新疆東方希望有色金屬有限公司 王強(qiáng) 張春志 羅魯剛 孫良

1 引言

某電廠鍋爐型號為DG1211/17.4-Ⅱ22，鍋爐為亞臨界參數(shù)，自然循環(huán)單爐膛，全懸吊結(jié)構(gòu)Π 型汽包鍋爐，機(jī)組配備5 臺長春發(fā)電設(shè)備總廠生產(chǎn)的MPS180HP 型中速磨煤機(jī)。鍋爐設(shè)計(jì)煤種為準(zhǔn)東煤，由于磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材質(zhì)缺陷導(dǎo)致磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)出口風(fēng)速偏高內(nèi)部流場紊亂、通風(fēng)阻力大，風(fēng)環(huán)、磨煤機(jī)中架體及內(nèi)部部件吹損嚴(yán)重，并且石子煤無法正常排放加劇了磨煤機(jī)的磨損。

風(fēng)環(huán)磨損較快造成噴口風(fēng)向進(jìn)一步紊亂，一次風(fēng)效率大幅度降低，嚴(yán)重影響磨煤機(jī)出力。針對磨煤機(jī)運(yùn)行中存在的吹損嚴(yán)重，通風(fēng)阻力大、磨煤機(jī)單耗偏大等問題，電廠對磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了技改、風(fēng)環(huán)材質(zhì)進(jìn)行了升級，本文通過制粉系統(tǒng)性能試驗(yàn)對改造效果進(jìn)行評估。

2 設(shè)備概況

MPS180HP 型中速磨煤機(jī)主要參數(shù)見表1，準(zhǔn)東煤煤質(zhì)分析見表2。

表1 MPS180HP型中速磨煤機(jī)主要參數(shù)

表2 準(zhǔn)東煤煤質(zhì)分析

3 風(fēng)環(huán)技改情況梳理

3.1 技改前風(fēng)環(huán)工況

磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)技改前，風(fēng)環(huán)噴嘴結(jié)構(gòu)及密封情況如圖1所示。風(fēng)環(huán)設(shè)計(jì)制作工藝差，動靜間隙在10mm 以上，間隙漏風(fēng)在10%左右，一次風(fēng)效率較低，動靜間隙處的漏風(fēng)及外側(cè)傾斜角度較大[1-2]，導(dǎo)致磨煤機(jī)內(nèi)部部件嚴(yán)重吹損。

圖1 風(fēng)環(huán)噴嘴結(jié)構(gòu)及密封情況

3.2 風(fēng)環(huán)技改情況

一是中速磨煤機(jī)新型風(fēng)環(huán)在動靜結(jié)合的風(fēng)道處加裝水平迷宮密封，迷宮密封采用F 型搭接方式，迷宮密封的上下、豎直的間隙均保留5mm 間隙。

二是在動環(huán)的外側(cè)里面加裝豎直擋風(fēng)環(huán)，擋風(fēng)環(huán)與動環(huán)的間隙為5mm。

三是中速磨煤機(jī)新型風(fēng)環(huán)的靜環(huán)提高7cm，氣流從噴口流出后可以防止氣流擴(kuò)散，提高熱風(fēng)對煤粉的運(yùn)載能力，降低氣流對中架體沖刷。

四是新型風(fēng)環(huán)通流面積增加0.21m2，氣流對煤粉的篩選能力得到進(jìn)一步提升，石子煤排放量達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)，避免重復(fù)碾磨造成磨損及電耗。

五是風(fēng)環(huán)外圓擴(kuò)大1.5cm，氣流側(cè)邊跟隨往外側(cè)移動，外側(cè)擋板的傾斜角降低5°。

六是動環(huán)材質(zhì)由普通碳鋼升級至NM500，靜環(huán)表變安裝耐磨復(fù)合鋼板

七是風(fēng)環(huán)的靜環(huán)由一體式設(shè)計(jì)成分段上、下分體式，通過螺栓固定在靜環(huán)底座上，靜環(huán)出現(xiàn)磨損后可以快速進(jìn)行更換。

八是技改后風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)及密封如圖2所示。對風(fēng)環(huán)加裝F 型迷宮密封，擴(kuò)大外圓直徑、降低外擋板傾角，提升靜環(huán)的高度，縮減動靜結(jié)合間隙，提升風(fēng)環(huán)材質(zhì)等達(dá)到降低磨煤機(jī)整體吹損、電耗，保證磨煤機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2 技改后風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)及密封

