雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)分離器堵塞的現(xiàn)象、原因及處理

王曉輝(勝利油田勝利發(fā)電廠 山東 東營 257000)

一、概述

我廠二期鍋爐采用雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，機(jī)組投產(chǎn)幾年來總體運行平穩(wěn)，但部分運行問題逐漸暴露出來，主要體現(xiàn)在鍋爐燃燒不穩(wěn)定，鍋爐飛灰含碳量偏高，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運行，增大了運行人員的勞動強(qiáng)度，制粉系統(tǒng)分離器、送粉管道風(fēng)壓、風(fēng)速異常，導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷自動控制無法投入。本文以近兩年的觀察記錄以及設(shè)備改進(jìn)狀況為基礎(chǔ)分析了制粉系統(tǒng)風(fēng)壓異常的現(xiàn)象、原因及治理措施和建議。

1.系統(tǒng)簡介：

我廠300 M W發(fā)電機(jī)組鍋爐采用1025t/h壓臨界壓力中間再熱自然循環(huán)鍋爐，單爐膛四角切向燃燒，每臺爐配4臺磨煤機(jī)，雙進(jìn)雙出鋼球磨直吹式制粉系統(tǒng)，每臺磨煤機(jī)布置兩臺煤粉分離器，煤粉分離器為普通徑向型離心式粗粉分離器。

二、制粉系統(tǒng)風(fēng)壓、風(fēng)速異常的危害及原因

1.單臺磨煤機(jī)兩臺分離器出力不均，造成粉管煤粉濃度偏差大，影響鍋爐燃燒穩(wěn)定，爐內(nèi)風(fēng)粉濃度偏差大導(dǎo)致煤粉氣流與熱煙氣、二次風(fēng)混合不均，當(dāng)爐內(nèi)燃燒工況擾動過大時，造成鍋爐煤耗升高，飛灰可燃物含量增大，鍋爐燃燒穩(wěn)定性差，遇到煤質(zhì)突然變差會造成鍋爐在高負(fù)荷工況下滅火，我廠#3爐發(fā)生過兩次高負(fù)荷（280 M W）工況下滅火，分析表明均與分離器風(fēng)壓波動有直接原因。

2.分離器風(fēng)壓波動大，制粉出力對鍋爐燃燒擾動大導(dǎo)致協(xié)調(diào)無法投入，影響鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行，燃燒自動不能投入增加了鍋爐監(jiān)盤人員的勞動強(qiáng)度和心理負(fù)擔(dān)。

3.經(jīng)過觀察與分析逐步排除了噴燃器的結(jié)焦、磨煤機(jī)的絞龍、制粉系統(tǒng)風(fēng)門擋板等諸多因素，確定了制粉系統(tǒng)風(fēng)壓、風(fēng)速異常主要原因為煤粉分離器的堵塞。以下對其進(jìn)行細(xì)致分析。

三、制粉系統(tǒng)分離器堵塞的現(xiàn)象

回粉管堵塞原因、現(xiàn)象

原因：分離器回粉管堵塞后分離器的折向擋板及內(nèi)筒工作正常，分離器內(nèi)筒分離出來的粗粉在內(nèi)筒底部堆積到一定的高度時，內(nèi)筒底部六棱錐體的活動門在煤粉重力作用下開啟，向下飄落的粗粉由于不能經(jīng)回粉管正常進(jìn)入原煤管路而與進(jìn)入分離器的煤粉氣流混合，內(nèi)筒粗粉的粉位降低到一定程度時活動門自動關(guān)閉，活動門反復(fù)開啟閉合粗粉反復(fù)下落與進(jìn)入分離器的氣流混合沖擊造成分離器的風(fēng)壓波動。

典型現(xiàn)象：

1.分離器折向擋板前就地壓力表劇烈波動。（典型現(xiàn)象）

2.D C S中分離器壓力指示偏低。

3.同層對角兩個一次風(fēng)速同時偏低。（典型現(xiàn)象）

4.兩側(cè)分離器壓力偏差大。（典型現(xiàn)象）

5.煤粉細(xì)度變粗。

6.制粉溫度降低，兩側(cè)分離器出口溫度偏差大。

折向擋板堵塞原因、現(xiàn)象

原因：煤粉分離器的折向擋板堵塞后分離器的出入口壓差（折向擋板前后壓差）增大，根據(jù)運行觀察，分離器在完全清潔（系統(tǒng)清理后投用初期）時，分離器的折向擋板前后壓差400 Pa,隨著運行時間的增長，雜物逐漸在擋板上掛結(jié)，壓差逐漸增大到600-1000 Pa,當(dāng)折向擋板雜物掛結(jié)到一定程度后達(dá)到一定平衡，至今尚未發(fā)生堵死的現(xiàn)象。由于折向擋板的間距較小，線絮狀雜物容易在此處掛結(jié)，部分脫落的雜物進(jìn)入分離器內(nèi)筒。

