600 MW機(jī)組鍋爐制粉系統(tǒng)故障原因分析及處理對(duì)策

陳義，鄒祥杰

(1.神華福能鴻山發(fā)電有限責(zé)任公司,福建 石獅 362712;2.福建漳州后石電廠，福建 漳州 363100)

1 制粉系統(tǒng)概況

福建漳州后石電廠始建于1999年，現(xiàn)有7臺(tái)600 MW超臨界燃煤機(jī)組，#8～#10機(jī)組正在籌建中。該廠#1～#4鍋爐配備正壓、直吹式制粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)由2臺(tái)磨煤機(jī)密封風(fēng)機(jī)、2臺(tái)離心式一次風(fēng)機(jī)、5臺(tái)中速磨煤機(jī)、5臺(tái)皮帶式給煤機(jī)組成。若用設(shè)計(jì)煤種，4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行就能帶額定負(fù)荷。磨煤機(jī)為日本三菱公司生產(chǎn)的垂直壓力中速磨煤機(jī)(型號(hào)MVM28R)，設(shè)計(jì)出力為17.5～69.0 t/h，煤粉細(xì)度20%(R75)，在鍋爐最大連續(xù)出力下4臺(tái)磨煤機(jī)工作，1臺(tái)備用。磨煤機(jī)主要由下部磨煤機(jī)的本體和上部煤粉分離器組成。磨煤機(jī)本體部件主要有傳動(dòng)裝置、磨盤、風(fēng)環(huán)、磨輥和落煤管等，煤粉分離器部件主要有分離器外殼、內(nèi)錐體拆向門和磨煤機(jī)出口閥等。給煤機(jī)為日本雅馬拓(Yamato)公司制造的GM-BSC型耐壓式計(jì)量給煤機(jī)，配有電子稱重裝置和微機(jī)控制裝置。

1.1 磨煤機(jī)工作原理

給煤機(jī)將原煤從磨煤機(jī)中心落煤管進(jìn)入磨煤機(jī)，煤落到旋轉(zhuǎn)的磨碗上，在離心力的作用下，向磨碗的周緣移動(dòng)。3個(gè)獨(dú)立的液壓加載磨輥按相隔120°分布安裝于磨碗上部，磨輥利用液壓加壓裝置施以必要的研磨壓力，當(dāng)煤通過磨輥與磨碗時(shí)被磨制成煤粉。這種磨煤機(jī)主要是對(duì)磨輥與磨碗之間的煤采用壓碎和碾磨2種方法來實(shí)現(xiàn)磨煤的。磨煤干燥用的熱空氣由磨碗周緣的風(fēng)環(huán)進(jìn)入磨煤機(jī)的磨煤空間。熱空氣攜帶煤粉上升，較重的粗煤粉顆粒脫離氣流，返回磨碗重磨，煤粉氣流繼續(xù)上升，碰撞在分離器頂部殼體上和轉(zhuǎn)彎處，在離心力的作用下，又有一部分粗粉顆粒和細(xì)度不合格的煤粉返回磨碗重磨，而細(xì)度合格的煤粉離開磨煤機(jī)進(jìn)入煤粉管道系統(tǒng)。

1.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)

給煤機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，中速磨煤機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 GM-BSC21-36型重力皮帶、壓力式給煤機(jī)結(jié)構(gòu)

圖2 MVM28R型垂直壓力中速磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)

2 制粉系統(tǒng)故障類型及處理對(duì)策

2.1 磨煤機(jī)運(yùn)行中發(fā)生堵煤

在磨煤機(jī)運(yùn)行中，出現(xiàn)堵煤的主要原因是磨煤機(jī)本體差壓增大、磨煤機(jī)電流增加、磨煤機(jī)出口溫度升高、磨煤機(jī)入口空氣流量下降和汽水分離器出口過熱度下降較快。

處理對(duì)策：首先應(yīng)檢查機(jī)組負(fù)荷情況，迅速降低該磨煤機(jī)給煤量，注意其他給煤機(jī)不要過負(fù)荷，必要時(shí)適當(dāng)降低機(jī)組負(fù)荷。觀察磨煤機(jī)磨碗差壓及電流是否下降、汽水分離器出口過熱度是否有上升的趨勢(shì)，若有好轉(zhuǎn)趨勢(shì)則先保持該磨煤機(jī)運(yùn)行。檢查磨輥、液壓油、旋轉(zhuǎn)分離器、石子煤等運(yùn)行情況，分析并判斷堵煤的原因，聯(lián)系檢修人員及時(shí)處理，若繼續(xù)惡化則立即將磨煤機(jī)退出運(yùn)行進(jìn)行檢查?？傊?，在滿足負(fù)荷需求的前提下，優(yōu)先采取將磨煤機(jī)退出運(yùn)行并進(jìn)行吹掃的處理方式。

