陳志峰 白德龍 王榮 孫健 潘海斌 高旭東

摘要：某火力發(fā)電廠在600 MW磨煤機(jī)停運(yùn)期間進(jìn)行了磨煤機(jī)煤粉管割管防磨檢查，發(fā)現(xiàn)大面積粉管堵塞，通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)原因?yàn)橄到y(tǒng)阻力大、吹掃不徹底、防爆蒸汽電動(dòng)門(mén)內(nèi)漏、未及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃燒器壁溫超溫，并制定了嚴(yán)格執(zhí)行停磨后吹掃5 min的運(yùn)行措施、開(kāi)展磨煤機(jī)單粉管吹掃工作、加強(qiáng)燃燒器壁溫巡視等，解決了磨煤機(jī)粉管堵塞的問(wèn)題，保證了磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的暢通、燃料的正常輸出，為鍋爐正常運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;磨煤機(jī);粉管堵塞;吹掃

中圖分類號(hào)：TM611.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 背景綜述

在目前國(guó)內(nèi)外大型火力發(fā)電企業(yè)中，磨煤機(jī)作為對(duì)進(jìn)入鍋爐爐膛燃燒的煤粉進(jìn)行研磨、篩選、分離的重要設(shè)備，其運(yùn)行的效率和性能在整個(gè)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中具有重大影響，在發(fā)電企業(yè)機(jī)組正常運(yùn)行中起到了至關(guān)重要的作用，是發(fā)電企業(yè)尤為重要的輔助機(jī)械設(shè)備[1]。在磨煤機(jī)中，燃煤首先在磨煤機(jī)中被磨輥研磨成大小不一的顆粒，然后進(jìn)入煤粉分離器進(jìn)行分離處理，使得顆粒粒徑較小的合格燃煤煤粉從磨煤機(jī)上端的分離器上部出粉口分離出來(lái)，分離出來(lái)的煤粉通過(guò)煤粉管道進(jìn)入鍋爐爐膛內(nèi)進(jìn)行充分燃燒。而對(duì)于那些顆粒粒徑較大的不合格的煤粉顆粒則被篩選出來(lái)，從磨煤機(jī)下端分離器的煤粉出口流出，通過(guò)磨煤機(jī)的回粉裝置循環(huán)回送到磨煤機(jī)內(nèi)重新進(jìn)行研磨，產(chǎn)生的新的合格煤粉進(jìn)入鍋爐爐膛燃燒。在此期間，煤粉管道作為連接磨煤機(jī)與鍋爐爐膛內(nèi)部的重要環(huán)節(jié)，其安全可靠的運(yùn)行尤為重要。

本文針對(duì)某大型火力發(fā)電企業(yè)600 MW燃煤機(jī)組中磨煤機(jī)停運(yùn)期間進(jìn)行了磨煤機(jī)煤粉管割管防磨檢查，發(fā)現(xiàn)了大面積的煤粉管道堵塞，并通過(guò)分析其堵塞原因制定了相應(yīng)的具體措施，很好地解決了磨煤機(jī)煤粉管道堵塞的問(wèn)題，切實(shí)保障了磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的暢通，保證了燃料的正常供應(yīng)，為機(jī)組鍋爐的正常運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 事件經(jīng)過(guò)

2.1 故障過(guò)程

現(xiàn)場(chǎng)檢修工作人員在磨煤機(jī)煤粉管道割管，進(jìn)行防磨檢查工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)1號(hào)鍋爐E磨煤機(jī)3號(hào)角煤粉管道堵塞，經(jīng)檢查確認(rèn)，從E磨煤機(jī)分離器出口的第一個(gè)彎頭水平段處至17 m垂直段處共計(jì)約80 m粉管道堵塞。隨即進(jìn)入爐內(nèi)對(duì)燃燒器噴口處檢查，發(fā)現(xiàn)E磨煤機(jī)3號(hào)角燃燒器噴口處結(jié)焦堵塞，如圖1所示。