典型現(xiàn)象：

1.折向擋板前壓力高，折向擋板后壓力低，折向擋板前后壓差大。（典型現(xiàn)象）（折向擋板堵塞后清理的標(biāo)準(zhǔn)：分離器折向擋板前壓力4.0 KPa時前后壓差大于1.2 KPa；折向擋板前壓力每升高或降低0.5 KPa，壓差值增加或減少0.2 KPa。認(rèn)定為必須進(jìn)行清理）。

2.容量風(fēng)門開度偏大，而制粉系統(tǒng)出力偏低，帶負(fù)荷困難。

3.制粉溫度降低，兩側(cè)制粉溫度偏差大。

內(nèi)錐堵塞的原因、現(xiàn)象

原因：折向擋板處掛結(jié)的雜物部分進(jìn)入分離器的內(nèi)筒并沉積下來，積累到一定程度時在底部將內(nèi)筒堵塞。煤粉分離器的內(nèi)筒堵塞后，分離器失去了氣流旋轉(zhuǎn)離心分離的作用，內(nèi)筒的粗粉無法通過底部六棱錐的活動門返回到落煤管道和二次飛揚分離，煤粉氣流通過折向擋板直接進(jìn)入送粉管道入爐燃燒，煤粉僅僅經(jīng)過重力的分離和撞擊的分離，煤粉出力主要取決于磨煤機(jī)的通風(fēng)量及熱風(fēng)攜帶煤粉的能力，因為凡是能夠進(jìn)入折向擋板煤粉全部進(jìn)入送粉管道及內(nèi)筒無回粉所以通常情況下運行的感覺是磨煤機(jī)出力增大。

典型現(xiàn)象：

1.內(nèi)錐堵塞的分離器，其分離器出口一次風(fēng)速（一個或兩個）無規(guī)律性異常波動，一次風(fēng)速波動幅度大于5～6 m/s。（典型現(xiàn)象）

2.同層對角兩個一次風(fēng)速偏差大。

3.經(jīng)吹掃粉管道后，一次風(fēng)速指示仍然異常偏低。（在吹掃粉管道過程中，可間接判斷熱控測量元件準(zhǔn)確性）

4.制粉系統(tǒng)出力偏大，制粉溫度低。（典型現(xiàn)象）

5.內(nèi)錐堵塞嚴(yán)重時，造成主汽壓力、爐膛負(fù)壓、主汽溫度等參數(shù)異常波動。

6.煤粉細(xì)度變粗。

四、引起制粉系統(tǒng)分離器堵塞的原因

1.入爐煤中含有軟雜物（稻草、編織袋、炮線等雜物）

2.煤中水分偏高。

3.制粉溫度偏低。

4.單側(cè)給煤引起制粉溫度過低。

5.制粉出力偏高。

6.內(nèi)錐落粉密封擋板機(jī)械卡澀。

五、制粉系統(tǒng)分離器堵塞的判定標(biāo)準(zhǔn)及處理措施

1.根據(jù)廠里發(fā)的《關(guān)于保證二期鍋爐制粉系統(tǒng)分離器正常工作的管理規(guī)定》執(zhí)行。運行人員根據(jù)以上分離器堵塞的現(xiàn)象判斷分離器堵塞的具體部位后，應(yīng)及時填寫設(shè)備缺陷，通知檢修人員。

2.制粉系統(tǒng)分離器堵塞，雖達(dá)不到緊急停止制粉系統(tǒng)運行的條件，但回粉管堵塞和內(nèi)錐嚴(yán)重堵塞都會影響到燃燒穩(wěn)定，，檢修人員應(yīng)聯(lián)系運行人員在條件允許情況下，打開相關(guān)孔門進(jìn)行清理，值長應(yīng)盡快安排處理

3.磨處理分離器堵塞過程中，特別是停運下層制粉系統(tǒng)時，會對燃燒組織造成嚴(yán)重擾動和影響，監(jiān)盤人員應(yīng)全面分析、掌握影響燃燒的外部條件和燃燒穩(wěn)定性，必要時應(yīng)提前投油助燃。

六、防止制粉系統(tǒng)分離器堵塞的建議和設(shè)想

1.加強(qiáng)原煤中雜質(zhì)的清理工作，盡量減少原煤中的爆破線、雜草等線絮狀雜物的含量，現(xiàn)實情況是導(dǎo)致煤粉分離器堵塞的雜物對于大量原煤來講實際上是微乎其微的，使原煤絕對的清潔目前無法達(dá)到。

2.改進(jìn)分離器的結(jié)構(gòu)，將分離器的折向擋板改造為無突出螺栓的近似翼型焊接整體結(jié)構(gòu)，減少折向擋板部位雜物的掛結(jié)量。

3.內(nèi)筒下端的六棱錐活動門處安裝電磁鐵，在運行中或內(nèi)筒堵塞時可以控制電磁鐵的反復(fù)吸合和放開活動門板將內(nèi)筒的煤粉放凈，當(dāng)內(nèi)筒堵塞嚴(yán)重時停磨清理。

4.分離器入口管道的設(shè)計安裝可以在運行中清理雜物的清理裝置，將線絮狀的雜物在進(jìn)入分離器之前清理出來。