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300MW机组磨煤机频发堵煤问题的分析与解决 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 13-12-20

0、引言
    河北某电厂300 MW锅炉机组为上海锅炉厂制造的SG-1025/17. 6-M859型亚临界、四角切圆燃烧锅炉,配有5台北京电力设备总厂制造的ZGM95G中速磨。磨额定功率380 kW,额定出力39.6 t/h,最大出力58.5 t/h,阻力≤5 900 Pa,单耗8 kWh/t。磨煤机密封风由1台密封风机提供,每台磨风量为4. 768 t/h。磨煤机入口冷、热一次风混合后的总风道上装有一个机翼风量测量装置。
    该电厂投产初期,由于燃料供应吃紧,煤质变差,5台磨只能带90%左右的负荷,且多次发生严重的堵磨、堵煤粉管事故,严重影响了电厂的正常生产。多次对制粉系统调整后,磨煤机堵粉管问题不再出现,但堵磨事件还是经常发生。为解决该问题,本文对影响磨出力的因素及规律进行了全面的分析,一一排除了这些因素,并通过磨煤机最大出力试验证明,正常情况下,磨煤机出力是可以有保证的,磨出力不足是由于部分情况下煤质太差导致的。试验完成后,电厂调整了运行模式,强化了配煤工作,没有再发生出力不足的情况。意甲直播cctv5生产销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧秸秆颗粒机木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料,同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、影响磨出力的因素及规律
    对于MPS磨煤机来说,在设计时会有一个设备条件下的基本出力,而在实际运行过程中,实际的磨煤机出力会受到自身结构、燃料特性及运行模式等多方面因素的影响,要想找到磨煤机出力不足的原因,也必须从这些方面人手。
1.1磨煤机结构的影响
    磨煤机结构的影响因素主要有磨盘直径、转速及磨盘/磨辊贴合程度,表现为:
    (1)磨盘直径的影响很大,直径越大,研磨面积也就越大,因而其与磨出力成平方关系,磨盘越大,出力越大。
    (2)在磨盘直径一定的情况下,转速的影响决定了一定时间内,沿转动线速度方向展开的总研磨面积的大小,显然它与磨出力成正比关系,转速越快,展开研磨面积越大,磨出力越大。
    (3)磨盘直径与转速的影响都是假定在磨盘/磨辊贴合程度非常良好的情况下实现的,而在实际工作过程中,随着运行时间的推移,磨辊、磨盘会发生磨损,磨辊磨盘的磨损量直接影响到磨煤面积与施加力,因而,磨辊、磨盘的磨损对磨研磨能力有很大影响,从而最终影响磨的出力。
    在这三个结构影响因素中,磨盘直径是无法调整的,转速调整也必须通过改造才能实现,因而它们都可认为是不可调节的因素,只有磨盘/磨辊贴合程度可实现机组运行过程中的改变,改变方法为:磨辊、磨盘磨损初期,可以通过增加加载力适当提高一些磨出力,磨损后期可通过更换磨辊来恢复磨的研磨能力。
1.2影响磨出力的燃料因素
    燃料对磨煤机出力的影响主要由水分、可磨性及灰分决定,表现为:
    (1)水分的影响又由于水分存在的形式不同而有所不同:外水分绝大多数需要在磨煤机蒸发成蒸汽,因而它直接影响磨的干燥出力,且当水分大时,磨好的煤粉气流中由于水蒸气的分压力增加而容易发生结露粘结,影响磨的安全性。内水分则主要影响到燃料的可磨性,当内水分很大时,燃料的脆性下降,韧性增加,而使得可磨性下降。
    (2)可磨性是燃料影响磨出力的最直接表述,因而也是影响磨出力的燃料特性方面其它影响的总体表现。实际工作中一般用哈氏可磨度来表示,数值越大燃料越容易磨制。
    (3)灰分的增加会改变煤的可磨性系数,从而影响磨的出力。一般来讲,灰分增加会使煤难磨一些,但是灰分的增加必须在大于20%的份额以后才会产生作用,且作用较小,所以一般情况灰分影响被人忽略。
    在正常运行中,燃料的可磨性虽然是最直接的表达因素,但这个数据是得不到的,而水分与灰分的数值可以为运行人员所掌握,所以水分与灰分是非常重要。此外,当某些非自然因素混入燃料中的灰分以独立的小颗粒,如石块的形式进入磨煤机,则其对磨煤机影响非常大,并非可以忽略。
1.3影响磨出力的运行因素
    影响磨煤机出力的运行因素主要有通风量、磨加载力、分离器挡板开度、煤粉细度等因素,其影响规律为:
    (1)磨加载力对磨出力的影响是双向的,如果磨加载力比较小,加大加载力,会提升磨的出力,但加载力提高已经满足磨研磨的要求,再提高加载力,便不会再有什么效果。
    (2)通风量的作用是输送和干燥煤粉,如果一次风能风量不足,磨好合格的煤粉输送不出去,磨的出力就会明显下降,反之如果一次风量过大,会使煤粉变粗,使不合格的煤粉磨出力会明显增加,但粗粉直接进入炉膛后燃烧不完全、燃烧不稳定,特别是低负荷时期,这一问题比较明显。
