直吹式锅炉中双进双出磨煤机典型故障分析

　　摘　要：简要介绍了BBD4060型双进双出钢球磨煤机的原理及其结构特点，针对磨煤机在燃用贫煤时风粉温度过低导致锅炉频繁灭火的问题进行了深入分析并提出了改进措施，效果明显；分析了导致分离器频频堵塞的原因并提出了切实可行的改造办法，圆满解决了问题；针对磨煤机启停过程中一次风关断挡板变形卡涩、开启困难的问题，从检修及运行调整两个方面提出了改进方法，明显改善了一次风关断挡板的运行状态，大大降低了操作过程中检修及运行人员的劳动强度。
　　关键词：BBD4060；双进双出钢球磨煤机；贫煤；典型故障；改进措施
　　0　引言
　　BBD4060型双进双出钢球磨煤机是由沈阳重型机械集团有限公司从法国ALSTOM公司引进的直燃式BBD技术生产的。某发电厂自使用该型磨煤机以来，经常由于燃用煤种和运行维护等原因，导致制粉系统各种故障的发生，甚至被迫减负荷停机。比较典型的故障有：进入炉膛的风粉混合物温度过低，导致炉膛灭火；分离器折向挡板完全堵死，回粉管堵塞，使分离器失去作用，甚至造成分离器发生煤粉直通现象；一次风关断挡板经常无法开启，严重影响机组安全经济运行。本文通过对上述故障的分析及改进处理，有效地提高了制粉系统投入率。
　　1　BBD4060双进双出磨煤机简介
　　1.1 特点
　　双进双出球磨机适用所有煤种，主要用在正压直吹式制粉系统中。其优点是运行参数自动调节，磨煤电耗较普通球磨机低8%～10%，自动控制水平高，连续运行周期长，属节能型高端技术产品；磨煤机进口的螺旋输送装置可避免由于燃料水分过高而引起磨煤机进口堵塞，增加了运行的可靠性。缺点是设备相对复杂，价格贵，钢材消耗量大，噪声较大，占据空间大。
　　1.2 结构和工作原理
　　双进双出钢球磨煤机由入口管、原煤进口管、煤粉出口管、螺旋输送装置、中心管、中空轴、主轴承、磨煤机筒体、钢球、分离器以及传动装置等组成。给煤机将原煤从料斗内卸下，煤从给煤机的出口落入混料箱内，由旁路风预干燥后通过绞龙送入磨煤机内；热一次风通过中空轴内的中心管进到磨煤机内，将煤干燥后，一次风沿进入磨煤机原煤的相反方向，通过中心管与中空轴之间的环形通道将煤粉带出磨煤机。煤粉、一次风与混料箱出来的旁路风混合在一起，进到磨煤机上部的双锥型分离器内，经过双锥型分离器内的可调叶片分离粗细煤粉，粗粒的煤粉靠重力作用落回到中空轴入口，与原煤混合在一起重新进行研磨，细的煤粉以一次风为媒介，从分离器出口输送到燃烧器，然后喷进锅炉内进行燃烧。
　　2　燃用贫煤时双进双出磨煤机的调整与粉管改造
　　2.1 故障描述及原因分析
　　某电厂为300MW供热机组，直吹式锅炉，配用3台BBD4060双进双出磨煤机。我们知道，在中间储仓式制粉系统中，由于配有给粉机，在热风送粉时，进入炉膛的风粉混和物的温度大约为180～220℃（根据负荷变化），燃用贫煤完全可以达到燃烧要求。但在直吹式锅炉中，因为没有专门的送粉热风，磨煤机出口的风粉混和物温度大约为80～90℃，进入炉膛的煤粉温度过低，而且由于煤粉经过分离器减速后，再经过很长的煤粉管道降速，导致进入炉膛的风粉混和物速度过低，从而经常导致全炉膛灭火。
　　2.2 采取的对策
　　运行调整时加大热风挡板开度，减小冷风挡板开度，提高磨煤机出口温度，进而提高分离器出口风粉混和物的温度，Z终提高进入炉膛的煤粉温度。但此方法受磨煤机出口耐受温度的制约，因为当磨煤机出口温度达到120℃时，由于热传导原因，磨煤机大瓦温度达到50℃的耐受极限，无法继续提高温度（见图1）。所以，此法虽然能在一定程度上缓解粉温过低的问题，但无法从根本上彻底解决问题，同时有可能损害设备部件的寿命。Z佳解决方案为：在分离器出口挡板门BSOD后加装热风管道（<108mm、长度8000mm、热风温度315℃左右），该热风引自热一次风管道，热风流量可以调节。通过此路热风与分离器出口风粉进行混和，混和后的风粉混和物的温度可以达到180～220℃，恰好符合贫煤燃烧的要求，同时煤粉经过分离器后得到二次加压，进入炉膛的风粉混和物的速度也可以得到提高，这样一举两得，可以彻底解决这一问题。 　　3　双进双出磨煤机分离器的改造