2.2 原因分析

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查，煤管內(nèi)煤粉干燥，未發(fā)現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，可判斷為近期堵塞，通過(guò)查閱運(yùn)行曲線、運(yùn)行參數(shù)并無(wú)明顯變化，可初步判斷為長(zhǎng)時(shí)間緩慢積粉所致，從鍋爐平臺(tái)17 m煤粉管彎頭處開(kāi)始逐漸堵塞?；?yàn)室人員從事件發(fā)生的前一個(gè)月開(kāi)始調(diào)取化驗(yàn)室煤粉取樣樣本，發(fā)現(xiàn)E磨煤機(jī)取樣正常，則進(jìn)一步判斷粉管堵塞在事故發(fā)生的前一個(gè)月之內(nèi)。又經(jīng)過(guò)對(duì)E磨煤機(jī)正常運(yùn)行出口快關(guān)門(mén)進(jìn)行調(diào)查曲線，數(shù)據(jù)表明出口快關(guān)門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)，開(kāi)反饋正常，排除了因磨煤機(jī)出口快關(guān)門(mén)未開(kāi)到位導(dǎo)致發(fā)生粉管堵塞的情況[2]。工作人員隨即現(xiàn)場(chǎng)檢查E磨煤機(jī)粉管的可調(diào)性縮孔，發(fā)現(xiàn)四角開(kāi)度均處在80%左右的開(kāi)度，可確切排除人為誤關(guān)或關(guān)小可調(diào)縮孔的情況。為確保人為因素導(dǎo)致的事件發(fā)生，經(jīng)熱工人員檢查磨煤機(jī)出口快關(guān)門(mén)關(guān)反饋信號(hào)，未發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)運(yùn)行中關(guān)閉單個(gè)快關(guān)門(mén)處理缺陷的事件，排除了磨煤機(jī)運(yùn)行中關(guān)閉單個(gè)閥門(mén)導(dǎo)致系統(tǒng)積粉的可能。1號(hào)機(jī)組鍋爐側(cè)C、D、E磨煤機(jī)的給煤方式一般為混煒煤種配合神華西北或煤精晶煤，混煒煤種的水分偏高，導(dǎo)致E磨煤機(jī)出口溫度偏低，通過(guò)查看日常運(yùn)行方式，出口溫度在52～58℃之間，如圖2所示，同比A磨煤機(jī)出口溫度偏低，約10℃左右，煤粉溫度偏低使煤粉流動(dòng)性變差，流動(dòng)阻力增加[3]，且E3粉管距離磨煤機(jī)距離最遠(yuǎn)、彎頭最多、系統(tǒng)阻力最大，是造成E3粉管堵塞的重要原因之一。

在磨煤機(jī)正常停運(yùn)備用時(shí)，運(yùn)行值班人員對(duì)磨煤機(jī)的停止操作不規(guī)范，停運(yùn)磨煤機(jī)后對(duì)其吹掃時(shí)間較短。經(jīng)調(diào)閱DCS系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)曲線[4]，一般吹掃時(shí)間在1 min 20 s左右，違反了發(fā)電企業(yè)輔助機(jī)械運(yùn)行規(guī)程中相關(guān)操作“磨煤機(jī)停止后檢查磨煤機(jī)熱風(fēng)擋板關(guān)閉，進(jìn)行不少于5 min的風(fēng)管吹掃后，依次手動(dòng)關(guān)閉磨煤機(jī)冷風(fēng)擋板、沒(méi)有遵守一次風(fēng)關(guān)斷擋板”的要求，對(duì)停運(yùn)磨煤機(jī)后吹掃的不夠徹底，是造成本次E磨煤機(jī)3號(hào)角粉管道堵塞的主要原因。

在對(duì)本次煤粉管道堵塞進(jìn)行其他因素分析，查閱運(yùn)行、檢修日志及日常維護(hù)操作記錄后，發(fā)現(xiàn)E磨煤機(jī)的防爆蒸汽電動(dòng)門(mén)發(fā)生過(guò)一次內(nèi)漏事件，而防爆蒸汽電動(dòng)門(mén)的內(nèi)漏則會(huì)導(dǎo)致煤粉管道內(nèi)部的煤粉濕度增大，導(dǎo)致煤粉管道內(nèi)部局部發(fā)生積粉現(xiàn)象，這是造成E磨煤機(jī)3號(hào)角煤粉管道堵塞的誘因之一[5]。在機(jī)組基建時(shí)期，每臺(tái)鍋爐側(cè)的燃燒器均配置有燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)裝置，在實(shí)際運(yùn)行中，E磨煤機(jī)如發(fā)生煤粉管道堵塞，則相應(yīng)的煤粉管道堵塞后燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)必然會(huì)超溫，從燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)裝置能夠及時(shí)查看，但運(yùn)行巡檢人員未能及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)查閱巡檢記錄本，發(fā)現(xiàn)各燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)均填寫(xiě)不準(zhǔn)確。另外，在E磨煤機(jī)3號(hào)角壁溫測(cè)點(diǎn)裝置的巡回檢查功能跳動(dòng)至第三點(diǎn)后則不能正常運(yùn)行，2號(hào)角處的燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)顯示裝置斷電，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃燒器壁溫超溫是導(dǎo)致未能發(fā)現(xiàn)粉管堵塞的重要原因之一。