3.3 風(fēng)環(huán)技改后磨煤機(jī)運(yùn)行工況對比

鍋爐保持在285MW 穩(wěn)定運(yùn)行，每4h 采集一次數(shù)據(jù)，試驗(yàn)過程中未進(jìn)行吹灰、打焦和排污等干擾試驗(yàn)工況的操作,風(fēng)環(huán)技改前后煤質(zhì)一致。對風(fēng)環(huán)改造前后磨煤機(jī)電流、液壓加載力、磨煤機(jī)通風(fēng)量、磨煤機(jī)入口風(fēng)壓、一次風(fēng)機(jī)電流、耗電量、通風(fēng)阻力等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[3]。技改前后磨煤機(jī)電流對比如圖3所示，技改前后磨煤機(jī)加載力對比如圖4所示，技改前后磨煤機(jī)通風(fēng)量對比如圖5所示，技改前后磨煤機(jī)入口風(fēng)壓對比如圖6所示，技改前后一次風(fēng)機(jī)電流對比如圖7所示。

圖3 技改前后磨煤機(jī)電流對比

圖4 技改前后磨煤機(jī)加載力對比

圖5 技改前后磨煤機(jī)通風(fēng)量對比

圖6 技改前后磨煤機(jī)入口風(fēng)壓對比

圖7 技改前后一次風(fēng)機(jī)電流對比

3.4 技改后不同負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)

鍋爐主輔設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，各系統(tǒng)運(yùn)行正常，汽水系統(tǒng)、煙風(fēng)及制粉等系統(tǒng)無明顯泄漏。

試驗(yàn)涉及的現(xiàn)場表計(jì)全部經(jīng)過校驗(yàn)合格，且在有效期內(nèi)，精度符合試驗(yàn)要求。試驗(yàn)時機(jī)組負(fù)荷為260、280、320、350MW。試驗(yàn)前3h機(jī)組負(fù)荷帶至試驗(yàn)負(fù)荷。

試驗(yàn)期間鍋爐運(yùn)行工況保持穩(wěn)定，鍋爐蒸發(fā)量、蒸汽壓力、蒸汽溫度波動等滿足試驗(yàn)要求。試驗(yàn)過程中未進(jìn)行吹灰、打焦和排污等干擾試驗(yàn)工況的操作[4]。技改前后磨煤機(jī)內(nèi)部磨損對比（1 年的平均磨損）如圖8所示。

圖8 技改前后磨煤機(jī)內(nèi)部磨損對比（1年的平均磨損）

4 風(fēng)環(huán)技改后磨煤機(jī)參數(shù)對比

準(zhǔn)東地區(qū)某火力發(fā)電廠原煤含水較大，設(shè)計(jì)值22%～25%，實(shí)際值28%～30%，冬季原煤含水會更大一些。摻燒12%左右的煤矸石、高嶺土，入磨煤的哈氏可磨指數(shù)也低于原設(shè)計(jì)值，設(shè)計(jì)350MW 時一次風(fēng)溫365℃，實(shí)際運(yùn)行風(fēng)溫只有330℃，導(dǎo)致磨煤機(jī)干燥出力不足，磨煤機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)吹損嚴(yán)重和通風(fēng)阻力的問題，針對上述問題進(jìn)行了磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)技改。對磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加動靜部分迷宮密封，降低95%以上的橫向風(fēng)，將動靜密封間隙降低至5mm，靜環(huán)高度提高至7cm，氣道流通面積增大0.21m2。技改后煤粉細(xì)度合格、均勻性好磨煤機(jī)電流平均降低1.65A，磨煤機(jī)加載力平均降低0.48MPa，一次風(fēng)機(jī)電流平均降低8.14A，制粉系統(tǒng)通風(fēng)阻力平均降低1.43KPa，磨煤機(jī)內(nèi)部磨損平均降低1.91mm/m，風(fēng)環(huán)的出口風(fēng)速平均降低16.6m/s。

5 結(jié)語

磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)技改后有效提升煤粉的均勻程度，改善鍋爐燃燒工況，降低風(fēng)環(huán)傾斜角，增加F 型迷宮密封，改變加工工藝縮減動靜間隙，消除無序風(fēng)的影響，提升一次風(fēng)有效率。動環(huán)材質(zhì)由普通碳鋼升級至NM500，靜環(huán)材質(zhì)由普通碳鋼升級至耐磨復(fù)合鋼板，耐磨性提高5 倍，材料性價比提升2～4 倍。

磨煤機(jī)風(fēng)環(huán)技改后通風(fēng)阻力、一次風(fēng)機(jī)電流、磨煤機(jī)電流下降，對降低機(jī)組的廠用電率起到良好的推進(jìn)作用。風(fēng)環(huán)技改后通流面積增大、風(fēng)速下降，磨煤機(jī)內(nèi)部的吹損問題得到有效根治，降低磨煤機(jī)維護(hù)成本。