2.2 磨煤機(jī)啟動(dòng)中磨輥不動(dòng)

主要表現(xiàn)為磨煤機(jī)本體差壓增大、磨制石子煤量增多、磨煤機(jī)電流降低、汽水分離器出口過熱度下降較快和主汽溫下降較快。

處理對(duì)策:在條件允許的情況下，優(yōu)先考慮停止該磨煤機(jī)運(yùn)行，以保證機(jī)組在穩(wěn)定的工況下運(yùn)行，在負(fù)荷不允許的情況下，及時(shí)手動(dòng)投運(yùn)備用磨煤機(jī)，將故障磨煤機(jī)退出運(yùn)行后再進(jìn)行檢修。

2.3 幾個(gè)典型負(fù)荷區(qū)間發(fā)生磨煤機(jī)跳閘時(shí)的處理

在正常負(fù)荷工況下，該廠可考慮投運(yùn)如下磨煤機(jī)臺(tái)數(shù): 負(fù)荷在102～180 MW時(shí)，投運(yùn)1臺(tái)磨煤機(jī)加兩對(duì)油槍；負(fù)荷在180～270 MW時(shí)， 投運(yùn)2臺(tái)磨煤機(jī)；負(fù)荷在270～450 MW時(shí)，投運(yùn)3臺(tái)磨煤機(jī)；負(fù)荷在450～600 MW時(shí)，投運(yùn)4臺(tái)磨煤機(jī)。

處理對(duì)策：根據(jù)以上磨煤機(jī)運(yùn)行負(fù)荷區(qū)間，依據(jù)剩下幾臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行狀況看能否滿足對(duì)應(yīng)負(fù)荷的需求，不滿足時(shí)將機(jī)組控制模式切換至鍋爐主控模式(BI)，手動(dòng)快速降負(fù)荷至相應(yīng)的負(fù)荷，必要時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)或給水泵，手動(dòng)快速降負(fù)荷(RB)，直至滿足上述條件，根據(jù)主汽溫度下降速率看是否需要投油穩(wěn)燃，投油時(shí)應(yīng)注意油槍的運(yùn)行條件。

2.4 磨煤機(jī)暖磨和吹掃不成功

磨煤機(jī)暖磨不成功的主要原因是磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)跳閘或停止、磨煤機(jī)控制模式由“含有”切至“除外”、鍋爐主燃料跳閘(MFT)動(dòng)作、暖磨超時(shí)(大于1 800 s)和給煤機(jī)啟動(dòng)不成功等。

磨煤機(jī)吹掃不成功的主要原因有磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)跳閘或停止、磨煤機(jī)控制模式由“含有”切至“除外”和MFT動(dòng)作等。

處理對(duì)策：根據(jù)上述原因逐一排除并恢復(fù)。

2.5 給煤機(jī)皮帶打滑

主要表現(xiàn)為給煤機(jī)皮帶不走、無煤進(jìn)入磨煤機(jī)，此時(shí)會(huì)發(fā)“給煤機(jī)下料管堵塞”報(bào)警、磨煤機(jī)出口溫度上升較快、磨煤機(jī)差壓減小、磨煤機(jī)與爐膛差壓增大、冷風(fēng)調(diào)節(jié)擋板開大和主汽溫度及過熱度降低。當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度高于93 ℃時(shí)，磨煤機(jī)熱風(fēng)閘門自動(dòng)關(guān)閉。

處理對(duì)策：及時(shí)停運(yùn)皮帶打滑的給煤機(jī)，監(jiān)視其他給煤機(jī)是否過載，若無法滿足機(jī)組負(fù)荷，則將機(jī)組控制模式切換至BI后盡快降低機(jī)組負(fù)荷，必要時(shí)投入油槍穩(wěn)定主汽參數(shù)。若有備用磨煤機(jī)則待主汽參數(shù)穩(wěn)定后及時(shí)投入運(yùn)行，恢復(fù)到故障前的運(yùn)行狀態(tài)，聯(lián)系檢修人員及時(shí)處理出故障的給煤機(jī)。

