一起磨煤機(jī)熱一次風(fēng)隔絕門故障分析及應(yīng)對措施

程 江

神華廣東國華粵電臺山發(fā)電有限公司 廣東 臺山 529228

0 引言

臺山電廠一期裝機(jī)容量5×600MW， 鍋爐為上海鍋爐廠亞臨界一次再熱強(qiáng)制循環(huán)汽包爐，配備正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺爐正壓直吹式制粉系統(tǒng)配6臺HP983碗式中速磨煤機(jī)和6臺EG-2490型給煤機(jī)，1臺備用； 磨熱一次風(fēng)道配備LRFM560×1400×1400熱一次風(fēng)隔絕門，氣缸驅(qū)動。

磨煤機(jī)是鍋爐的重要輔機(jī)之一，其可靠性對鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的影響，特別是對于直吹式制粉系統(tǒng)而言。 磨煤機(jī)工作環(huán)境惡劣，在運(yùn)行中不可避免地會出現(xiàn)各種各樣的故障，所以在鍋爐設(shè)計中必須設(shè)置備用磨煤機(jī)。為了保證機(jī)組運(yùn)行中磨煤機(jī)檢修工作安全可靠地進(jìn)行，必須將進(jìn)入磨煤機(jī)的一次冷、熱風(fēng)可靠嚴(yán)密地隔離，尤其是熱風(fēng)［1］， 因此熱一次隔絕門必須嚴(yán)密可靠，即磨煤機(jī)投入運(yùn)行時，該隔絕門必須可靠開啟；當(dāng)磨煤機(jī)處于備用或檢修時，隔絕門必須安全隔離，并且對隔絕門開啟與關(guān)閉要有一定的時間要求［2］。

由于磨煤機(jī)熱一次隔絕門所處的工作環(huán)境溫度高、風(fēng)道截面大、受力大，同時關(guān)閉的嚴(yán)密性、可靠性要求高，隔絕門出現(xiàn)故障的概率較大。 臺山電廠在機(jī)組運(yùn)行過程中，磨煤機(jī)熱一次風(fēng)隔絕門也出現(xiàn)過漏風(fēng)、不能關(guān)閉、反饋不到位等故障。制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)熱一次風(fēng)隔絕門的能否正常使用影響制粉系統(tǒng)可靠性， 也影響著制粉系統(tǒng)的檢修維護(hù)工作，熱一次風(fēng)隔絕門故障的成功處理能夠保證制粉系統(tǒng)及其煤倉原煤不發(fā)生自燃等情況。

1 熱一次風(fēng)隔絕門概況及常見故障

1.1 熱一次風(fēng)隔絕門概況

熱一次風(fēng)隔絕門主要有驅(qū)動裝置、鎖緊裝置和門板三部分組成。 驅(qū)動裝置為氣缸，使用儀用壓縮空氣驅(qū)動， 鎖緊裝置由鎖緊氣缸與鎖緊輪軸組成（見圖1）。熱控開關(guān)信號通過鎖緊反饋信號、風(fēng)門開關(guān)反饋信號組成。 其動作過程為：1）關(guān)，氣缸動作，關(guān)反饋脫離，門板到位后，鎖緊氣缸動作，反饋到位后，整個風(fēng)門關(guān)反饋信號；2）開，鎖緊氣缸動作，到位后，驅(qū)動氣缸動作后碰開反饋，到位后，風(fēng)門開反饋信號。其中門板由門板下方焊接的支承滾輪支承并在驅(qū)動氣缸的推動下在導(dǎo)軌上做運(yùn)動，支承滾輪主要作用是承受門板的重量同時將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，從而減小熱風(fēng)隔絕門開關(guān)時的阻力。

圖1 熱一次風(fēng)門結(jié)構(gòu)簡圖

1.2 常見故障

由于熱一次風(fēng)隔絕門所處環(huán)境惡劣，在制粉系統(tǒng)運(yùn)行和備用過程中常發(fā)生以下故障：

1）熱一次風(fēng)隔絕門開關(guān)不到位或超時。隔絕門開不到位或超時， 會影響磨煤機(jī)的正常啟動運(yùn)行，進(jìn)而影響機(jī)組對電網(wǎng)負(fù)荷的響應(yīng)要求，從而影響機(jī)組出力；隔絕門關(guān)不到位，將影響磨煤機(jī)的正常備用，使磨煤機(jī)內(nèi)溫度升高，從而導(dǎo)致磨煤機(jī)內(nèi)積粉著火自燃，甚至?xí)?dǎo)致停磨時爆燃，同時由于隔絕門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致磨煤機(jī)檢修工作無法進(jìn)行，影響磨煤機(jī)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。這種現(xiàn)象的發(fā)生主要是由于風(fēng)門內(nèi)積灰或反饋撞桿內(nèi)彈簧受熱老化等造成。