    (3)分离器挡板改变会使一次风出磨时的流向发生变化,并通过与分离器挡板的撞击作用,使粗、细煤粉得到分离,这样,通过调节分离器挡板的开度,可以改变磨出煤粉的细度并影响到磨的出力。一般的,国内MPS磨的分离器挡板开度最合适的范围为50%~55%,这时,对于烟煤而言,控制煤粉细度R。在18 010~28%之间。
    (4)煤粉细度的要求是影响磨出力的最重要的因素之一,煤粉细度要求高,则燃料停留在磨里的时间较长,从而导致磨的出力降低,反之,煤粉细度要求降低,则磨的出力可以明显提高。调节煤粉细度最有效的调节手段为改变分离器挡板的开度。
2、磨出力不足原因分析
    机组设计煤种较好,配5台ZGM95G中速磨煤机时原希望四用一备,但实际上由于煤质下降,煤差时要200t/h总煤量只能带85%负荷,还会发生堵磨现象,使得机组不得不大部分时间都投入5台磨运行,导致备用磨煤机消失,检修安排困难,大部分磨运行时间都在800~12 000 h之后,磨损量(磨盘+磨辊)达到50~ 90 mm之间后才进行大修。
    各台磨的加载力基本按DCS内设定的加载力曲线运行,磨满负荷时加载力基本维持在16~17 MPa左右,为了减少磨磨损对出力的影响并提高出力,电厂曾把加载力增加到21 MPa,出力并未有明显的变化,说明原设定的加载力是足够的,因而并非因加载力不足而导致磨出力不足。
    分离器挡板开度在50%~55%之间,属于最佳位置,但煤粉细度R90在30%~40%之间,明显偏粗,显然是通风量偏大所导致的。如果把分离器挡板的开度关小到45%,可以使煤粉细度R。回到35%以下,但会明显抑制磨的出力,因而磨出力不足也不是分离器开度小、通风量小的导致的。
    综上所述,磨出力不足的原因可能为磨本身的研磨能力不足,也可能是由于煤质变差、或运行模式不合理导致实际运行工况有偏差引起。为了验证这种推测,选定1号炉已运行12 000 h、磨盘磨损量达40 mm、磨辊磨损量达50 mm、工况相对恶劣的D磨进行最大出力试验与调整试验。
3、试验过程与调整结果
    试验时机组供电负荷为241.4 MW,主汽流量为769.5 t/h,带20 MW左右的供热负荷,4台磨运行。把D磨的负荷加到正常运行的煤量35t/h后,首先进行一次风量的测量与调平工作,结果如表1所示。从中可见磨煤机DCS显示一次风量为69.0 t/h,而实际测量为83. 88 t/h,存在人口风量与出口风量相差较大的问题:煤粉管内平均一次风速达35.05 m/s,远远高于煤粉可以沉积的最小一次风速,有充足的输粉能力,不会发生堵粉现象,因而可排除通风量小的因素。
    为了考验磨煤机的研磨能力,把给煤机解手动,逐步提高给煤量,直至有堵磨倾向为止,以考察该磨的最大研磨能力,试验时的煤质如表2所示,最大出力试验结果如表3所示。
    考虑到式(1)既可以用标准状态下m3/h作为单位,也可以用t/h作为单位,两者的差值为空气的密度1. 29kg/m3;表3中显示实测风量值与DCS风量值的比值均为1.22,与空气密度很接近,很有可能DCS中的风量计算结果值本应当就是单位为标准状态下结果,而DCS画面上的单位标作t/h是笔误。但这种错误实际上导致了风量控制时一直偏大,本身就使得磨煤机出力有增大的趋势。
4、磨出力不足真实原因及相应的措施
    在试验煤种下,磨损非常严重的D磨最大出力是42~ 44 t/h,基本上是ZGM95G磨煤机出力的上限,显然磨煤机本身的研磨出力不是磨煤机出力的主要原因。
    综合磨煤机出力的影响规律,以及上文中一一排除的因素,显然可知该磨煤机的运行模式不存在使磨煤机出力降低的可能性,因而运行模式也不是磨煤机出力不足的主要原因。
    在运行后期,该厂磨煤机出力主要表现为堵磨,且经常发生在煤质较差、200 t/h煤带不满负荷的情况,这与调试期间堵煤粉管有很大的不同。在这种情况下,即使有5台磨煤机投运,每台磨也需要带40 t/h的给煤量,基本接近最大出力运行。由于磨煤机长期无法检修,磨煤机的磨损严重,显然这种煤质次、长期最大出力运行的情况是导致磨煤机进一步快速磨损、最终多发堵磨的根本原因。
    虽然燃料市场决定电厂没有办法烧到设计煤种,但根据该结论,电厂强化了配煤工作,尽可能的使人炉煤的热值稳定,使总煤量小于170 t/h以下。该措施实施以来,取得非常好的效果,电厂没有再发生过堵磨事件。
5、结束语
    磨煤机的出力受到设备本身结构、煤种、运行模式等多种因素的影响,本文针对某厂磨煤机频发堵煤问题,对这些影响因素进行了分析,并通过最大出力试验证明了该磨煤机出力是有保证的,运行中煤质不稳、局部时段煤质太差才是造成堵磨的根本原因。针对分析的结果,电厂调整了运行模式,强化了配煤工作,没有再发生出力不足导致堵磨的情况。本文的研究对解决此类问题有一定的参考意义。意甲直播cctv5生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。

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