2.6 給煤機(jī)稱重比不準(zhǔn)確

主要表現(xiàn)為給煤機(jī)稱重不準(zhǔn)時(shí)(稱重低于75%時(shí)發(fā)“給煤量低”報(bào)警或稱重大于125%時(shí)發(fā)“給煤量高”報(bào)警)、實(shí)際進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)的煤量跟顯示煤量有偏差。這些因素會(huì)影響主汽參數(shù)及機(jī)組煤耗，從磨煤機(jī)進(jìn)出口溫度、磨煤機(jī)本體差壓等參數(shù)的角度進(jìn)行分析判斷，很容易查出故障原因。

處理對(duì)策：若判斷給煤機(jī)稱重比不準(zhǔn)，首先應(yīng)及時(shí)退出磨煤機(jī)運(yùn)行，聯(lián)系檢修人員檢查、校驗(yàn)皮帶，在條件允許的情況下，可考慮先投其他備用磨煤機(jī)，但前提條件是不能影響機(jī)組主要參數(shù)，否則會(huì)給機(jī)組安全運(yùn)行帶來更為嚴(yán)重的后果。

2.7 磨煤機(jī)咬煤不成功

主要現(xiàn)象及處理原則：發(fā)咬煤故障報(bào)警后1 min，監(jiān)視磨煤機(jī)電流。若電流大于39 A，則手動(dòng)減少給煤量到17.5 t/h。等待90 s后，將給煤機(jī)切回自動(dòng)，檢查磨煤機(jī)各參數(shù)是否正常。若磨煤機(jī)電流小于39 A，則手動(dòng)停給煤機(jī)，等到磨煤機(jī)咬煤失敗造成的干擾平穩(wěn)后，再啟動(dòng)給煤機(jī)，并將煤量增加到24.5 t/h，檢查磨煤機(jī)的電流是否大于39 A。如咬合成功，則檢查磨煤機(jī)運(yùn)行正常后將給煤機(jī)切至自動(dòng)預(yù)備，若咬煤仍不成功則停運(yùn)磨煤機(jī)進(jìn)行處理。給煤機(jī)出現(xiàn)咬煤故障后，應(yīng)注意監(jiān)視主汽參數(shù)是否大幅波動(dòng)并及時(shí)調(diào)整。

2.8 磨煤機(jī)石子煤大量帶煤的原因及處理

磨煤機(jī)石子煤大量帶煤的原因主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

(1)磨輥不轉(zhuǎn)，磨盤與磨輥無法正常咬煤，煤被擠出磨盤，進(jìn)入磨本體石子煤腔室，由刮板刮入石子煤斗。

(2)磨輥下有板狀異物或其他異物無法排出，一直把煤鏟出，這種情況在正常運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)。

(3)磨輥安裝不正確，磨煤機(jī)從啟動(dòng)到正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)石子煤帶煤狀況，但這種狀況不會(huì)瞬間大量出來，而是持續(xù)地出現(xiàn)石子煤偏多且?guī)含F(xiàn)象。

(4)磨煤機(jī)正常，但攜帶風(fēng)量不夠(如一次風(fēng)壓異?；蚰ッ簷C(jī)本身的流量變送器異常、或擋板控制不正確等)，使經(jīng)過磨輥擠壓破碎的煤被離心力甩至風(fēng)環(huán)上方，因風(fēng)壓不夠使大量煤進(jìn)入磨煤機(jī)本體石子煤腔室，這種情況從磨煤機(jī)的各運(yùn)行參數(shù)中會(huì)很容易地判斷出來。

處理對(duì)策：

(1)在投運(yùn)給煤機(jī)時(shí)，除了檢查磨輥的動(dòng)作情況外，還要注意檢查石子煤斗石子煤情況，若發(fā)現(xiàn)大量煤出來則必須立即將磨煤機(jī)退出運(yùn)行并安排檢查，查找原因。

(2)在投運(yùn)磨煤機(jī)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)磨輥長(zhǎng)時(shí)間不轉(zhuǎn)，要注意機(jī)組運(yùn)行參數(shù)是否穩(wěn)定，不穩(wěn)定時(shí)應(yīng)果斷將磨煤機(jī)退出運(yùn)行并及時(shí)聯(lián)系檢修人員確認(rèn)。

