HP1003 型中速磨煤機排渣裝置可靠性探究

盛曦葵

（浙江大唐能源營銷有限公司，浙江 杭州310016）

1 設(shè)備概述

目前我廠鍋爐采用墻式對沖燃燒方式，制粉系統(tǒng)采用中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺爐配6 臺HP1003 型中速磨煤，B-MCR 工況下5 臺運行，一臺備用，燃煤量：設(shè)計煤種227t/h，校核煤種221t/h，目前滿負荷運行燃煤量約為230-250t/h；煤粉細度按200 目篩通過量為75%，n≥1.1。

2 設(shè)備運行原理

原煤通過給煤機送入磨煤機中心，并按離心方式向外送到旋轉(zhuǎn)磨盤的槽內(nèi)，在這里被三個磨輥磨成粉。一旦磨成粉，煤粉靠離心力向外輸送，并由從噴品噴出高速一次熱風(fēng)氣流帶走，一次風(fēng)由磨盤下方的磨煤機送氣室，流過旋轉(zhuǎn)噴嘴進入磨煤區(qū)，煤粉被一次風(fēng)輸送，沿著磨煤機殼體內(nèi)側(cè)，到達分離器段，在磨煤段未被磨得足夠細的煤粒重新回到磨盤上再進一步磨細。離開磨煤段的風(fēng)粉混合物，通過分離器的可調(diào)葉片，將環(huán)形路線內(nèi)的風(fēng)粉氣流導(dǎo)向磨煤機出口，旋流運動給氣流內(nèi)煤粉顆粒施加離心力，迫使較重的煤粒走向外圈，受到阻力后并沿分離器段的錐面下滑到錐底的料斗內(nèi)。剩余的較輕的煤粉帶到磨煤機排出口，再通過煤粉管輸送到燃燒器。

在噴嘴環(huán)上方不能由一次風(fēng)攜帶的黃鐵礦及煤中鐵塊、石塊落下，通過噴嘴環(huán)落到刮板室，磨盤底部裝有兩個刮板，當(dāng)磨盤轉(zhuǎn)動時，刮板隨磨盤同步轉(zhuǎn)動，黃鐵礦和煤中鐵塊及石塊被刮到排渣箱內(nèi)，碗式中速磨煤機在運行過程中需定期排出石子煤，原我廠采用的方法是設(shè)置排渣一次閥和排渣二次閥及儲渣倉、密封式排渣倉、雙密封氣缸，正常操作為當(dāng)排渣一次閥開啟時，排渣二次閥關(guān)閉，石子煤落入儲渣倉，料位報警后關(guān)閉排渣一次閥，密封氣缸降，打開排渣二次閥將儲渣倉內(nèi)石子煤倒入開放式排渣箱里，關(guān)閉排渣二次閥，密封氣缸升，運走排渣倉。

全密封式排渣系統(tǒng)在落渣管上設(shè)計一用一備兩臺專用排渣門，門板采用耐磨合金，密封面采用堆焊材料，密封填料采用耐高溫專用石墨盤根，排渣門板采用全密封結(jié)構(gòu)，石子煤箱設(shè)計為移動式石子煤箱，工作時由定位裝置及提升密封裝置定位提升壓緊，減少工作中泄漏。當(dāng)石子煤小車內(nèi)的渣達到料位高度時報警，排渣工人開始排渣。

但近一年磨煤機排渣門故障頻繁，缺陷數(shù)量持續(xù)提升。插板門卡澀、控制回路失靈、石子煤流速低，則直接導(dǎo)致磨煤機無法正常渣，同時石子煤在中間儲存箱內(nèi)長時間積聚，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)焦，使得部分石子煤無法順利進入轉(zhuǎn)運箱，使得排渣不及時，對磨煤機內(nèi)部造成損害，影響磨煤機的正常出力，埋下事故隱患。同時對給石子煤運行人員正常排渣帶來極大困擾，需要對排渣系統(tǒng)進行全方位的優(yōu)化。

3 問題現(xiàn)狀調(diào)查

從2017 年至2020 年調(diào)查表中進行磨煤機排渣門故障的的分析：其中排渣二道門卡澀缺陷占比32%，單電控電磁閥線圈常燒損缺陷占比8%。密封氣缸密封圈磨損缺陷占比12%，拐臂限位開關(guān)及電磁限位開關(guān)失靈缺陷占比41%，石子煤排出困難缺陷占比5%。針對現(xiàn)狀調(diào)查的主要問題，采用關(guān)聯(lián)圖進行倒推進行原因分析，結(jié)果如下：

