中速輥式磨煤機(jī)磨損嚴(yán)重問(wèn)題治理研究與應(yīng)用

李 明

內(nèi)蒙古京能(錫林郭勒)發(fā)電有限公司 內(nèi)蒙古 錫林郭勒盟026100

某集團(tuán)發(fā)電公司2×660 MW機(jī)組項(xiàng)目,采用全球首臺(tái)660 MW級(jí)高參數(shù)超超臨界褐煤鍋爐,系某鍋爐廠制造的超超臨界π型鍋爐,鍋爐型式:超超臨界參數(shù)變壓直流爐,前后墻對(duì)沖燃燒方式、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、緊身封閉、全鋼構(gòu)架的π型爐。采用中速輥式磨煤機(jī),#1機(jī)組于2018年10月投入商業(yè)運(yùn)行;#2機(jī)組于2019年01月投入商業(yè)運(yùn)行。

鍋爐采用中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng),每臺(tái)爐配7臺(tái)中速磨煤機(jī),型號(hào)為ZGM113 G-II(A),配用靜態(tài)分離器。對(duì)于設(shè)計(jì)煤種,6臺(tái)磨煤機(jī)可滿足鍋爐MCR工況115%出力的要求,其中1臺(tái)備用;對(duì)于校核煤種,7臺(tái)磨煤機(jī)全部投運(yùn)可滿足鍋爐MCR工況運(yùn)行的要求。每臺(tái)磨煤機(jī)帶鍋爐的一層燃燒器(每臺(tái)磨煤機(jī)5個(gè)出粉口)。

1 現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

鍋爐設(shè)計(jì)空預(yù)器出口一次風(fēng)溫度為372℃,實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中空預(yù)器出口一次風(fēng)溫度僅有338℃,比設(shè)計(jì)值低了34℃。目前鍋爐燃用的原煤多為高水分褐煤,煤質(zhì)水分在35%左右,由于磨煤機(jī)進(jìn)口溫度降低,導(dǎo)致磨煤機(jī)出口溫度低于設(shè)計(jì)值60℃,極端工況下達(dá)到55℃以下,磨煤機(jī)干燥出力不足,導(dǎo)致以下問(wèn)題:

①為滿足磨煤機(jī)干燥需要,目前運(yùn)行過(guò)程中采取的主要手段是大幅增加磨煤機(jī)的通風(fēng)量,導(dǎo)致磨煤機(jī)筒壁、分離器粉管磨損嚴(yán)重,漏粉頻繁,嚴(yán)重影響機(jī)組可靠性運(yùn)行及安全文明生產(chǎn)。

②一次風(fēng)量的增加,加大了磨煤機(jī)動(dòng)環(huán)、靜環(huán)磨損,影響磨煤機(jī)出力。③滿負(fù)荷工況下,部分磨煤機(jī)出口溫度在57℃左右。煤粉干燥不佳,濕度大,乏氣粉管易堵塞。

④為滿足出力要求,需增大加載壓力,加速磨輥、襯瓦磨損,影響其使用壽命。

⑤磨煤機(jī)一次風(fēng)耗量大,不僅造成一次風(fēng)機(jī)壓頭和流量的上升,而且增加了一次風(fēng)機(jī)電耗。

2 治理方法及效果

為解決磨煤機(jī)磨損嚴(yán)重的問(wèn)題,鍋爐檢修人員總結(jié)經(jīng)驗(yàn),充分調(diào)研,制定方案,利用機(jī)組B修機(jī)會(huì),對(duì)磨煤機(jī)入煤干燥方式進(jìn)行改造,同時(shí)強(qiáng)化筒壁、粉管及內(nèi)部元件,增強(qiáng)其耐磨性,延長(zhǎng)使用壽命。詳情如下:

①采用中心預(yù)干燥系統(tǒng)+新型動(dòng)靜環(huán)技術(shù)可以大幅降低磨煤機(jī)通風(fēng)阻力,進(jìn)而降低磨煤機(jī)內(nèi)部風(fēng)速,優(yōu)化制粉系統(tǒng)性能。

中心預(yù)干燥系統(tǒng)是在落煤管處增設(shè)風(fēng)粉混合器,從磨煤機(jī)混合熱風(fēng)進(jìn)口管道引出部分熱風(fēng),經(jīng)落煤管隨原煤進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)部,風(fēng)粉充分混合,優(yōu)化磨煤機(jī)進(jìn)風(fēng)方式,以此達(dá)到降低動(dòng)環(huán)通風(fēng)量及風(fēng)速;同時(shí)對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)干燥兩個(gè)優(yōu)化效果。

②新型動(dòng)靜環(huán)具有如下優(yōu)點(diǎn)

a)使用耐磨稀土合金鋼鑄造件,提升動(dòng)環(huán)硬度及耐磨性,延長(zhǎng)使用壽命;b)結(jié)合中心預(yù)干燥系統(tǒng),優(yōu)化通風(fēng)面積設(shè)計(jì),保證動(dòng)環(huán)位置合理的風(fēng)速;c)優(yōu)化動(dòng)靜環(huán)間隙配合方式,由動(dòng)靜環(huán)軸向間隙,調(diào)整為徑向間隙,避免動(dòng)靜環(huán)間隙的磨損,避免長(zhǎng)周期運(yùn)行后,動(dòng)靜環(huán)間隙擴(kuò)大,延長(zhǎng)動(dòng)靜環(huán)使用壽命;

d)優(yōu)化動(dòng)環(huán)葉片結(jié)構(gòu),使動(dòng)環(huán)減重10%以上,降低磨煤機(jī)電耗。

③結(jié)合磨煤機(jī)內(nèi)部檢查情況,對(duì)于磨損嚴(yán)重的部位采用耐磨復(fù)合板補(bǔ)焊,提高筒壁耐磨性,同時(shí)對(duì)分離器粉管測(cè)厚,補(bǔ)焊,延長(zhǎng)檢修周期。

④對(duì)磨損的輥套、襯瓦進(jìn)行更換,磨輥防磨板補(bǔ)強(qiáng),測(cè)點(diǎn)補(bǔ)焊,增強(qiáng)其耐磨性。

圖1 中心預(yù)干燥系統(tǒng)示意圖

通過(guò)上述治理措施,機(jī)組啟動(dòng)后,單臺(tái)給煤量68t時(shí),磨煤機(jī)通風(fēng)阻力下降約250Pa,磨煤機(jī)入口熱一次風(fēng)量下降20t/h以上,一次風(fēng)量有所降低,節(jié)約了一次風(fēng)機(jī)電耗的同時(shí),極大地降低了風(fēng)粉混合物對(duì)磨煤機(jī)筒壁、粉管及磨內(nèi)元件的沖刷;磨煤機(jī)出力增加,所需加載力有所降低,減輕了磨輥、襯瓦的磨損量;落煤經(jīng)預(yù)干燥后,磨煤機(jī)出口溫度提高到60℃以上,煤粉濕度降低,減少了乏氣粉管堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)組B修后,磨煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)6個(gè)月以來(lái),無(wú)漏粉情況,減少了檢修維護(hù)工作量,節(jié)省人力、物力,提高了機(jī)組運(yùn)行可靠性、安全性。