火電機組中速磨煤機排渣系統研究與應用

羅先鐸

某電廠1、2號機組采用正壓直吹式制粉系統，兩臺機組共配置10臺型號為ZGM95（N）中速輥盤式磨煤機，每臺磨煤機獨立配置一套排渣系統。兩臺機組自2009年8月投產以來，排渣系統頻繁發生漏風、漏灰、卡澀現象，門板磨損嚴重，不僅維護工作量大、費用高，而且嚴重影響現場文明生產和磨煤機的安全運行。為了有效的解決排渣系統故障，某電廠技術人員積極進行原因分析，，將現有排渣系統改為全封閉式排渣系統，有效解決排渣系統存在的問題，實現磨煤機安全穩定運行，提高現場安全文明產生環境。

某電廠磨煤機排渣系統，自2009年8月投產以來，磨煤機排渣系統年故障累計發生150次，因為排渣系統故障導致磨煤機退出運行年累計多達30次，漏風、漏灰現象經常出現，嚴重影響文明生產和磨煤機安全運行，同時使維護成本和工作量增大。

二、改造的必要性

改造必要性簡述。中速磨煤機石子煤排放系統漏風、漏灰是造成制粉系統粉塵污染的最大來源，某電廠原有磨煤機排渣方式是采用中間緩沖箱和移動渣箱排渣系統，人工操作清運。由于石子煤排渣入口門、出口門頻繁開啟，排渣門磨損嚴重，門板變形，形成卡塞關不到位，造成嚴重漏風、漏灰，嚴重污染周邊環境，多次由于磨煤機排渣系統問題，導致磨煤機多次非正常退出運行，影響機組負荷率和運行穩定性。

改造前排渣系統簡述。某電廠1、2號爐共安裝十臺正壓直吹式ZGM95N中速磨煤機，每臺磨煤機配置一套排渣系統，排渣系統由排渣一、二次液壓門、中間緩沖渣箱、移動渣箱、排渣油泵組成。

改造前存在的主要問題。原設計上就是開放式排渣，特別是從中間緩沖渣箱向移動渣箱排渣時，中間緩沖渣箱為正壓，當排渣二次門打開時，使揚塵加劇，人工清理移動渣箱時，造成了環境二次污染，從現有排渣系統無法徹底改變粉塵污染。

排渣方式加劇了排渣門門板變形。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉載須注名來源磨煤機運行時，排渣一次門開啟，二次門關閉，二次門相當于中間緩沖渣箱的底板，起到封閉緩沖渣箱和承擔石子煤的重量，隨著運行時間延長，排渣二次門由于長期在高溫環境下工作，導致門板變形，無法完全起到密封作用。

排渣門門板材質易磨損，門板材質為16Mn鋼，耐磨性能比較差，基本運行不到一個月，門板都有不程度的磨損，由于中間緩沖渣箱為正壓，所以頻繁發生漏風、漏灰現象。

排渣門布置方式導致排渣門容易出現開關不到位現象，當排渣二次門開啟，石子煤由中間緩沖渣箱排至移動渣箱時，石子煤容易卡在門板軌道時，排渣二次門就很容易出現無法正常關閉。

中間緩沖渣箱石子煤料位缺乏監控手段，運行人員基本是根據經驗判斷石子煤量確認排渣時間，當煤質變化時，石子煤量增大時，有可能造成中間緩沖渣箱滿倉，使一次門不能正常關閉，同時石子煤時，使大量石子煤落入磨盤碳精密封與傳動盤之間的縫隙，容易使碳精密封和傳動盤磨損，導致磨盤漏風，同時還可能引起自燃，嚴重時影響磨煤機的安全運行。

原有排渣系統故障率過高，使維護成本和維護工作量較大。

改造前排渣系統如下圖：

三、排渣系統改造實施

改造思路及目標。對排渣系統設備、結構、控制方式等進行系統的改造，增加料位報警。通過改造，將原有正壓排渣開放系統改為全密封排渣方式，徹底解決排渣過程中漏灰、漏風等現象，改善設備安全文明生產環境，提高機組運行的可靠性。

改造方案。對每臺排渣系統進行全面改造，全封閉排渣系統主要是由有2個專用氣動排渣門、2個移動石子煤箱、1套頂起定位裝置、控制箱等組成。

改造后的排渣系統如下圖

實施過程。普通排渣門改為專用氣動排渣門。該排渣門從結構設計上根本解決了排渣過程中出現的卡塞等問題，門板采用耐磨合金，能有效解決門板受熱和石子煤燃燒引起的門板變形問題，并能達到較高的使用壽命，密封填料采用耐高溫專用石墨盤根，有效解決目前其它各類產品出現的內漏、外漏等各種問題，提高設備使用周期。