2）熱一次風(fēng)隔絕門關(guān)閉不嚴(yán)密漏風(fēng)。隔絕門關(guān)閉不嚴(yán)密同樣會導(dǎo)致磨煤機(jī)內(nèi)溫度升高從而影響磨煤機(jī)備用和檢修，主要是由于密封盤根安裝不到位、老化或密封盤根質(zhì)量較差造成。 因此提高密封件使用壽命，可以延長檢修周期［3］。

3）熱一次風(fēng)隔絕門外漏。這種情況多發(fā)生在氣缸軸頭處，外漏影響周圍環(huán)境，也容易使氣缸密封件老化導(dǎo)致氣缸不能正常工作。

4）氣缸推力不足。這種情況主要是氣缸密封件老化引起導(dǎo)致開關(guān)時壓縮空氣壓力下降，氣缸推力不夠，不能推動隔絕門門板。

2 本次故障及原因分析

2010年4月27日3A熱風(fēng)隔絕門有漏風(fēng)情況，運(yùn)行配合處理3A磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門內(nèi)漏缺陷， 打開3A給煤機(jī)密封風(fēng)門、3A磨煤機(jī)出口門、3A磨煤機(jī)冷風(fēng)調(diào)門至60%，就地機(jī)務(wù)及熱工人員活動3A磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門，后3A磨煤機(jī)出口快速上升至92度，就地關(guān)閉熱風(fēng)隔絕門并全開冷風(fēng)隔絕門，磨煤機(jī)出口溫度仍繼續(xù)升至100度，至當(dāng)天處理時3A磨煤機(jī)入口溫度104 度，出口溫度102 度。

當(dāng)3A磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門不到位情況發(fā)生后，檢修人員對熱風(fēng)隔絕門不到位進(jìn)行了處理，主要是將0.8MPa壓力的壓縮空氣打入氣缸中并保持憋壓，使熱風(fēng)隔絕門門板能夠間斷地向關(guān)閉方向運(yùn)動，且在去年小修時熱風(fēng)隔絕門氣缸密封件進(jìn)行過更換，因此可以判斷氣缸不存在內(nèi)漏問題導(dǎo)致隔絕門無法關(guān)閉，在此前3號機(jī)組曾停機(jī)消缺，對熱風(fēng)隔絕門檢查其導(dǎo)軌內(nèi)部無明顯的積灰或灰板結(jié)情況，可以排除卡澀不到位是由于積灰引起。從隔絕門關(guān)閉情況來看可判斷：隔絕門門板下部支承滾輪疲勞斷裂卡澀在門板與導(dǎo)軌的底部從而導(dǎo)致3A磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門關(guān)閉時阻力大而不能關(guān)閉。

3 故障風(fēng)險分析及運(yùn)行措施制定

3A磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門關(guān)閉不了， 在冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板全開的情況下，磨內(nèi)溫度仍有103度，存在以下主要風(fēng)險：1）由于3A磨煤機(jī)停運(yùn)后，原煤倉內(nèi)存有400噸原煤，熱風(fēng)隔絕門無法關(guān)閉，磨煤機(jī)長期停運(yùn)下，原煤倉內(nèi)原煤容易自燃；2）由于熱風(fēng)隔絕門不能關(guān)閉， 且磨煤機(jī)與給煤機(jī)連通無法隔離，熱風(fēng)容易竄入給煤機(jī)導(dǎo)致給煤機(jī)部件老化損壞；3）由于熱風(fēng)隔絕門不能關(guān)閉，磨煤機(jī)內(nèi)部溫度高可能使磨內(nèi)煤粉積粉自燃。

基于上述風(fēng)險，對磨煤機(jī)運(yùn)行及停運(yùn)工況下的參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)行了以下試驗：1）3A磨煤機(jī)停磨模擬試驗。3A磨煤機(jī)熱風(fēng)門全關(guān)、冷風(fēng)門77%、停止給煤機(jī)情況下，磨煤機(jī)入口風(fēng)量可達(dá)120t/h，磨煤機(jī)入口溫度可降到99度，出口溫度降到92度，參數(shù)穩(wěn)定，滿足停磨安全吹掃條件。 2）3A磨煤機(jī)滿足正常運(yùn)行條件試驗。 開啟3A磨熱風(fēng)調(diào)門至40%，磨煤機(jī)入口風(fēng)量120 t/h，磨煤機(jī)入口溫度可達(dá)123度，出口溫度可達(dá)105度，且熱風(fēng)門仍有裕量，因此滿足磨煤機(jī)啟動后給煤量大于20 t/h的條件， 可保持磨煤機(jī)正常運(yùn)行。 3）磨煤機(jī)長期停運(yùn)過程中，關(guān)閉磨煤機(jī)出口門，可將磨煤機(jī)出入口溫度降到34度，滿足長期備用條件。 4）磨煤機(jī)運(yùn)行中發(fā)生MFT，3A出口門會聯(lián)鎖關(guān)閉，滿足鍋爐防爆要求。