3 存在的問(wèn)題

綜合上述的各項(xiàng)原因分析，總結(jié)過(guò)往的運(yùn)行、檢修磨煤機(jī)經(jīng)驗(yàn)，暴露了存在的一些問(wèn)題：一是公司相關(guān)專業(yè)人員對(duì)煤粉管道可能存在的堵塞防范意識(shí)不夠強(qiáng)。特別是運(yùn)行值班人員對(duì)煤粉管道堵塞的防范意識(shí)不夠強(qiáng)、不夠重視，未能完全貫徹執(zhí)行停運(yùn)磨煤機(jī)后吹掃5 min的運(yùn)行措施要求;二是日常的系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備巡回檢查工作不到位。運(yùn)行值班人員對(duì)系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備巡回檢查不全面、不到位，沒(méi)有能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)裝置的超溫現(xiàn)象及檢測(cè)儀器的缺陷;三是在磨煤機(jī)及附屬煤粉管道相關(guān)日常維護(hù)工作中不夠仔細(xì)、不夠扎實(shí)。設(shè)備部熱工控制人員對(duì)設(shè)備的定點(diǎn)檢查、相關(guān)維護(hù)不夠扎實(shí)，各層燃燒器壁溫檢測(cè)儀存在自動(dòng)巡回檢測(cè)失靈、電源線路故障等情況，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的缺陷并聯(lián)系處理。四是由于多方因素干擾，對(duì)磨煤機(jī)系統(tǒng)一直未進(jìn)行徹底的一次風(fēng)調(diào)節(jié)平衡試驗(yàn)，不能有效地判斷磨煤機(jī)粉管管道內(nèi)的流暢均勻性是否滿足運(yùn)行需求。

4 預(yù)防措施

在今后的磨煤機(jī)系統(tǒng)日常運(yùn)行工作中，運(yùn)行值班人員要提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)煤粉管道堵塞的防范意識(shí)，認(rèn)真做好磨煤機(jī)系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備參數(shù)的對(duì)比分析工作，且要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)運(yùn)行規(guī)程中制定的停運(yùn)磨煤機(jī)后吹掃5 min的運(yùn)行措施，同時(shí)要處理好企業(yè)節(jié)能工作與安全工作之間的關(guān)系，在切實(shí)保障安全穩(wěn)定的情況下盡最大限度做好節(jié)能工作。發(fā)電部要吸取本次磨煤機(jī)煤粉管道堵塞的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)磨煤機(jī)系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備的定期維護(hù)，并要進(jìn)行公司級(jí)的方案商討，將工作不斷優(yōu)化、趨于完善，認(rèn)真執(zhí)行磨煤機(jī)單根煤粉管道的吹掃工作。發(fā)電部要針對(duì)本次磨煤機(jī)煤粉管道堵塞的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員巡回檢查制度的督促工作，切實(shí)提高運(yùn)行人員對(duì)燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)裝置的巡視[6]，及時(shí)組織開(kāi)展設(shè)備運(yùn)行狀況分析，提升運(yùn)行值班人員的綜合應(yīng)變能力。設(shè)備部熱工人員要及時(shí)將燃燒器壁溫檢測(cè)儀缺陷修復(fù)完整，并做好日常的設(shè)備維護(hù)工作。

要求運(yùn)行值班人員在磨煤機(jī)正常停運(yùn)時(shí)必須要維持住磨煤機(jī)出口溫度在65℃以下，且停止給煤機(jī)運(yùn)行后，待磨煤機(jī)電流不發(fā)生持續(xù)降低，方可停止磨煤機(jī)運(yùn)行。經(jīng)徹底整改后，機(jī)組的各臺(tái)磨煤機(jī)在具備風(fēng)速監(jiān)測(cè)的情況下，一次風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)粉混合物的流速不得低于18 m/s，切實(shí)做好保障煤粉管內(nèi)風(fēng)粉混合物的介質(zhì)流速工作，保證可靠的管道內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境。公司經(jīng)研究決定，對(duì)所有磨煤機(jī)均按照規(guī)定開(kāi)展了一次風(fēng)調(diào)整平衡試驗(yàn)[7]。公司加強(qiáng)對(duì)發(fā)電部運(yùn)行值班人員的培訓(xùn)工作，從理論到實(shí)際，從筆試到實(shí)操，不斷提升運(yùn)行值班人員的系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備運(yùn)行分析水平，通過(guò)對(duì)磨煤機(jī)的出力、出口風(fēng)壓、出口溫度等參數(shù)的精細(xì)運(yùn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的參數(shù)變化情況。公司在機(jī)組DCS集中控制畫(huà)面中設(shè)置了各臺(tái)磨煤機(jī)各個(gè)煤粉管道煤粉風(fēng)速測(cè)點(diǎn)，并按照整改要求加裝了煤粉流模塊，作為運(yùn)行值班人員監(jiān)視煤粉管道運(yùn)行狀況的主要方法和手段。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)某發(fā)電企業(yè)磨煤機(jī)煤粉管道堵塞進(jìn)行了系統(tǒng)性分析，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際與運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致煤粉管道堵塞的原因?yàn)橄到y(tǒng)阻力大、吹掃不徹底、防爆蒸汽電動(dòng)門(mén)內(nèi)漏、未及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃燒器壁溫超溫，這些問(wèn)題會(huì)給磨煤機(jī)以至于鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重威脅。因此通過(guò)發(fā)電企業(yè)吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制定了嚴(yán)格的操作規(guī)程，必須執(zhí)行停運(yùn)磨煤機(jī)后吹掃5 min的運(yùn)行措施，并切實(shí)做好磨煤機(jī)單根煤粉管道的吹掃工作，加強(qiáng)燃燒器壁溫測(cè)點(diǎn)裝置巡視等，以保證機(jī)組鍋爐磨煤機(jī)及燃燒系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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