600MW超超临界机组制粉系统异常故障分析及技术措施

刘功春

摘 要：600MW机组锅炉制粉系统在运行中会出现各种问题，容易造成锅炉燃烧不稳，甚至造成非计划停机。本文根据液压式中速磨的结构和工作原理，结合中速磨生产中遇到的问题，针对性提出了解决问题的技术措施，减少其在运行中的故障。

关键词：制粉系统；异常故障；技术措施

我厂600MW机组每台锅炉由6套制粉系统提供燃料，每套制粉系统由一台中速磨和一台皮带称重式给煤机组成。伴随科技发展，燃煤直流炉单机容量也在不断增大。制粉系统是锅炉不可或缺重要辅机，正常运行的制粉系统对锅炉十分重要[ 1 ]。本文依据多年的工作经验并对出现的故障加以分析研究，归纳总结出行之有效的解决办法，为液压式中速磨异常问题处理提供了一些具有指导意义和实际价值的处理方法。

1 制粉系统的基本工作原理

原煤经皮带式给煤机称重后落至磨煤机磨碗上，跟随磨碗转动后产生离心力，最终在磨辊和磨碗的相互挤压下破碎。煤粉继续向边缘移动的过程中被旋转的一次风吹起上升[ 2 ]，煤粉同时也被一次风干燥，经动态分离器进行分离，细度符合要求的煤粉经磨煤机出口粉管送至炉膛燃烧，反之较粗的煤粉则落至磨碗继续进行碾压。混杂在原煤中的异物很难被碾碎且不能被一次风吹起，最后落入石子煤斗。

2 制粉系统运行中的异常故障分析

2.1 液压加载系统故障

2016年1月，2号机A磨煤机液压加载力瞬间下降到2MPA，给煤机的下煤量仍然保持在36t/h，煤量并没有因液压加载力减少而相应减少，15分钟后液压加载力瞬间增加到18.4MPA，磨煤机电流由41A上升至96A，运行人员紧急停止A磨，但锅炉高温过热器出口温度两分多钟内上升了30度。煤量不变时，液压加载力大幅下降会导致出力下降，煤层变厚，积煤随之增多。当液压加载力突然增加到对应煤量的正常值以上时，磨煤机出力猛增，导致实际吹入炉膛燃烧的煤粉增加很多，真实水煤比瞬间变小。DCS系统并不会自动增加给水量，从而导致气温飙升。液压加载系统故障的原因有：1）磨煤机油液清洁度未达到NAS 1638标准的8级，容易造成液压油站溢流阀阻尼孔出现堵塞现象。2）设备定期维护及检修不到位。2号炉A磨一周之内已出现过三次液压加载力突然变小，并在几分钟之内突然增大的现象。

2.2 给煤机虚假煤量

2016年5月，1号炉C磨给煤量的实时跟踪曲线平稳，并没发生小幅波动，但磨煤机出口温度呈上升趋势，与此同时，主汽温度在短时间内下降50度，工作人员立即将锅炉手动MFT。停炉后检查发现C磨煤机原煤仓下煤斗与给煤机皮带之间卡有大石块。造成虚假煤量的原因有：1）原煤本身可能混杂有大石块，但大石块没有清理干净。原煤仓下煤斗与给煤机皮带之間缝隙设计的垂直高度并不大，当天的大石块就卡在下煤斗和给煤机皮带之间，而称重式皮带还在持续计重，造成虚假煤量。系统不会识别这类虚假煤量，实际上是水多煤少，最终导致主气温急剧下降。2）新机组投产不久，CRT上并没有给煤机电流、转速以及给煤机电机温度等一系列参数，不便于判断给煤机的运行状态。

2.3 给煤机断煤

两台600MW机组的给煤机多次发生断煤现象，尤其以春季和夏季发生的次数明显比平时要多。断煤瞬间，燃烧不稳，炉内负压波动较大，有可能造成主气温大幅波动。甚至碰到给煤机断断续续下煤时，锅炉给水量忽高忽低，极有可能造成主气温超过保护值导致锅炉MFT。给煤机发生断煤的原因有：1）烟煤含水量高，粘度较大，容易粘在原煤仓内部壁面，易引发断煤。2）原煤仓上煤过满时，在重力的作用下，原煤相互挤压，煤本身比较容易出现结块的现象，在下煤口处不易流动。3）由于设计规划及其他因素，有一部分原煤是露天存放，雨水天时容易导致原煤过湿，加重原煤在原煤仓中结块的现象。

2.4 磨煤机振动

两台炉运行至今已出现过很多次磨煤机振动事件。甚至出现过几次因磨煤机剧烈振动，运行人员采取立即手动提升磨辊。振动的原因有：1）煤层很厚时，排渣中含原煤较多，磨辊位置较高，磨煤机也会产生一定的振动。煤层很薄时，两者之间间隙小，磨辊与磨碗极可能发生刚性碰撞造成磨煤机振动。2）停留在磨碗上的坚硬异物会使磨煤机产生剧烈振动。3）因磨辊磨损等原因导致煤层较厚时，石子煤较多。如果排石子煤不够勤快或者不彻底，石子煤满后会引起磨煤机刮板跳动。

3 解决问题的技术措施

3.1 解决液压加载系统故障的技术措施

1）油站正常运行要以油液清洁度要达到NAS 1638标准的8级为前提。新机组投运半年后应进行换油，之后可改为一年换一次油，并且油站包含的各阀门，特别是比例溢流阀的电磁线圈起码每年清洁一次。2）加强对磨煤机液压力的监视，发现液压力突增或者突减时应考虑转移磨煤机负荷，并把比例溢流阀切到手动状态。3）如手动调整比例溢流阀而液压力没有发生变化时，应考虑停止磨煤机运行，通知检修处理。

3.2 解决给煤机虚假煤量的技术措施

1）加强燃料管理，加装筛网和磁铁，减少大石块、铁块等异物，保证给煤机不卡。2）完善CRT上的给煤机的各项参数，并根据历史数值，设置好各个参数的报警定值。3）发现给煤机被异物卡住时造成虚假煤量，应考虑立即手动提升磨辊，开大冷风全关热风，防止磨煤机着火。

3.3 减少给煤机断煤的技术措施

1）在原煤仓外部适当增加空气炮，磨煤机运行时也需要定期敲打，防止原煤结块。2）加强原煤仓料位监视，为避免一次性上煤过满，应采取增加上煤次数，确保每次上煤后原煤仓料位不至于过高。3）针对雨水天气时容易出现断煤现象，建议在原煤存放地建造雨棚，减少存煤含水量。

3.4 解决磨振的技术措施

1）每次停磨后检查磨辊位置，并做好记录，下次启磨后，运行人员更好根据磨辊位置判断煤层厚薄程度。2）加强原煤管理，务必减少原煤中的木材和铁块等异物。建议在整个上煤路线上多增加几个磁铁装置，减少铁块。3）根据工作需要，定制好每班排石子煤的次数，每次彻底排干净。遇到石子煤偏多的情况或磨内通风阻力较大时，应适当增加排石子煤的次数。

4 结语

大容量直流炉的液压式中速磨制粉系统结构庞大且复杂，在日常运行中可能会出现其他各种故障。在处理上述几种故障时，本文具有良好的警示及指导意义，能够减少因制粉系统故障导致的锅炉燃烧不稳机或非计划停机。

参考文献：

[1] 欧一顺.中速磨直吹式制粉系统运行中的异常状况处理[J].重庆电力高等专科学校学报，2010.

[2] 郭建斌.中速磨煤机运行中的常见故障及处理措施[J].科技创新与应用，2014.