通過試驗確定了在熱一次風(fēng)門故障情況3A磨煤機(jī)可以運(yùn)行，并制定了在熱一次風(fēng)隔絕門故障下的臨時運(yùn)行措施：

（1）關(guān)閉3A磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門氣缸氣源。

（2）磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門模擬全開信號，就地開度實際不動。

（3）啟動磨煤機(jī)前狀態(tài)：磨煤機(jī)排渣門關(guān)閉，磨煤機(jī)出口門關(guān)閉，磨煤機(jī)熱風(fēng)門關(guān)閉，冷風(fēng)門稍有開度，磨煤機(jī)出口溫度小于50度。

（4）為防止一次風(fēng)壓大幅度波動，就地用對講機(jī)聯(lián)系，就地依次開啟磨煤機(jī)4個出口門。

（5）磨煤機(jī)出口溫度會迅速上升，應(yīng)立即調(diào)整好磨煤機(jī)入口風(fēng)量啟動磨煤機(jī)，當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度升高至75度之前，啟動給煤機(jī)，控制磨煤機(jī)出口溫度.第4）5）項操作前要做好準(zhǔn)備，銜接緊密。

（6）3A磨煤機(jī)石子煤斗水封立即注水，然后開啟磨煤機(jī)排渣門，磨煤機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。

（7）若3A磨煤機(jī)運(yùn)行中跳磨，如要吹掃，就地依次開啟磨煤機(jī)4個出口門，將磨煤機(jī)熱風(fēng)門全關(guān)、冷風(fēng)門開77%、停止給煤機(jī)，磨煤機(jī)入口風(fēng)量120t/h，啟動磨煤機(jī)進(jìn)行吹掃，磨入口溫度可降到99度，出口溫度降到92度，滿足吹掃10分鐘，磨煤機(jī)排渣門關(guān)閉，再就地依次關(guān)閉磨煤機(jī)4個出口門，關(guān)閉磨煤機(jī)熱風(fēng)門，冷風(fēng)門開到25%，降低磨煤機(jī)出入口溫度，磨煤機(jī)備用。

（8）煤倉燒空時注意觀察給煤機(jī)煤量，發(fā)現(xiàn)煤量及給煤機(jī)電流下降時， 立即關(guān)閉給煤機(jī)上閘板，皮帶走空后停止給煤機(jī)，全關(guān)磨煤機(jī)熱風(fēng)門、冷風(fēng)門77%、磨煤機(jī)入口風(fēng)量120t/h，吹掃15分鐘，停止磨煤機(jī)。

（9）關(guān)閉磨煤機(jī)排渣門，再就地依次關(guān)閉磨煤機(jī)4個出口門，冷風(fēng)門開到25%，降低磨煤機(jī)出入口溫度，磨煤機(jī)備用。

（10）磨煤機(jī)備用期間，關(guān)閉3A磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門氣缸氣源，磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門模擬全開信號不變。

4 結(jié)論及建議

熱一次風(fēng)隔絕門的可靠性影響著制服系統(tǒng)正常運(yùn)行和備用，甚至影響機(jī)組負(fù)荷，通過該次熱一次風(fēng)隔絕門故障分析，可以判斷支撐滾輪損壞導(dǎo)致熱一次風(fēng)隔絕門關(guān)閉不了，通過檢修處理和運(yùn)行措施的制定，在熱一次風(fēng)隔絕門不能關(guān)閉的情況下可以保證了該制粉系統(tǒng)的正常運(yùn)行備用及跳磨要求，為同類熱一次風(fēng)隔絕門的故障處理提供借鑒。針對隔絕門門板支撐滾輪損壞導(dǎo)致隔絕門關(guān)閉不了的故障，還需要在隔絕門檢修過程中制定支撐滾輪的檢查檢修項目，確保隔絕門的可靠性。

［1］吳士祥.華能福州電廠3號、4號爐磨煤機(jī)入口一次熱風(fēng)隔絕門改造［J］. 發(fā)電設(shè)備，2003，（1）：1-3.

［2］王賢明.火電廠磨煤機(jī)熱風(fēng)隔絕門優(yōu)化設(shè)計的研究［J］.華東電力，2009，37（12）：90-93.

［3］王力強(qiáng)，于淼.制粉系統(tǒng)熱一次風(fēng)隔絕門改型更換［J］. 科技信息，2003，（34）：42-55.