II期磨煤機正常運行中常見問題分析與措施

邱建華

摘 要：華能井岡山電廠II期#3、#4機組投產(chǎn)至今已連續(xù)運行3年多，由于燃用煤種與設計煤種存在較大差異，導致鍋爐在運行期間出現(xiàn)了不少問題，嚴重影響了機組的安全、經(jīng)濟運行。為了能更有效地對機組進行控制和調節(jié)，筆者結合#4機組的長期運行經(jīng)驗，對磨煤機正常運行中碰到的常見問題及其危害、表現(xiàn)和原因進行了較為詳細的分析，并提出了相應的解決措施，以保持機組相關參數(shù)在正常范圍內，從而確保機組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。

關鍵詞：中速磨；發(fā)電廠；燃用煤種；斷煤

中圖分類號：TK223.25 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.118

華能井岡山電廠二期工程為2臺超超臨界660 MW機組，鍋爐為由東方鍋爐股份有限公司與日本日立-巴布科克公司（BHK）合作設計的前后墻對沖燃燒超超臨界本生型直流鍋爐。設計煤種采用40%豐城煤礦與60%斐溝煤礦的混煤，校核煤種為I豐城煤礦、II淮南謝橋礦煤。制粉系統(tǒng)為冷一次風機的正壓直吹系統(tǒng)，并采用了6臺MPS型中速磨煤機和6臺CS2024型給煤機。正常運行時5臺運行，1臺備用。

近年來，隨著煤炭價格的上升，電廠為取得經(jīng)濟效益，開始燃用價格便宜的煤種。其中，印尼煤、豐城煤為常態(tài)燃用煤種。由于這些煤種工業(yè)分析成分與設計煤種的成分相差很大，存在熱值低、揮發(fā)份高、含水量大和灰分大等特點，導致#4爐在正常運行中的調節(jié)、控制嚴重偏離了原始設計，進而影響了機組的安全、經(jīng)濟運行。

1 斷煤

1.1 斷煤的過程和危害

II期煤斗受到設計結構、燃煤的物理特性和運行方式等因素的影響，煤斗內壁出現(xiàn)非常嚴重的黏煤現(xiàn)象，導致煤斗的實際容積下降，造成燃運上煤頻繁和煤斗空倉、斷煤的現(xiàn)象，已嚴重影響到機組的安全、經(jīng)濟運行。

1.2 原因分析

斷煤的具體原因有以下4點：①由于原煤倉的設計結構、燃煤的物理特性等因素，導致煤倉內壁的貼壁現(xiàn)象非常嚴重；②煤種堆積雜物，比如稻草、石塊和脫落的煤倉襯板；③由于原煤倉較長時間未使用，導致原煤中的水分向下滲透，進而造成煤倉下部結塊；④在給煤機運轉、煤量正常的情況下，有時會出現(xiàn)實煤未下落到磨煤機的現(xiàn)象，進而造成磨煤機出口溫度急劇上升。

1.3 解決措施

解決措施分為以下4點：①#3、#4爐給煤機入口落煤管在運行過程中多次發(fā)生堵煤。因此，將2臺爐原給煤機入口落煤管取消，連接了不銹鋼方圓節(jié)、原煤倉與給煤機入口，并配置了手動插板。②由于在煤斗外部采取了多種形式的敲煤（包括加裝振動器）方式均沒有起到很好的效果，導致原煤越積越多。因此，在投產(chǎn)初期設備運行的過程中，組織工作人員進入原煤倉內部進行了人工清理。③負荷因素可能導致磨煤機長期無法啟動的問題，因此，部門制定了定期降煤位制度。④監(jiān)盤時，更加注重煤量、負荷和各制粉系統(tǒng)的參數(shù)變化。

2 振動

2.1 振動的過程和危害

MPS磨煤機的煤種適應性較強，在磨制不同可磨性系數(shù)的煤種時，應使用不同的加載力。當磨制易磨的煤種（比如宋寨、貴州煤等）時，如果仍使用廠家設定的加載力，則會導致磨煤機研磨出力大于對應的給煤量，使磨煤機磨盤與磨盤直接接觸，造成振動嚴重超標，進而直接導致設備損壞。

2.2 防止磨煤機振動的措施

第一步，設置液壓加載曲線為4～11 MPa，反作用曲線為3～2 MPa，具體曲線如圖1所示。

根據(jù)煤種的類型和磨煤機振動的幅度，運行人員直接在磨煤機DCS控制畫面中修改了加載力曲線的上限值（P2），修正了加載曲線的斜率（P1），降低了加載力隨煤量上升的斜率和加載油壓速率。在磨煤機畫面中的偏置設定塊中設定了加載力上限值，原油壓偏置設定作用取消。

第二步，給煤機斷煤報警流量由15 t/h修改為17 t/h；斷煤后延時60 s不來煤；提磨輥熱工邏輯的延時修改為40 s（暫定）。

第三步，停爐臨修時，對#4爐增加了磨煤機振動測點和石子煤料位高報警信號。

3 堵煤

采用AGC方式時，如果機組指令快速上升，磨煤機的煤量瞬時加大，則可能會造成磨煤機出現(xiàn)堵煤的現(xiàn)象。

3.1 堵煤的過程和危害

采用AGC方式時，如果負荷增加，則將增加給煤機的煤量，磨煤機出口溫度下降。此時，磨煤機冷、熱風門會開始參與調節(jié)，比如冷風門關小，以維持磨煤機出口的溫度。而冷風門關小會使一次風量降低，進而使熱風門自動開大。當磨煤機熱風門逐漸開足時，冷風門逐漸關小至0位，而煤量仍在提高時，證明磨煤機一次風量已無法滿足煤量的要求，進而出現(xiàn)磨煤機堵煤現(xiàn)象。此時，磨煤機進口的一次風量減少、一次風溫上升，出口溫度下降，磨煤機磨碗差壓增大，出口風壓降低，進而使磨煤機的電流增大。當磨煤機出現(xiàn)嚴重堵煤時，其電流將持續(xù)下降，燃燒開始不穩(wěn)定。

