煤顆粒較大(大于25~30mm)、煤質(zhì)改變(如灰分增加、發(fā)熱量降低)、煤中Al2O3、SiO2、黃鐵礦等硬質(zhì)灰分增加及輸煤系統(tǒng)碎煤機(jī)工作異常等客觀因素的影響,會(huì)降低煤的可磨性系數(shù)和造成輸煤設(shè)備故障,從而會(huì)引發(fā)磨煤機(jī)出力不足。

        2.2 磨煤機(jī)設(shè)備和管道因素

        ①煤粉分配器節(jié)流圈設(shè)計(jì)不合理,其會(huì)導(dǎo)致磨煤機(jī)在正常運(yùn)行中的煤粉管出力不均勻,如部分煤粉管出力不足和部分煤粉管擁堵,進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)磨煤機(jī)出力不足。②磨碗通風(fēng)面積過(guò)小,在同等的入口風(fēng)量作用下,若磨碗通風(fēng)面積過(guò)小,會(huì)導(dǎo)致磨煤機(jī)入口風(fēng)速提高,而增大的磨煤機(jī)入口風(fēng)速會(huì)導(dǎo)致石子煤無(wú)法正常排放,需重新進(jìn)入磨室進(jìn)行研磨,這樣便會(huì)導(dǎo)致磨煤機(jī)的額外負(fù)載增加,進(jìn)而會(huì)降低磨煤機(jī)的有效出力。③煤粉管道磨損阻力增大,煤粉管道指的是安裝鍋爐后,根據(jù)燃燒設(shè)計(jì)布置的管道,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,受機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增加,管道會(huì)逐漸發(fā)生磨損和出現(xiàn)漏粉現(xiàn)象,磨損的煤粉管道也會(huì)增大管道阻力,使煤粉流速降低,進(jìn)而使磨煤機(jī)出力降低[2]。

        2.3 制粉系統(tǒng)漏風(fēng)過(guò)大

        若磨煤機(jī)入口漏風(fēng)過(guò)大,則會(huì)導(dǎo)致熱風(fēng)量減少,從而使干燥出力降低,進(jìn)而也會(huì)降低磨煤機(jī)出力。另外,粗粉分離器、磨煤機(jī)出口、旋風(fēng)筒等部位漏風(fēng),也會(huì)導(dǎo)致磨煤機(jī)的通風(fēng)量降低,進(jìn)而對(duì)整個(gè)磨煤機(jī)的出力造成不利影響。有數(shù)據(jù)表明,當(dāng)制粉系統(tǒng)漏風(fēng)由0.25升高至0.4時(shí),便會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的出力降低35~40%。

        2.4 磨煤機(jī)內(nèi)煤量過(guò)多或過(guò)少

        當(dāng)磨煤機(jī)內(nèi)煤量過(guò)多時(shí),會(huì)減少煤球下落高度和減弱碎煤作用,從而降低磨煤機(jī)出力,此時(shí),若煤量繼續(xù)加大至磨煤機(jī)內(nèi)滿煤,還會(huì)導(dǎo)致磨煤機(jī)內(nèi)被堵死,無(wú)法通風(fēng)和正常工作。當(dāng)磨煤機(jī)內(nèi)煤量過(guò)少時(shí),也會(huì)減少其出力。

        3 解決火力發(fā)電廠鍋爐磨煤機(jī)出力不足的對(duì)策

        3.1 解決制粉系統(tǒng)設(shè)備系數(shù)不足的對(duì)策

        相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際煤質(zhì)情況,對(duì)制粉系統(tǒng)設(shè)備系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)不正常因素引起輸煤、制粉系統(tǒng)個(gè)別設(shè)備部件工作不良意外情況進(jìn)行綜合考慮,然后再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比,以選擇適當(dāng)增大制粉系統(tǒng)的儲(chǔ)備系數(shù)或增設(shè)備用設(shè)備,這樣才能有效解決因粉系統(tǒng)設(shè)備系數(shù)不足所致的磨煤機(jī)出力不足問(wèn)題。

        3.2 解決磨煤機(jī)設(shè)備和管道因素所致出力不足的對(duì)策

        為避免煤粉分配器節(jié)流圈設(shè)計(jì)不合理,相關(guān)人員應(yīng)定期檢查磨煤機(jī)煤粉分配器節(jié)流圈,同時(shí),還需進(jìn)行一次風(fēng)速測(cè)試和出力校驗(yàn),再對(duì)合適的出力設(shè)計(jì)進(jìn)行確定,這樣才能促進(jìn)磨煤機(jī)出力的效果提高[3]。由于磨碗襯板通流量總和與磨碗通風(fēng)面積呈正比關(guān)系,而磨煤機(jī)在正常運(yùn)行的過(guò)程中,其襯板夾角發(fā)生改變或脫落是由振動(dòng)、磨損等因素導(dǎo)致的,因此,為解決磨碗通風(fēng)面積過(guò)小所致的出力不足問(wèn)題,需定期校驗(yàn)?zāi)ッ簷C(jī)襯板夾角,以制定出最佳的磨碗通風(fēng)面積,從而使磨煤機(jī)出力提高。為解決煤粉管道磨損阻力增大所致的出力不足,相關(guān)人員在機(jī)組檢修中,需全面和徹底排查磨煤機(jī)煤粉管道的磨損情況,并對(duì)磨損嚴(yán)重的煤粉管道進(jìn)行有計(jì)劃地更換,以促進(jìn)磨煤機(jī)出力效果提高。

