HP863中速磨煤機葉輪裝置改進優(yōu)化

王琦

摘 要：通過深入分析計算與對比試驗，對磨煤機葉輪裝置空氣節(jié)流環(huán)的布置方式進行改進優(yōu)化，通過減少葉輪裝置風(fēng)環(huán)過流面積，獲得了風(fēng)環(huán)處最佳過流風(fēng)速，提高磨煤機葉輪裝置對石子煤的分選效率。

關(guān)鍵詞：中速磨煤機 葉輪裝置 石子煤 過流風(fēng)速

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0062-01

大唐林州熱電有限責(zé)任公司2×350 MW超臨界直流機組于2011年先后投產(chǎn)，鍋爐采用上海重型機器廠HP863型中速磨煤機，每臺鍋爐安裝5臺，采用4運1備運行方式。自投產(chǎn)以來磨煤機石子煤排放量始終較大且熱值較高，給機組運行帶來眾多問題，設(shè)備故障率和磨損率均較高，嚴(yán)重影響到機組的安全運行和經(jīng)濟運行。

1 設(shè)備簡介

1.1 工作原理

原煤經(jīng)落煤管進入三個相對運動的磨輥之間，在壓緊力的作用下受到擠壓和研磨，被粉碎成煤粉。磨制成的煤粉隨磨輥一起旋轉(zhuǎn)，在離心力和不斷被碾磨的煤和煤粉推擠作用下被甩至風(fēng)環(huán)上方。熱一次風(fēng)經(jīng)葉輪裝置風(fēng)環(huán)整流后，以一定的風(fēng)速進入環(huán)形干燥空間對煤粉進行干燥，并帶入磨煤機上部進入旋轉(zhuǎn)分離器。不合格的粗煤粉在分離器中被分離下來，返回到研磨區(qū)重新研磨，合格的煤粉經(jīng)分離器由熱一次風(fēng)帶出磨外，進入熱一次風(fēng)管，直接通過燃燒器進入爐膛，參加燃燒。

1.2 磨煤機設(shè)計參數(shù)

HP863型中速磨煤機設(shè)計最大出力50.9 t/h，磨煤機額定轉(zhuǎn)速38.4 r/min，磨煤機最大通風(fēng)量70.6 t/h，磨輥加載方式為彈簧變加載，磨煤機轉(zhuǎn)速38.4 r/min。

2 存在問題

自投產(chǎn)以來磨煤機石子煤排放量始終較大且熱值高（最高達(dá)8700 kj/kg），給機組運行帶來眾多問題，設(shè)備故障率和磨損率均較高，嚴(yán)重影響到機組的安全運行和經(jīng)濟運行。葉輪裝置在使用過程中頻繁出現(xiàn)節(jié)流環(huán)磨損脫落，造成磨煤機一次風(fēng)風(fēng)速降低，繼而導(dǎo)致磨煤機石子煤排放量瞬間增大且熱值較高。同時因葉輪裝置側(cè)板磨損減薄較快，被迫頻繁更換葉輪裝置，導(dǎo)致采購費用高不下。

3 原因分析

經(jīng)過對中速磨煤機工作原理和石子煤成因的認(rèn)真分析，認(rèn)為石子煤通過風(fēng)環(huán)自上而下落至下部石子煤室，而一次風(fēng)通過風(fēng)環(huán)由下至上進入磨煤機研磨區(qū)，在風(fēng)環(huán)喉口處流向相反的熱風(fēng)與下落的石子煤進行激烈的碰撞，把大量密度較小的煤托住或吹起，并把細(xì)煤粉分離吹起，通過動態(tài)分離器進一步分離后進入煤粉管道。所以合理選擇葉輪裝置風(fēng)環(huán)處的過流風(fēng)速是提高磨煤機石子煤分選效率的最佳途徑。大唐林州熱電有限責(zé)任公司磨煤機石子煤排放量較大即與風(fēng)環(huán)處的過流風(fēng)速選擇不當(dāng)有很大的關(guān)系。

