保证高水分褐煤中速磨制粉系统出力的研究

任世杰

(内蒙古电力科学研究院，呼和浩特010020)

内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司600 MW机组锅炉是HG－1913/25.4－HM15型超临界直流锅炉，采用一次中间再热、墙式切圆燃烧、π型布置，燃料煤种为褐煤。由于褐煤具有高水分、高挥发分、低发热量等特点，燃褐煤锅炉制粉系统多数采用风扇式磨煤机。但是，受安装、调试质量的影响，往往会出现制粉出力不足、磨煤机振动、堵塞等问题［1－2］。因此，为了保证锅炉制粉系统安全经济运行，本文分析了制粉系统出力不足的原因，采取了保证制粉系统出力的措施，满足了磨制高水分褐煤的中速风扇磨煤机制粉系统干燥出力的要求。

1 锅炉及制粉系统概述

锅炉主要热力参数如表1所示。国华呼伦贝尔发电有限公司设计煤种为宝日希勒煤，属于高挥发分、易着火、易燃烬、燃烧性能好、严重结渣倾向的褐煤。其煤质特性及灰成分分析如表2所示。

制粉系统为中速磨煤机、一次风机、正压直吹式制粉系统，系统主要包括7个原煤斗、7台EG2490型耐压电子称重式给煤机、2台PAF20.8－13.3－2型动叶可调轴流一次风机、7台MPS212HP－Ⅱ型中速磨煤机(带分离器)、煤粉管、石子煤排放装置等设备。该炉燃烧设计煤种时，6套制粉系统运行，1套备用，可以满足锅炉最大连续负荷(BMCR)的需求，每套制粉系统对应锅炉的一层燃烧器。一次风取自大气，经一次风机加压后分为两路，一路直接进入冷一次风道，另一路经过空气预热器加热后进入热一次风道，冷、热一次风通过每台磨煤机的冷、热风调节挡板进入磨煤机入口混合风道。在混合风道上设有文丘里式风量测量装置，磨煤机的风量根据磨煤机的出力和风煤比曲线确定，通过调节磨煤机入口的冷、热风挡板开度控制磨煤机入口热风风量和出口煤粉气流的设计温度。磨煤机造型参数及干燥出力如表3所示。

2 制粉系统出力不足原因分析

从该电厂600 MW亚临界汽包炉MPS－Ⅱ型中速磨煤机磨制高水分褐煤的运行状况来看，这种磨制褐煤的MPS型磨煤机在低负荷运行时，系统一次风温影响干燥出力;在系统一次风温达到要求情况下，磨煤机出力一般能满足BMCR工况计算出力。当遇到煤质稍差时，一次风温不足，使制粉系统干燥出力欠缺，造成了制粉系统设备磨损严重。制粉系统干燥出力不足的原因如下:

1)生产厂家制造的空预器系统运行中未能达到设计要求，空预器出口一次风温较设计值低40～50℃，造成磨煤机内风温偏低。给煤量大时，高水分褐煤煤粉不能及时被干燥吹走。

2)风道、炉膛底部、空气预热器漏风过大，造成一次风温偏低。

3)入炉煤煤质差，偏离设计值，发热量低，引起空气预热器入口烟气温度偏低。

4)各受热面运行实际温度与设计值存在偏差。

5)燃煤水分大，不易干燥。

3 保证制粉系统出力的措施

3.1 提高制粉系统安装质量

为了保证高水分褐煤制粉系统出力满足运行要求，制粉系统受安装质量的影响，往往会出现磨煤机振动、堵塞闸、密封风不足等问题，因此，安装制粉系统时必须注意下列问题。

3.1.1下架体安装

在下架体安装时，要注意下架体上平面的水平度、与减速机的同轴底和上平面的标高。

3.1.2 下架体密封环安装

将下架体密封环先放在下架体上平面上，不进行固定，在磨盘与减速机连接完毕后再调整，焊接固定。

表1 锅炉主要热力参数(BMCR工况)

表2 煤质特性及灰成分分析

表3 磨煤机造型参数及出力

3.1.3 调整下架体密封环注意事项

1)密封口的位置要达到设计位置。

2)下架体密封环与磨盘的间隙为0.5 mm，制造工艺可能出现误差，要求整个圆周间隙的偏差不能大于0.2 mm，否则会造成漏粉、与磨盘摩擦。

3)要保证下架体密封环轴线与减速机输出法兰的垂直度，否则下架体密封环与磨盘间隙上下不均，会出现摩擦。

3.1.4 中架体安装

中架体安装主要以拉杆锚板螺栓盒的中心线为基准(3个120°线)，用线锤找正中架体栏杆箱的中央，焊接中架体后，找静环与动环间隙。

3.1.5 磨辊安装

用磨辊固定装置将磨辊固定到磨盘上，使3个辊落点在同一圆周长，调整磨辊15°角。

3.1.6 中架体导向板

调整加载架中心与拉杆面中心相一致，用调整垫板调节导向板与加载架的距离，在磨内面对拉杆面，左侧留5 mm间隙，右侧没有间隙。使3个导向板同时与加载架接触，否则磨煤机运行时加载架撞击导向板，引起振动。

