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HP843型中速磨煤机排渣量大原因分析及改进措施赵慧辉张迅民孙启顺郭建国(内蒙古海勃湾发电厂 内蒙古乌海016035 )摘要：通过对HP843型中速磨煤机排渣量大，造成磨煤机异常、部件损坏、不能经济运行等原因进行分析，结合实 际情况，给出了解决方法。关键词：直吹式制粉系统；中速磨煤机；排渣量；原因分析；经济运行1概述海勃湾发电厂三期2X330MW燃煤机组分别于2005年8月、2005年12投入商业运营，锅炉 采用哈尔滨锅炉厂引进CE公司技术生产的HG1018-18.58/YM20型直吹式锅炉，每炉配5台上海 重型机器厂生产的HP843型中速磨煤机，4用1备，基本出力48t/h。锅炉设计燃用乌海市公乌素煤 矿贫煤，煤质灰份28%，全水份5%。目前，三单元磨煤机在运行期间表现出的问题较多，磨煤机排 渣量较投产初期有增大的趋势，造成锅炉中速磨煤机不能按设计出力正常运行，磨煤机的清扫刮板、 下裙罩磨损及外气封漏风问题十分严重，给机组的安全运行及现场文明生产带来很大的困难。2设备简介2.1工作原理原煤从磨煤机中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过 磨碗进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布与磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过整定 的三点系统碾磨力均匀作用至三个磨辊上，原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进 入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器，在分 离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨碗重磨，合格细粉被一次风带出分离器，难以粉碎且一次 风吹不起的较重石子煤等通过喷嘴环落到一次风室则由刮板刮出排渣箱，由人工定期清理。2.2磨煤机设计参数表1 HP843型磨煤机参数型 号HP843磨煤机最大出力/ (t-h-1)52.2磨煤机基本出力/ (t-h-1)48.0磨煤机额定转速/ (r-min-1)38.4型 号HP843磨煤机通风量/ （km3-h-1）不小于50磨碗压差/ （Pa）不大于3100石子煤排渣方式干式排渣入口风温（°C）330出口风温（°C）80-1253 HP843型中速磨煤机排渣量大及造成的异常现象3.1排渣量及排渣周期磨煤机在运行期间主要表现为磨煤机排渣量较投产初期有增大的趋势，造成锅炉制粉系统不能 正常运行，给机组的安全运行及文明生产带来极大的困难。每台磨煤机在一个工作日排渣量为10t/24h 以上，排放率在1.4%以上，超出设计值0.4%的3.5倍，既增加了运行人员排渣的劳动强度，又污染 现场环境，排渣周期由原先的6h/次增加为2h/次o3.2排渣量大造成的异常现象由于磨煤机排渣量大造成的石子煤刮板、下裙罩磨损损坏、入口一次风道严重堵渣通过以下实 物照片可以看出。图1 一次风室积存大量石子煤，石子煤刮板被彻底磨损图2石子煤刮板固定支架、密封法兰被磨损，下方已经漏出内气封环图3磨煤机入口风道通流截面只剩下1/53.3磨煤机排渣量异常现象评估项 目实际值设计值评估石子煤排放率（%）>1.4<0.4%严重超标叶轮喷嘴处一次风速（m-s 1）3545偏小导致分离能力下降煤粉细度R90%2019.5偏差不大一次风道泄漏（%）约50异常一次风室堵渣（1次/台/a）121异常磨煤机出力t/h53 5652.2异常4排渣量大等异常现象原因分析4.1煤质差、石子煤含量大对于直吹式制粉系统，磨煤机的出力与锅炉负荷呈线性关系。欲提高锅炉负荷，就须增加磨煤 机出力，这是基本原则。