        3.3 解決制粉系統(tǒng)漏風(fēng)過(guò)大和煤量不當(dāng)?shù)膶?duì)策

        工作人員采用磨煤機(jī)制粉的過(guò)程中,應(yīng)全面加強(qiáng)其運(yùn)行管理,以對(duì)制粉系統(tǒng)各運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,使其保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。如保證磨煤機(jī)煤粉細(xì)度、運(yùn)行量、出口溫度、壓差合理;加強(qiáng)對(duì)漏風(fēng)過(guò)大制粉系統(tǒng)的堵漏,使其漏風(fēng)減少和維持最佳通風(fēng)量,最后,還需保證制粉系統(tǒng)運(yùn)行工況穩(wěn)定,做到不斷煤和不堵煤。

        3.4 提高鍋爐磨煤機(jī)出力的其他對(duì)策

        為最大限度地提高磨煤機(jī)出力效果,以為鍋爐燃燒提供更好的煤粉服務(wù),技術(shù)人員還可對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),如對(duì)粗粉分離器增加改合頁(yè)門(mén)、錐帽等結(jié)構(gòu)或?qū)⑵鋸较蛘{(diào)節(jié)改軸向調(diào)節(jié)。某電廠便是將徑向調(diào)節(jié)擋板改為軸向?qū)~調(diào)節(jié)擋板,促進(jìn)粗粉分離器容積明顯增大和容積強(qiáng)度顯著降低,改變后,粗粉分離器的制粉效率由原來(lái)的50%升高至70%,阻力由原來(lái)的2156~2744Pa降至980~1476Pa,循環(huán)倍率由原來(lái)的2.3降至1.9,磨煤機(jī)出力由原來(lái)的42.9~57t/h升高至66~70t/h[4]。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        磨煤機(jī)是火力發(fā)電廠中最重要的制粉設(shè)備,其能夠?qū)⒃焊稍?、磨碎成一定?xì)度的煤粉,以供鍋爐燃燒使用,并保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)和安全。磨煤機(jī)能夠?yàn)殄仩t提供良好服務(wù)的前提是其能保障自身運(yùn)行的穩(wěn)定,但是,在現(xiàn)實(shí)生活中,我們常常會(huì)發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)存在出力不足現(xiàn)象,這一問(wèn)題主要是由制粉系統(tǒng)設(shè)備系數(shù)不足、磨煤機(jī)設(shè)備和管道因素(煤粉分配器節(jié)流圈設(shè)計(jì)不合理、磨碗通風(fēng)面積過(guò)小、煤粉管道磨損阻力增大)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)過(guò)大以及磨煤機(jī)內(nèi)煤量過(guò)多或過(guò)少等因素導(dǎo)致的,針對(duì)以上原因,相關(guān)人員應(yīng)適當(dāng)增大制粉系統(tǒng)的儲(chǔ)備系數(shù)或增設(shè)備用設(shè)備,定期檢查磨煤機(jī)煤粉分配器節(jié)流圈,定期校驗(yàn)?zāi)ッ簷C(jī)襯板夾角以制定出最佳的磨碗通風(fēng)面積,有計(jì)劃地更換磨損嚴(yán)重的煤粉管道,全面加強(qiáng)對(duì)磨煤機(jī)的運(yùn)行管理,以及時(shí)調(diào)整制粉系統(tǒng)各運(yùn)行參數(shù)適當(dāng)改進(jìn)相關(guān)設(shè)備,這樣,才能不斷促進(jìn)磨煤機(jī)出力效果提高。

        參考文獻(xiàn)

        [1]馬國(guó)偉,景光忠.HP磨煤機(jī)出力不足原因分析及解決辦法[J].電站系統(tǒng)工程,2018,34(01):33~34+37.

        [2]王建寧,馬駿驥,馬國(guó)偉.電站鍋爐磨煤機(jī)出力不足原因分析及解決辦法[J].寧夏電力,2017(05):64~68.

        [3]崔 鵬,賀普安,于洪杰.MPS-255磨煤機(jī)出力不足原因分析及措施探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(36):84.

        [4]張德思,張傳社.發(fā)電廠中速磨煤機(jī)出力不足的原因及解決措施[J].安徽電力,2011,28(S1):66~69.

        收稿日期:2018-10-14

        作者簡(jiǎn)介:胡耀文(1989-),本科,任連城發(fā)電公司設(shè)備工程部鍋爐專工。

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