3.1.7 消除漏点

磨煤机出现的主要漏点有分配法兰、出口闸板阀、中架体导向板螺栓、所有检查门、检修大门。消除漏点方法如下:

1)所有门打开后都要更换密封锁。

2)磨煤机刚开始运行时，就要紧导向板螺栓，直到紧不动为止。

3)在分配器法兰压两道密封绳。

3.1.8 磨煤机法兰安装和液压油管清洗

磨煤机所有法兰都有标识，安装时要对标识，否则会出现螺栓孔对不上。液压油管要按图纸要求进行酸洗处理，并进行油冲洗、滤油，直到流过油管后的油达到NAS6级到7级，否则比例溢洗阀会堵塞。

3.2 保证MPS中速磨制粉系统出力措施

3.2.1 保证一次风率和一次风温

锅炉燃烧系统采用墙式切圆燃烧方式、直流燃烧器，以满足较大的一次风率，保证一次风率达到40%，炉膛才能不灭火，使煤粉正常燃烧。在燃用设计煤种 BMCR工况下，空预器入口烟温设计为420℃。空预器出口一次风温设计为406℃，磨煤机干燥出力要求空预器出口一次风温最低380℃，设计温度裕量为26℃;在校核煤种BMCR工况下，空预器入口烟温设计为422℃，空预器出口一次风温设计为408℃。磨煤机干燥出力要求空预器出口一次风温最低385℃，设计温度裕量为23℃。

经制造厂家重新对热力计算书进行核算，对省煤器选择的边界条件进行了重新调整，省煤器换热面积减少了10%左右，保证了空预器入口烟温达到设计值。空预器原设计一次风开口角度为50°，现将空预器一次风开口角度加大到70°，将空预器换热元件板型DO改为FNC型，确保一次风温达到设计要求406℃。

3.2.2 严格控制漏风率

加强安装质量、锅炉炉膛及烟道严密性检查，将锅炉炉膛、风道、烟道漏风量控制在零漏风。使空预器中心筒垂直度安装调整小于0.25 mm/m，轴承箱水平度调整到0.4 mm/m，转子角钢机向后跳动量小于1 mm，所有密封间隙与设计值相差±0.5 mm。将空气预热器密封片密封改为柔性接触式密封，空预器漏风率减到5%以下。

3.2.3 调整给煤量与送风量的关系

通过给煤量与送风量的调整，将磨煤机出口温度控制在58～65℃。除启停磨煤机非正常工况外，磨煤机出口温度不能低于55℃。

3.2.4 适当增加加载力

制造厂家给出的加载力曲线比较理想，煤质变化、风量偏低等原因容易造成磨煤机内部循环倍率提高，煤粉偏粗，风无法带走煤粉，造成堵粉现象。可以适当增加加载力，提高磨煤机的碾磨出力。

3.2.5 保持合理的风煤比

在磨煤机入口风门好用的情况下，将磨煤机风量投入自动状态，要监控磨煤机风量自动的偏置情况和出口温度设置自动情况。磨煤机风煤比是否合理，不应只看煤量和风量关系，而且要看磨入口风温度，在煤量50～70 t/h运行时，要参考厂家与调试单位的磨煤机运行工况分析表。根据调试期间风煤配比实际运行状况，绘制适用的风煤比配比曲线，按配比曲线运行操作系统，合理调整磨煤机运行。

3.2.6 控制加煤幅度

加强监控每台磨煤机的加煤幅度，避免风门卡涉或自动等原因造成风量跟踪不及时的情况。当几台磨煤机同时运行时，为保持炉膛热负荷均匀、燃烧充分和保持磨煤机的平稳运行，对每台磨煤机均匀加煤。

3.2.7 加强煤质监督

做好入厂煤取样分析，必要时可设置干煤棚，确保煤质及水分合格。

4 结论

1)燃烧高水分褐煤的锅炉会产生制粉系统干燥出力不足的问题。

2)提高制粉系统的设计、安装质量，能够避免系统漏风、磨煤机振动、堵煤等问题的发生。

3)在调试、运行中采取保证一次风率、一次风温、合理的风煤比等措施，能够满足制粉系统干燥出力的要求。

［1］ 党小建，袁树斌，段景卫，等．风扇磨制粉系统调试过程中出现的问题及对策［J］．华北电力技术，2012(5):39－42．

［2］ 董立臣，吕春阳，任世杰．风扇磨直吹式制粉系统安装工艺及质量控制研究［J］．黑龙江电力，2012，34(4):144 －147．