當磨煤機堵煤時，實際進入爐內的煤量少于給煤機的煤量，進而造成鍋爐熱負荷、主汽壓下降，同時，由于直流爐給水量會按一定比例跟蹤煤量，當實際進入爐內的煤量與按磨煤機煤量進行調節(jié)的給水量嚴重不匹配時，各受熱面的汽溫會整體下降；當磨煤機嚴重堵煤時，會出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如果不及時處理，則會造成爐膛熄火、汽溫突降，主汽壓力、主汽溫度突升或大幅波動的后果，進而嚴重影響了機組的安全運行。

3.2 原因分析

#4爐磨煤機常出現(xiàn)堵煤的原因有以下4點：①在AGC方式下，如果負荷增加，則會增加煤量，磨煤機出口溫度開始下降。磨煤機的給煤量增加后，電流會緩慢上升，進出口差壓逐漸增大、偏離正常值（差壓超過5.5 kPa）；磨煤機出口一次風壓逐漸降低（正常值為1.8～2.6 kPa），磨煤機出口一次風速逐漸下降至≤24 m/s。當上述情況發(fā)生后，磨煤機便會發(fā)生堵磨現(xiàn)象，可通過減少給煤量或增加加載力的方法處理。②提高了磨煤機分離器的轉速。我廠為了降低爐飛灰的含碳量，在各磨煤機分離器轉速不影響鍋爐燃燒的情況下，均維持在85 RPM以上，這樣當AGC指令負荷大幅度提升時，會增大煤量。此時，如果仍保持分離器的轉速，則極易形成堵磨。③入爐煤種較濕。當煤質較濕時，磨煤機的風干燥、輸送能力會在短時間內大大將低，這是因為原煤進入磨煤機后干燥的時間較長，即使磨煤機入口的風溫很高（300 ℃），磨煤機出口混合物的溫度也無法達到設定值（60 ℃）。當磨煤機的風干燥、輸送能力下降時，如果AGC指令快速加負荷，給煤機會快速加入大量的煤，最終導致磨煤機堵煤。④引風機變頻調節(jié)。我廠引風機采用了變頻調節(jié)后，降低了引風機的電耗，但變頻調節(jié)存在調節(jié)反應速率較慢的特點。這造成在AGC指令快速增加負荷時，煤量會大幅度增加，進而使磨煤機冷熱風門參與調節(jié)，磨煤機所有一次風量增加，一次風母管的壓力下降。為了維持一次風母管的壓力，要提高一次風機轉速，以滿足一次風壓的設定要求。當一次風母管的壓力仍沒有達到設定值時，如果繼續(xù)增加煤量，則會導致一次風母管的壓力在短時間內低于設定值，低于設定值的程度與負荷增長的速率有關。這是因為變頻器的響應速度緩慢，導致一次風壓降低，磨煤機內一次風干燥、輸送煤粉的能力下降，嚴重情況下，會造成堵磨。

3.3 解決措施

在正常運行中，常采取以下6種措施確保磨煤機不堵煤，從而防止參數(shù)大幅波動：①合理配煤。根據(jù)場地存煤情況、天氣情況和負荷預發(fā)情況，合理搭配了各煤倉煤種。運行中，了解了各煤倉煤種的情況，做到心中有數(shù)。②制粉系統(tǒng)啟動的過程中，運行人員根據(jù)上倉煤種修改了液壓加載力的上限值，磨輥加載采用了變加載的方式。布煤方式恢復到原方式布煤（煤量為20～25 t/h）、待磨輥自動下降。此外，還在磨煤機運行的過程中，根據(jù)參數(shù)變化修改了加載力值，以防止堵磨。③加強了對磨煤機參數(shù)的監(jiān)視，可在磨煤機出現(xiàn)堵煤趨勢時及時調整。④在磨煤機發(fā)生堵煤時，將機組的控制方式切至了手動方式，磨煤機煤量、一次風量切至了手動控制，逐臺對磨煤機進行了減煤吹掃。同時，調節(jié)了給水量和減溫水量，避免了磨煤機被吹通后引起的負荷急劇升高、主汽壓力和主汽溫突升的現(xiàn)象。⑤在磨煤機運行中，安排了工作人員就地監(jiān)管并隨時保持通訊，可及時匯報磨煤機振動的情況，并根據(jù)石子煤排放情況增加了排放次數(shù)。啟停次數(shù)較多的磨煤機或斷煤后提輥次數(shù)較多的磨煤機的石子煤會增多，因此，開始注意清理石子煤的工作。⑥目前，對II期制粉系統(tǒng)邏輯進行了修改，熱風調門自動運行時，增加了偏置。熱風門開度主調信號為煤量，并與煤量基本成正比例關系，輔以磨出口風速修正，改變偏置值的目的為直接改變熱風門的開度。

4 結束語

在機組運行的過程中，磨煤機常出現(xiàn)一系列的問題。因此，必須分析這些常見問題，并提出有針對性的整改措施，這有利于集控人員加強監(jiān)視和調整參數(shù)，從而保證機組的穩(wěn)定運行，且對相同機組的運行有一定的參考意義。

參考文獻

[1]葉江明.電廠鍋爐原理及設備[M].第二版.北京：中國電力出版社，2010.

[2]黃新元.電站鍋爐燃燒與調整[M].北京：中國電力出版社，2007.

〔編輯：張思楠〕