普通移動石子煤箱改造為可移動、升降、自密封的石子煤箱。移動石子煤箱不再是單一的臨時儲存石子煤的容器，而是同時具備了儲存和轉移石子煤兩項功能的容器。每臺磨煤機配備2臺移動石子煤箱，在一臺石子煤箱物料盛滿時可立即更換閑置的另外一臺石子煤箱，然后可從容轉移已盛滿石子煤的箱子。

石子煤箱改為自密封全封閉裝置。為保證移動石子煤箱工作時密封嚴密可靠，地面上配置輔助的定位裝置及密封提升裝置。箱體下設一整體鋼板，箱體前面及側面設定位擋板，保證小車準確定位。提升裝置為電動提升機構上升及下降都設有行程限位開關，頂起裝置將渣箱頂起后，渣箱與蓋板之間通過耐高溫橡膠密封圈密封，由于密封圈具有彈性，可以保證磨煤機運行時，渣箱內的風粉不外漏。

石子煤箱自密封和頂起裝置如下圖

頂起裝置絲杠

排渣系統動力控制電源改為雙路電源。使用雙電源控制，實現一用一備，電源取自不同間隔，可以避免只有一路動力電源故障時，導致機組所有磨煤機排渣系統無法正常運行，嚴重時造成機組降負荷、或非停事故的發生。

增加料位開關報警裝置。通過增加報警裝置，可有效解決人為判斷石子煤箱是否滿，減少操作，提高設備運行可靠性。

三、改造前后效果對比分析

某電廠1、2號爐磨煤機排渣系統改造后，排渣系統運行正常，未出現門板漏風、漏粉及卡澀現象，未發生渣箱滿倉，設備運行環保、穩定。

排渣系統改造前后對照表

序號 改造內容 改造前 改造后 效果比較

1 渣箱密封方式 中間緩沖渣箱依靠排渣二次門板密封 渣箱與蓋板之間采用耐高溫橡膠密封 改造前門板磨損時，緩沖渣箱容易出現漏風、漏粉，改造后，有效解決磨煤機運行時，渣箱漏風、漏灰問題

2 排渣門布置方式 一二次門原來布置在中間緩沖渣箱前后，

一二次門都布置在密封渣箱前面，

改造前磨煤機排渣時，一二次門都需要操作，增加了門板的開關次數，加劇了門板磨損，改造后實現一用一備，減少了門板操作次數，減少了門板磨損。

3 排渣門板材質改變 改造前門板材質16Mn鋼 改造后耐磨合金鋼 增加了門板的耐磨性和壽命

4 排渣方式改變 改造前排渣系統運行方式：1、未排渣時，排渣一次門開啟，二次門關閉，石子煤進入中間緩沖渣箱。2、排渣時，排渣一次門關閉，二次門開啟，石子煤通過中間緩沖渣箱落入移動渣箱，人工清理移動渣箱 改造后排渣系統運行方式：1、未排渣時，排渣工作門開啟，備用門開啟，石子煤進入封閉渣箱。2、排渣時， 排渣工作門關閉，備用門開啟，人工更換渣箱 改造后排渣系統操作比較簡單

5 判斷渣箱料位方式改變 改造前無料位開關報警裝置

改造后增加料位報警開關 改造前運行人員根據運行經驗判斷渣箱料位高低，改造后可以根據料位開關是否報警，及時排渣。

四、經濟性及安全性評價

10臺磨煤機排渣系統改造前后直接經濟對比表（按年進行統計）

名稱 技改前更換備件數量 技改前經濟損失

（萬元） 技改后 技改后經濟損失（萬元）

門板費 更換60個 60×0.3=18 0 0

油缸密封圈費 更換密封圈20套 20×0.2=4 0 0

油缸費 更換油缸5臺 5×0.5=2.5 0 0

合計經濟損失 24.5 0

改造后年節約直接費用24.5萬元。由于排渣系統故障，導致磨煤機退出運行年平均30次，每次停運檢修時間平均約4小時，每次每小時少發電量約6萬KWh，全年累計少發電量：30×4×6=720萬KWh，間接損失：720×0.35=252萬元。而且改造磨煤機排渣系統運行穩定，未發生漏灰、漏風及設備故障等現象。

通過對1、2號爐磨煤機排渣系統的改造，改造后設備運行穩定，安全文明生產得到了極大的改善，不僅降低了維護費用，改善了設備運行環境，而且提高的設備的運行可靠性，為機組多發、穩發提供了保障。建議其它火電廠制粉系統為中速磨采用開放式排渣系統單位對排渣系統改造為全封閉式系統，提高設備的管理水平。

（作者單位：大唐寶雞熱電廠）