我厂原设计煤种为乌海市公乌素煤矿贫煤，煤质灰份28%，全水份5%。 BMCR工况下，总燃煤量为145.76t/h。目前，我厂锅炉燃用煤为大矿煤掺烧部分煤泥（30%40%）， 灰份为35-48%，全水份10%。由于煤质发生变化磨煤机出力增加，石子煤绝对数量值就增加，石 子煤刮板磨损量就增加。4.2 一次风室堵塞一次风室既是一次风流通的通道，也是石子煤积存、刮板回转的空间。上、下裙罩的作用是保 护磨碗毂不被磨损、隔离石子煤（也就是内气封装置X驱动石子煤刮板。因此当一次风室堵塞时如 不及时排渣，大量的石子煤在一次风室被刮板携带沿着下裙罩周围做圆周运动，石子煤直接对下裙 罩、刮板形成整体覆盖式磨损，造成了下裙罩密封法兰的磨损、刮板的磨损。在正常运行情况下， 一次风室内的石子煤只有少量，被刮板直接刮到石子煤斗排出。磨煤机气封装置的内气封密封间隙 设计为0.5 1.6mm，夕卜气封（即缝隙密封装置）密封间隙设计为0.5mm，内气封布置于一次风室， 外气封布置于一次风室外、传动盘（磨碗毂）上。当下裙罩密封法兰被磨损后，大量的石子煤直接 流入缝隙密封装置，对磨碗毂、缝隙密封铜板造成挤压磨损，直至磨损后石子煤从缝隙密封装置流 出，也就形成了我们从外部看到的漏渣现象。一次风室内石子煤积存严重时不及时排出，石子煤没有去处，被旋转的刮板推至入口一次风道， 风道的流通面积越来越小，造成了磨煤机一次风量不足、出力下降，此时即使将一次风室的石子煤 排尽，但石子煤刮板也不能刮出一次风道内的石子煤。这种情况经常发生，在小修时需要人工钻入 一次风室清理石子煤。但是当运行人员不知情的情况下，认为提高锅炉的负荷就必须使劲加煤，将 造成磨煤机一次风室堵塞的恶性循环，越堵风量越小、直至磨煤机出力下降为零，也就是通常所说 的“堵磨”。4.3 一次风室、风道着火热一次风的温度在300°C左右，当一次风室、入口一次风道堵塞着大量的石子煤长期排不出去， 高温、通风的情况下，石子煤、细粉便着火、结焦，大块的结焦甚至堵塞石子煤排渣口，造成运行 人员不能正常的排炸渣.这种情况在#54、#52、#62磨上均发生过，其中#54磨石子煤斗的观察 镜片被烧损过。4.4排渣方式对磨煤机出力的影响石子煤排渣的方式是：运行时排渣入口门打开，出口门关闭；排渣时入口门关闭，出口门打开。 但是当一次风室渣量大时，值班员常常是入口、出口门全部打开不是进行排渣而是“吹渣”造成一 次风的大量泄漏，降低了磨煤机的出力，如果不及时增大风量、降低给煤量，大量的不能及时分离 的原煤直接漏入一次风室，这也是造成磨煤机排渣量大的恶性循环的原因。4.5空气节流环脱落，一次风速下降空气节流环安装于旋转叶轮的喷嘴上，出厂时安装第1、2圈，第3圈备用，根据实际情况补加。 空气节流环的作用是节流一次风，节流环安装的多，一次风速越高，磨煤机分离功能越强，反之则 下降。检修人员在历次小修时已经将第3圈节流环补加，目前磨煤机出力基本到了上限。但是如果 空气节流环补加太多，石子煤下落的空间被占用，会造成堵磨。在每次检修中发现空气节流环异常脱落，一次风速下降，磨煤机出力下降，此时如果发现磨煤 机排渣量大、伴随细粉排出，这是主要的原因。空气节流环与叶轮喷嘴的连接方式为普通的焊剂连 接，由于材料的含碳量高，又是分布的点焊接，焊接质量难以保证，所以经常发生脱落。叶轮风环处的有效风速是决定HP843磨煤机石子煤排放量最重要的因素，经过现场测绘和计算， HP843磨煤机叶轮风环处有效理论风速为v=3540m/s（正常工况下），通流面积约为S=0.50.6m2, 风环风速仍有进一步提高余量。经过反复测算和试验，认为可将该处风速提高到60 m/s，且不会影 响该磨煤机的正常运行（如磨煤机出力和原煤中异物的排除等）。