　　3.1 故障描述及原因分析
　　在直吹式锅炉中，制粉系统大都采用正压式，这样系统中便无法安装木块分离器和木屑分离器。由于电煤中杂物比较多，特别是混杂在煤中的编织袋、杂草和废铁丝等，在磨煤机中无法粉碎，Z终这些杂物都堵塞在分离器折向挡板处，严重时将整个分离器完全堵死；另外有部分杂物落在回粉管里，将回粉管堵塞，使分离器失去作用，甚至造成分离器煤粉直通的现象，严重影响机组的经济和安全运行。
　　3.2 解决方法
　　（1）彻底清理煤中的杂物。在煤仓上煤前尽量清理煤中的编织袋、杂草和废铁丝等杂物，尽可能保持煤的干净。
　　（2）运行中密切监视分离器的运行状态，发现分离器堵塞要及时进行清理，以保持分离器的分离效果。但频繁清理分离器又会带来新的问题：分离器的观察门由于频繁拆卸，导致密封性能大大下降，经常在清理分离器后出现漏粉现象，造成生产现场的污染，影响机组带负荷。针对以上问题，于是采取了下列方法：将需要经常打开的分离器观察门改造成向内打开方式，并且采用较厚的垫子，在拆卸20次左右后，及时更换观察门垫子，这样可以很好地解决清理后漏粉的问题。
　　（3）为解决回粉管经常堵塞的问题，对回粉管进行了改造：将回粉口略微加长，使回粉贴着分离器壁落下，不再经过回粉管，而是沿着更粗的管道落下，回粉管堵塞的现象基本消失。
　　（4）对于Z棘手的分离器折向挡板经常堵塞的问题，经过分析，认为原因是挡板密度过大，间隙过小，不适应杂物太多的煤。为此，将分离器折向挡板由原来的15组、30格改造为15组15格，每两格去掉1只切向挡板。同时为了保证分离器内锥的气流旋转强度，将剩余挡板进行了加长，每只挡板由原来的310mm加长为620mm，材质和厚度不变（见图2）。经过改造，分离器折向挡板处未再发生过堵塞，煤粉细度和分离效果与改造前大致相同，大大改善了制粉系统的运行状况。 　　4　双进双出磨煤机一次风关断挡板经常无法开启的处理对策
　　4.1 原因分析
　　磨煤机停运后再次启动时，经常发生一次风关断挡板卡涩无法开启的问题。因为一次风关断挡板长期在高温环境下运行，时间长了就会发生变形。另外在燃用贫煤时，为了提高磨煤机出口温度，需要把入口风温调高，经常超过290℃，甚至达到310℃以上，因此更加剧了一次风关断挡板的变形。另外磨煤机停运后一次风关断挡板由于润滑油脂粘结也导致开启困难。有时在启动中遇到一次风关断挡板无法开启时，只好用大锤砸开或用导链强行拉开。
　　4.2 采取的措施
　　针对上述问题，采用如下解决方案：①在检修时对挡板进行切割，略微加大一次风关断挡板与管壁的间隙（5～10mm），减小卡涩的程度；②采用耐高温的复合材料，或者采用高质量的进口挡板以降低挡板的变形程度；③运行调整时尽量避免温度大幅度快速变化，避免温度突变加速挡板变形；④在停磨后稍开该挡板进行通风吹扫，防止积粉导致卡涩。通过采取上述措施，一次风关断挡板的卡涩程度明显减轻，问题基本得到解决。
　　5　结束语
　　双进双出磨煤机与传统的单进单出磨煤机相比具有独特的优势，其应用和发展前景极为广阔。但是在使用过程中，双进双出磨煤机遇到这样或那样的问题是不可避免的，正是在发现问题和解决问题的过程中吸取经验，促使双进双出磨煤机迅速成长和完善，成为电力生产设备中不可或缺的重要成员。
　　6　参考文献
　　[1]山西省电力工业局编.发电厂集控运行[M].北京:中国电力出版社，1997.