1、全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉245600MW 机组制粉系统常见故障分析及防范措施牛振光 林剑峰(浙江浙能嘉兴发电有限公司 浙江省 嘉兴市 314201)【摘 要】简述嘉兴发电厂 5、6 号炉制粉系统构成及工作原理，分析制粉系统现状并归纳实际运行中该系统常见故障及防范措施，以便完善的操作思路，使企业生产更文明、更经济、更安全。【关键词】正压直吹制粉系统 EG2490 型给煤机 HP983 型磨煤机1 简述制粉系统构成及工作原理5、6 号机组所选 2600MW 锅炉属于上海锅炉厂有限公司设计制造的 SG-2028/17.5-M904 型锅炉，其采用摆式四角切圆燃烧方
2、式，并配备六套正压直吹制粉系统。该制粉系统主要构成为EG2490 型给煤机及 HP983 型磨煤机（相应结构如图 1、图 2） 。工作原理：依据燃料主控指令，给煤机自动调整皮带转速将燃煤由原煤仓连续性供给至磨煤机。煤经中心落煤管落到旋转的磨碗上(转速 32.8r/min)，在离心力的作用下向磨碗的周缘移动。三个独立的弹簧加载相隔 120的磨辊利用弹簧加压装置施以必要的研磨压力，当煤通过磨碗与磨辊之间时，煤就被磨制成煤粉。磨制出的煤粉由于离心力作用继续向外移动，最后沿磨碗周缘溢出。此时，混一次风从磨碗底下经风环进入磨煤机，并使较轻煤粉悬浮上升再经三级分离后沿煤粉管送入炉膛燃烧，较重不易磨碎的外来
3、杂物则将落人侧机体内，等待由刮板刮至石子煤斗。全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉2462 制粉系统现存问题制粉系统作为机组运转的重要环节，其作用犹如人体的消化系统。随机组长周期运行，转动部件磨损后往往难以得到及时维护或更换，系统隐患日益增多，而企业煤源紧张，燃煤品质偏离原设计煤种（神府东胜烟煤）较多，势必加剧“胃”负担，当其超出制粉系统适应范围时，系统故障率将积聚增多。据统计，自 2008 年 10 月至 2009 年 1 月两机组春节调停前，制粉系统因故障被迫停运次数多达 46 次（见表格 1） ，不仅造成运行、检修人员工作量大幅增加，还严重影响机组经济性，威胁人身
4、和设备安全。表格 1：2008.102009.1 制粉系统故障统计表10 月份 11 月份 12 月份 1 月份次 数类 别 5#炉 6#炉 5#炉 6#炉 5#炉 6#炉 5#炉 6#炉给煤机设备故障 1 1 2 1给煤机堵煤 3 6 3磨煤机着火 3磨煤机衬板脱落 1 1石子煤刮板故障 2 1 3 3石子煤排放管堵及侧机体结焦 5 5 1 2 2合计 7 15 12 12全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉2473 制粉系统故障及防范措施3.1 燃煤品质差带给制粉系统的诸多问题能源价格高涨、煤源紧张是造成企业掺烧燃煤偏离原设计煤种（神府东胜烟煤）的主要原因，而掺烧煤
5、种的好坏又直接影响了制粉系统的经济性与安全性。通过长期跟踪调研，随煤种工业指标（尤其是全水分 Mt%、灰分 Ad%、可磨系数 Kkm）的不同，磨煤机制粉单耗存在这较大差异，其基本顺序(由高至低)为：印尼煤石炭煤神混煤伊泰煤优混煤。此外，长期掺烧劣质煤还将带来以下问题：1）加剧磨辊、磨碗的磨损。过大的碾磨间隙则往往会带来磨煤机启动初期电流大幅晃动、排放石子煤中混有大量原煤等问题，浪费人力物力同时还可能影响机组总出力；2）磨煤机出口温度控制超限。当掺烧部分煤种时，随季节性室温变化冷风调节挡板往往无法将磨煤机出口温度控制在正常范围（6882） ，而煤种适应能力变差也给磨煤机着火、堵煤埋下了隐患，不利
6、于机组稳定运行。3.2 主要防范措施有：在现有煤源基础上，合理配煤，通过正确掺烧使机组参数控制在正常范围；1）加强参数分析，发现磨煤机出力异常应及时切换制粉系统，保证机组能带满负荷；2）跟踪监测磨煤机大磨辊磨损情况，合理安排检修周期，及时修复磨辊。3.3 石子煤刮板故障、排放管堵及侧机体严重结焦通过制粉系统故障统计表（表格 1） ，我们能清晰发现石子煤刮板故障、排放管堵以及侧机体严重结焦的合计次数高达 24 次，占据了两台炉制粉系统故障总和(46 次)的一半以上，所以有效控制磨煤机石子煤排放量是减少磨煤机故障的关键。其中需着重指出的是磨煤机侧机体结焦问题，轻者会影响磨煤机混风温度测量，重则可能
