火電機組中速磨煤機排渣系統(tǒng)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(tǒng)，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(tǒng)。兩臺機組自2009年8月投產(chǎn)以來，排渣系統(tǒng)頻繁發(fā)生漏風、漏灰、卡澀現(xiàn)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(xiàn)場文明生產(chǎn)和磨煤機的安全運行。為了有效的解決排渣系統(tǒng)故障，某電廠技術(shù)人員積極進行原因分析，，將現(xiàn)有排渣系統(tǒng)改為全封閉式排渣系統(tǒng)，有效解決排渣系統(tǒng)存在的問題，實現(xiàn)磨煤機安全穩(wěn)定運行，提高現(xiàn)場安全文明產(chǎn)生環(huán)境。

某電廠磨煤機排渣系統(tǒng)，自2009年8月投產(chǎn)以來，磨煤機排渣系統(tǒng)年故障累計發(fā)生150次，因為排渣系統(tǒng)故障導致磨煤機退出運行年累計多達30次，漏風、漏灰現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，嚴重影響文明生產(chǎn)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(tǒng)漏風、漏灰是造成制粉系統(tǒng)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(tǒng)，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(guān)不到位，造成嚴重漏風、漏灰，嚴重污染周邊環(huán)境，多次由于磨煤機排渣系統(tǒng)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(wěn)定性。

改造前排渣系統(tǒng)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(tǒng)，排渣系統(tǒng)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(shè)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(huán)境二次污染，從現(xiàn)有排渣系統(tǒng)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(huán)球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉(zhuǎn)載須注名來源磨煤機運行時，排渣一次門開啟，二次門關(guān)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(huán)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(zhì)易磨損，門板材質(zhì)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(fā)生漏風、漏灰現(xiàn)象。

排渣門布置方式導致排渣門容易出現(xiàn)開關(guān)不到位現(xiàn)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(xiàn)無法正常關(guān)閉。

中間緩沖渣箱石子煤料位缺乏監(jiān)控手段，運行人員基本是根據(jù)經(jīng)驗判斷石子煤量確認排渣時間，當煤質(zhì)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(guān)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(tǒng)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(tǒng)如下圖：

三、排渣系統(tǒng)改造實施

改造思路及目標。對排渣系統(tǒng)設(shè)備、結(jié)構(gòu)、控制方式等進行系統(tǒng)的改造，增加料位報警。通過改造，將原有正壓排渣開放系統(tǒng)改為全密封排渣方式，徹底解決排渣過程中漏灰、漏風等現(xiàn)象，改善設(shè)備安全文明生產(chǎn)環(huán)境，提高機組運行的可靠性。

改造方案。對每臺排渣系統(tǒng)進行全面改造，全封閉排渣系統(tǒng)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(tǒng)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(jié)構(gòu)設(shè)計上根本解決了排渣過程中出現(xiàn)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(chǎn)品出現(xiàn)的內(nèi)漏、外漏等各種問題，提高設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)一整體鋼板，箱體前面及側(cè)面設(shè)定位擋板，保證小車準確定位。提升裝置為電動提升機構(gòu)上升及下降都設(shè)有行程限位開關(guān)，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(nèi)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(tǒng)動力控制電源改為雙路電源。使用雙電源控制，實現(xiàn)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(tǒng)無法正常運行，嚴重時造成機組降負荷、或非停事故的發(fā)生。

增加料位開關(guān)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(shè)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(tǒng)改造后，排渣系統(tǒng)運行正常，未出現(xiàn)門板漏風、漏粉及卡澀現(xiàn)象，未發(fā)生渣箱滿倉，設(shè)備運行環(huán)保、穩(wěn)定。

排渣系統(tǒng)改造前后對照表

序號 改造內(nèi)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(xiàn)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(guān)次數(shù)，加劇了門板磨損，改造后實現(xiàn)一用一備，減少了門板操作次數(shù)，減少了門板磨損。

3 排渣門板材質(zhì)改變 改造前門板材質(zhì)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(tǒng)運行方式：1、未排渣時，排渣一次門開啟，二次門關(guān)閉，石子煤進入中間緩沖渣箱。2、排渣時，排渣一次門關(guān)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(tǒng)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(guān)閉，備用門開啟，人工更換渣箱 改造后排渣系統(tǒng)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(guān)報警裝置

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

四、經(jīng)濟性及安全性評價

10臺磨煤機排渣系統(tǒng)改造前后直接經(jīng)濟對比表（按年進行統(tǒng)計）

名稱 技改前更換備件數(shù)量 技改前經(jīng)濟損失

（萬元） 技改后 技改后經(jīng)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(jīng)濟損失 24.5 0

改造后年節(jié)約直接費用24.5萬元。由于排渣系統(tǒng)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(fā)電量約6萬KWh，全年累計少發(fā)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(tǒng)運行穩(wěn)定，未發(fā)生漏灰、漏風及設(shè)備故障等現(xiàn)象。

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

（作者單位：大唐寶雞熱電廠）