4 改進方案提出及實施

4.1 合理選擇葉輪裝置風(fēng)環(huán)處的一次風(fēng)速提高磨煤機石子煤分選效率

通過對不同節(jié)流環(huán)寬度在不同通風(fēng)量下過流風(fēng)速的計算，當(dāng)節(jié)流環(huán)寬度采用原先50 mm時，風(fēng)環(huán)過流面積為0.67 m2（未扣除風(fēng)葉面積），根據(jù)磨煤機設(shè)計最大通風(fēng)量70.6 t/h，風(fēng)壓7 kPa，入口風(fēng)溫245 ℃計算后得出，磨煤機風(fēng)環(huán)處上升氣流速度為41 m/s?？紤]到葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板間隙（設(shè)計間隙寬度12.7 mm）造成的一部分漏風(fēng)損失及低負(fù)荷下風(fēng)量的調(diào)整，因此大唐林州熱電磨煤機風(fēng)環(huán)處上升氣流速度明顯較低，是造成磨煤機石子煤量偏大的主要原因。如將節(jié)流環(huán)寬度增至70 mm時，風(fēng)環(huán)過流面積為0.54 m2，風(fēng)速為51 m/s，與該類型磨煤機推薦的過流風(fēng)速45～50 m/s風(fēng)速相符，風(fēng)環(huán)處過流風(fēng)速比改造前提高了10 m/s。

4.2 調(diào)節(jié)葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板間隙減少漏風(fēng)量

葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板與中間體底部和折向襯板支架之間的間隙，是磨煤機一次風(fēng)泄漏的重要通道。在對磨煤機進行內(nèi)部檢查時發(fā)現(xiàn)，葉輪裝置外側(cè)可調(diào)板安裝間隙過大，實測為20～25 mm，廠家圖紙設(shè)計為12.7 mm。經(jīng)認(rèn)真分析比對后重新調(diào)整為8～10 mm，以減少該處漏風(fēng)，并對可調(diào)板進行可靠固定，防止其運行中下滑。通過縮小可調(diào)板間隙，在不影響磨煤機運行的情況下使風(fēng)環(huán)處的一次風(fēng)漏風(fēng)量降到最低。

4.3 對磨煤機葉輪裝置自身結(jié)構(gòu)進一步改進優(yōu)化

將磨煤機葉輪裝置空氣節(jié)流環(huán)重新采用16 Mn鋼板加工制做，厚度18 mm，寬度70 mm，均分6等份，沿葉輪裝置內(nèi)側(cè)側(cè)板貼邊滿焊，解決了運行中節(jié)流環(huán)易磨損脫落的問題，同時減少了一次風(fēng)對葉輪裝置側(cè)板的沖刷磨損。

5 實施后效果及統(tǒng)計

根據(jù)實驗對比結(jié)果，綜合不同節(jié)流環(huán)寬度在不同通風(fēng)量下所獲得的過流風(fēng)速，最終將節(jié)流環(huán)寬度定為70 mm。在1號爐1D磨煤機改造實驗成功后，利用設(shè)備檢修期間對全廠的10臺磨煤機陸續(xù)進行了升級改造。進行技術(shù)革新后的制粉系統(tǒng)運行穩(wěn)定，1號、2號鍋爐磨煤機的石子煤排放量顯著減少，平均熱值最低降至1847 kJ/kg。以改造后2013年10月份石子煤排放量，對比2012年01月份石子煤量，當(dāng)月共計減排石子煤約7000 t，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了石子煤輸送系統(tǒng)的節(jié)能經(jīng)濟運行，下游相關(guān)設(shè)備的損耗諸如石子煤刮板、防磨襯板、振動輸送機等也因石子煤排放量的減少而得到大幅度降低，經(jīng)濟效益明顯。

同時對HP863型中速磨煤機葉輪裝置的技術(shù)革新也促進了中速磨煤機的技術(shù)進步，相關(guān)改造方案得到了上海重型機器廠的認(rèn)可，彌補了原產(chǎn)品設(shè)計中的不足，進一步完善了中速磨煤機葉輪裝置的結(jié)構(gòu)和使用性能。使葉輪裝置的使用壽命由原先的半年有望延長至1～2年，提高了葉輪裝置的運行可靠性，取得了較好的經(jīng)濟效益。適合在后續(xù)的設(shè)備中推廣應(yīng)用。

6 結(jié)論

目前中速磨煤機石子煤排放量偏大始終是困擾著同類型燃煤機組的一大難題。大唐林州熱電有限責(zé)任公司通過對1號、2號鍋爐10臺HP863型中速磨煤機石子煤排放，進行了深入持久的綜合治理，徹底解決了困擾燃煤機組中速磨煤機石子煤排放量和熱值偏大的難題。使得磨煤機石子煤排放量能夠處于可控范圍。形成了治理中速磨煤機石子煤排放量過大的一整套解決方案。較之目前國內(nèi)同類改造技術(shù)相比，該方案投入小，對設(shè)備本身無需太大改動，改造后經(jīng)濟效益顯著，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1] HP863運行維護手冊[Z].上海重型機器廠有限責(zé)任公司.endprint