2.9 磨煤機(jī)旋轉(zhuǎn)分離器和液壓油油泵跳閘

處理原則：如有備用磨煤機(jī)，投運(yùn)備用磨煤機(jī)，退出故障磨煤機(jī)。運(yùn)行人員應(yīng)與檢修人員一起查找旋轉(zhuǎn)分離器和液壓油油泵異常跳閘原因并進(jìn)行處理。旋轉(zhuǎn)分離器跳閘后，該磨煤機(jī)出力瞬間增大，對(duì)過熱度、主汽溫等參數(shù)有一定程度的影響，注意觀察該參數(shù)的變化情況，必要時(shí)手動(dòng)參與調(diào)整。液壓油泵跳閘后，液壓油母管壓力一般還能維持在油泵跳閘時(shí)油壓附近，但液壓油壓無法自動(dòng)(手動(dòng))調(diào)節(jié)、若液壓油壓力無法維持，應(yīng)盡可能修正降低該磨煤機(jī)的磨煤量。

2.10 磨煤機(jī)無法啟動(dòng)

這種現(xiàn)象主要表現(xiàn)在正常暖磨時(shí)，在暖磨指令發(fā)出后，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)，主要原因有磨煤機(jī)潤(rùn)滑油溫高報(bào)警(高于65 ℃)、潤(rùn)滑油濾網(wǎng)差壓高報(bào)警、自清泵濾網(wǎng)差壓高報(bào)警、潤(rùn)滑油壓低報(bào)警(低于0.1 MPa)、潤(rùn)滑油箱油位低低報(bào)警、軸向軸承潤(rùn)滑油溫高報(bào)警(高于65 ℃)、高壓潤(rùn)滑油壓低報(bào)警(低于0.3 MPa)、氣密-磨煤機(jī)差壓低于1 226 Pa、磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)有閉鎖指令發(fā)出、磨煤機(jī)點(diǎn)火能量不足和磨煤機(jī)液壓油壓力低于3.4 MPa。

處理對(duì)策：聯(lián)系儀表控制人員查看計(jì)算機(jī)邏輯，找出磨煤機(jī)無法啟動(dòng)的確切原因，若屬于設(shè)備故障則聯(lián)系檢修相關(guān)部門人員進(jìn)行消缺。氣密-磨煤機(jī)差壓低是由于磨盤密封風(fēng)手動(dòng)閥未全開，此時(shí)應(yīng)就地手動(dòng)開啟；磨煤機(jī)點(diǎn)火能量不足，一般可通過增加相鄰磨煤機(jī)的煤量來實(shí)現(xiàn)，或者短時(shí)強(qiáng)制控制邏輯等；磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)有閉鎖指令發(fā)出，則在陰極射線管(CRT)顯示器中解除閉鎖指令即可。

3 結(jié)束語

通過對(duì)制粉系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象及處理對(duì)策的分析結(jié)果可以看出，制粉系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接影響著機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，由于制粉系統(tǒng)許多故障出現(xiàn)在前期，可通過其運(yùn)行參數(shù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整，以避免故障擴(kuò)大。所以，在機(jī)組運(yùn)行中，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視與分析。只要平時(shí)多注意監(jiān)視主汽參數(shù)是否出現(xiàn)大幅波動(dòng)，及早預(yù)判制粉系統(tǒng)出現(xiàn)的各種故障，積極采取有效措施，就能確保鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]QI-1200-ME0002—2012福建漳州后石電廠集控運(yùn)行規(guī)程[S].

[2]龍梅.制粉系統(tǒng)爆炸原因及對(duì)策分析[J].華中電力,2006(4):72-74.

[3]文軍.制粉系統(tǒng)常見故障和處理對(duì)策[J].中國(guó)電力教育，2009(S1)：377-378.

[4]許小剛,程紅霞.中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的優(yōu)化措施[J].華電技術(shù),2009,31(5):44-46.

[5]張滬香.改善煤粉分配均勻性措施的研究[J].華電技術(shù),2010,32(2):29-30.

[6]代志剛.鍋爐齒索輸粉機(jī)可靠性分析與技術(shù)改造[J].華電技術(shù),2010,32(6):27-29.

[7]馮俊凱，沈幼庭，楊瑞昌.鍋爐原理與計(jì)算[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[8]葉江明.電廠鍋爐原理及設(shè)備[M].2版.北京：中國(guó)電力出版社，2007.

[9]胡蔭平.電站鍋爐手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2005.