7、造成石子煤刮板弯曲断裂、混风管道烧穿，甚至引发磨煤机着火，威胁人身和设备安全。而造成上述三类故障的“元凶”通常只有一个，那就是石子煤排放量过多或清理不及时。与其他中速碗式磨相同，煤质太差（煤矸石含量高） 、碾磨部件磨损严重、碾磨间隙超限、磨煤机通风不足、磨环处风速过低以及给煤量过大等都可能造成 HP 型磨煤机运行中排石子煤量过大甚至排煤。因此，当磨煤机启动后，我们应及时联系灰控值班员及时清理石子煤，确保石子煤排放通畅。发现运行中石子煤量过多、混有原煤或带火星现象时可采取降低磨煤机负荷或增加混合一次风量等措施，防止石子煤大量堆积结焦；在磨煤机停运检修期间，还应对磨煤机碾磨间隙、磨辊磨环以及石子煤
8、刮板紧固情况进行检查，消除设备隐患。3.4 磨煤机着火通常情况下，磨煤机着火的原因有：磨煤机温度调节不当、磨煤机断煤、易燃物进入磨煤机、侧机体石子煤或煤粉沉积过多自燃（或阴燃） 。在结合多次事故参数和磨煤机着火后内部检查情况来看，造成 5、6 号锅炉磨煤机着火的主要原因是磨煤机断煤或其侧机体石子煤沉积自燃。首先，磨煤机断煤多由于给煤机机械故障、给煤机进出口堵煤或磨煤机中心落煤管堵煤造成。全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉248在剔除设备自身质量因素外，原煤中大煤块或异物引起给煤机进、出口或磨煤机中心落煤管堵煤才是主要的人为控制因素，所以加强入炉煤管理、加强巡回检查，及
9、时发现处理，避免磨煤机着火。其次，若要从根本上解决侧机体石子煤自燃进而引发磨煤机着火问题，除了尽量保证煤源品质外，应该及时清理石子煤，防止石子煤满到侧机体或混风管道。3.5 给煤机堵煤给煤机运行期间堵煤多由于原煤仓内存有较大煤块、异物或煤粉过湿。例如调称用煤未经滚轴筛造成煤场供给煤块过大。主要防范措施有：1）加强原煤质量管理，超出标准时应及时通知操作员做好给煤机堵煤事故预想；2）完善输煤流程，争取调称煤也经滚轴筛；3）加强给煤机巡回检查力度，发现过大煤块或异物时应联系操作员做停运处理。3.6 磨煤机磨辊故障磨辊凭借弹簧力将原煤碾磨成粉，属磨煤机的核心部件，其故障将直接造成该制粉系统出力大幅下降
10、，甚至瘫痪。除碾磨部位（辊套）常规磨损外，轴承卡涩可谓磨辊主要故障，而造成卡涩的原因为油封磨损或密封风喷口堵塞（磨辊轴承的密封与润滑如图 3） 。所以要想降低磨煤机磨辊故障率，首先必须加强运行维护，利用系统检修期间对油封、辊套作细致检查；其次，磨煤机密封风与一次风差压应必须满足要求（2kPa） ，尤其是磨煤机启停过程需要严格控制差压，防止磨煤机内的煤粉对磨辊轴承的污染。3.7 磨煤机衬板脱落全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 锅炉249衬板作为磨煤机碾磨原煤的“牙口” ，其焊接牢固性是磨煤机高效工作的保障。衬板脱落除自身焊接牢固程度不够外，还可能是碾磨间隙过小、磨碗上存有过
11、大原煤块或异物等原因造成。因此，除加强原煤质量管理外，还应在检修期间对不牢固衬板进行补焊及标定碾磨间隙在合理范围(一般为 45mm)。3.8 磨煤机冷、热风门故障作为制粉系统重要组成部分，磨煤机风门挡板既承担着磨煤机风量和温度的自动控制任务，又要确保磨煤机停运检修时能可靠隔离。实际生产中，由于磨煤机混风管道内外环境恶劣，冷、热风挡板和隔绝门常常会因局部积灰、电磁阀故障等问题而造成风门内漏外漏、开关卡涩或无法操作。磨煤机风门挡板故障虽不像上述几种故障会造成制粉系统迫停，但其故障率之高给运行生产带来了诸多不便。例如，在磨煤机启动过程中，经常会因为顺控逻辑无法接收到冷、热隔离门开反馈信号而被迫停滞，
12、磨煤机启动失败，无法达到调度对机组负荷响应的要求；而当磨煤机停运后，如隔离不严则可能造成部分检修工作无法开展，甚至引发磨煤机内部残留煤粉自燃。为能有效减低磨煤机风门挡板故障的负面影响，加强风门挡板故障排除技能学习无疑是一现实可行的办法，当然彻底解决还需要进行设备更新改造，提高冷热风隔离门的操作可靠性。4 总结通过总结制粉系统常见故障和防范措施，不仅使我们自身设备异常运行分析能力得以提升，还能防范事故发生，有效降低系统故障率，减少设备维护费用，保障文明生产和机组安全稳定运行。参考文献：1 锅炉设备运行/火力发电职业技能培训教材编委会.北京：中国电力出版社，2005 年作者简介：牛振光职称：助理工程师专业：集控运行工作单位：浙江浙能嘉兴发电有限公司单位地址：浙江省嘉兴市港区邮编：314201