造成HP843磨煤机风环处有效风速低的原因还有：磨煤机风道入口积煤（石子煤），影一次风 的流通，从而使沿风环进入的一次风风速不均匀；分离器中间衬板安装工艺不合理，容易脱落、断 裂，造成漏风量增大，严重影响风环处有效风速；分离器底边衬板与中间衬板高低不平与调节罩的 间隙不能保证设备技术文件的规定（13mm均匀间隙的要求），漏流大；叶轮的一次风通道线型不佳， 一次风流过叶轮风环时，由于节流环与叶轮间的直角面使气流局部严重受阻。4.6内气封、缝隙密封压差低造成石子煤侵蚀内、外气封之间设计有密封风，正常工作时，密封风风压大于一次风压，石子煤被内、外气封 吹出的密封风挡在旁边，不能接近内气封，从而有效保护了下裙罩、内气封环。当石子煤刮板被磨 损后，石子煤便不能被刮板排出，一次风室堵塞大量的石子煤，石子煤直接对下裙罩密封法兰磨损， 在短短时间内（至多1周时间）下裙罩密封法兰被磨损殆尽，内、外气封间的密封风与一次风混合， 压差逐渐减小直至为零，石子煤直接落入气封中间，最终形成了照片中的磨损现象。5处理措施5.1磨碗毂的修复磨碗毂在与缝隙密封处被渣子磨损，需要补焊重新车削，达到尺寸精度。磨损后的磨碗毂必须 修复，否则不能起到密封的作用，漏风增大。磨碗毂的材质为ZG350-500，相当于ZG35，可以直接用J422或J507结构钢焊条堆焊，然后利 用磨煤机工作转速38.4r/Min自转进行现场车削。图4 2007年1月，对磨损的#53磨磨碗毂补焊后，现场车削5.2磨损的下裙罩、内气封环更换利用#5炉小修期间，更换了#51、#52、#54、#55磨煤机的下裙罩、内气封环。5.3调节叶轮调整环与衬板的间隙重新调整叶轮调节罩与中间体底部和折向衬板支架之间的间隙.中间体底部和折向衬板支架与 叶轮调节罩的间隙在不影响传动摩擦的情况下可进一步缩小，将间隙调整到810mm较为合适（原 设计间隙为：12.5± 1.5mm左右），以使调节罩随叶轮旋转时能保持较小的、均匀的间隙，大大降低 漏风量（分离煤粉的一次风的泄漏）。5.4叶轮喷嘴通流截面改造，加装节流板从节流环外侧至叶轮风环内侧底圆间加焊厚10mm的16Mn弧型钢板，使其与叶轮外侧形成流 线型喷嘴，以便一次风流过叶轮时分配更加均匀，并使阻力损失降低，见下图5。图5：风速集流板改造5.5下裙罩加装防磨带在下裙罩与内气封结合面，外侧加焊厚10mm的不锈钢弧型钢板与侧箱体底部留有3mm的间隙， 减少下裙罩与内气封之间的磨损，见图6。5.6改造缝隙密封装置将外气封迷宫式密封之间铜板全部取出，改为柔性石墨填料接触式密封。利用原有的密封骨架 加工成填料室，在下部制作加装填料压盖，加入石墨盘根后用螺栓进行紧固，确保外气封与磨碗毂 之间的密封风外漏量为零，从而增加了内气封与下裙罩之间的密封风压力，降低下裙罩与内气封之 间的磨损，见图7。图7缝隙密封改造6实施前后设备性能对比项目实施前实施后备注石子煤排渣率约1.4%约 0.45%定性粗略对比磨入口风量消耗48t/h40t/h35t/h给煤量磨煤机电机电流39A35A35t/h给煤量石子煤排渣周期2h6h35t/h给煤量排渣细粉含量多极少35t/h给煤量磨碗压差4.5kPa7.0-7.5kPa35t/h给煤量叶轮喷嘴处有效风速35 40m/s55-60m/s20-52t/h给煤量入口风道堵渣经常发生未发生35-40t/h给煤量一次风室着火定期发生未发生35-40t/h给煤量缝隙密封噪音污染尖叫柔和消除了噪音污染通过以上技术指标对比我们不难发现，改进后的中速磨煤机具有排渣量小、排渣周期短、设备 磨损量较小、设备在可靠经济的工况下运行等优点。7结论经过分析、查找原因、及时改造有效地使HP843型磨煤机排渣量降低至理想的数值，并因地制 宜解决了中速磨煤机的清扫刮板、下裙罩磨损及外气封漏风等问题，中速磨煤机可以可靠、经济运 行，同时为同类型中速磨煤机排渣量过大、磨煤机不能按设计出力运行等异常问题的解决提供了借 鉴经验。参考文献：1 哈尔滨锅炉厂HG1018-18.58/YM20锅炉说明书第I卷，郝莉丽编，哈尔滨锅炉厂有限责任公司，2004 年9月。2 现代电站锅炉技术及其改造，袁德编，中国电力出版社，2006年4月出版。