（1）排渣門結(jié)構(gòu)問題，導(dǎo)致插板易卡石子煤，閥體卡澀。

（2）排渣門為水平角度安裝，落石子煤時，開關(guān)二道門時石子煤極易落入縫隙。

（3）單電控電磁閥線圈長時間帶電，易燒損。

（4）渣斗與密封汽缸之間間距小，不便于排渣人員取出渣斗，導(dǎo)致密封墊圈磨損。

（5）行程開關(guān)等處金屬軟管接頭不匹配，容易導(dǎo)致煤粉進入限位開關(guān)內(nèi)導(dǎo)致限位開關(guān)失靈。

（6）現(xiàn)場煤粉多，密封氣缸電磁限位開關(guān)易消磁。

（7）磨煤機排渣系統(tǒng)管路水平傾角小，導(dǎo)致下料流速低，石子煤排出困難。

（8）磨煤機運行時磨內(nèi)壓力為5Kpa 左右，當(dāng)入口插板門開啟，出口插板門關(guān)閉時，出、入口插板門從插板密封填料處外漏，同時出口插板門內(nèi)漏；當(dāng)入口插板門關(guān)閉，出口插板門開啟時，入口插板門內(nèi)漏，插板門泄漏造成粉塵飛揚，嚴(yán)重污染環(huán)境，造成磨內(nèi)一次風(fēng)量降低，增加了一次風(fēng)機出力。

圖1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化改造

（9）燃用的煤種是無煙煤，鍋爐設(shè)計滿負荷時燃煤280T/H，實際滿負荷時燃煤320-360T/H。由于能源緊缺，煤價上漲，煤質(zhì)越來越差，多余的石子煤等就從磨煤機排出，造成排渣量大，排渣次數(shù)增多，插板門頻繁動作，插板門門板密封填料就容易損壞。另外插板門門板與門口密封為楔形硬密封，長期使用密封面磨損不嚴(yán)造成泄漏。

4 改造方案

根據(jù)分析出的主要因素及制定出的相應(yīng)對策，進行實施改進：

（1）將原排渣口連接管、連接管1、連接管2 的水平傾角由30°改為40°；取消中間儲渣箱部分；保留原移動渣箱及密封裝置，保留原排渣一道門、排渣二道門；將38°排渣口連接管下端口與排渣一道門連接，排渣一道門與38°連接管連接，將38°連接管下端口與排渣二道門連接安裝實現(xiàn)排渣二道門與水平傾斜38°布置，將排渣二道門與38°連接管2 連接安裝，并制下料檢修倉，與38°連接管2 下端口連接安裝；下料檢修倉下端與密封裝置連接，原密封裝置與轉(zhuǎn)運箱不變。

優(yōu)化排渣裝置控制及閉鎖邏輯（二次回路實現(xiàn)），實現(xiàn)一道門備用（保持全開），二道門開啟關(guān)閉控制排渣，保持原排渣二道門與密封裝置聯(lián)鎖。

圖2 控制回路優(yōu)化

如圖1：（1、2、3、4、5 管路連接螺栓，6、排料口連接管(38°）,7、排渣一道門，8 連接管1（38°）,9、密封墊、，10、排渣二道門，11、連接管2（38°）,12、下料檢修倉，13、轉(zhuǎn)運箱。）

改造完成后電控箱通電后，將“密封氣缸開關(guān)”旋鈕切換到關(guān)閉的狀態(tài)，將密封裝置密封，將“一次閘板閥開關(guān)”、“二次閘板閥開關(guān)”旋鈕切換到打開的狀態(tài)，將排渣一、二道門打開，石子煤通過水平傾角38°的排渣口連接管、排渣一道門、排渣二道門、檢修箱順利落入轉(zhuǎn)運箱，當(dāng)轉(zhuǎn)運箱滿料后關(guān)閉排渣二道門，將密封裝置升起，抬出轉(zhuǎn)運箱進行卸料，卸料完成后將轉(zhuǎn)運倉運回，將密封裝置密封后打開排渣二道門，磨煤機繼續(xù)進行排渣。改造后，由于角度的提升整個排渣過程石子煤不會在磨煤機排渣口及磨煤機內(nèi)部積聚，石子煤下料速度提升一倍以上，排渣二道門的閘門槽內(nèi)也不會卡住石子煤，開關(guān)順暢，不會出現(xiàn)排渣門閘門卡澀導(dǎo)致磨煤機不能正常排渣，同時中間儲存箱改為檢修箱，可以通過檢修箱上的防爆玻璃直接查看石子煤流速情況，提高了制粉系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和安全性。

（2）電磁閥由單電控改成三位五通雙電控電磁閥，并且對控制回路進行優(yōu)化，滿足閉鎖要求。具體方法：拆除原排渣門單電控電磁閥，安裝三位五通雙電控電磁閥，對控制回路進行改造。從而滿足雙控及閉鎖要求，電磁閥線圈不再燒毀，提高電磁閥可靠性。

（3）提升磨煤機排渣門渣斗與密封汽缸之間間距，間距上調(diào)30mm，有效防止間距過小導(dǎo)致渣斗取出困難，并減少排渣門底部密封圈磨損，密封墊片不再磨損。

將排渣二道門由水平布置改造為傾斜40°布置，具體方法：拆除原排渣二道門裝置，安裝水平傾斜40°連接管，將排渣二道門與連接管通過法蘭相連。通過增加插板門傾斜角度，使石子煤不再積聚，插板門不再卡澀。

（4）重新更換行程開關(guān)接頭，加工匹配型號進行安裝，確保開關(guān)觸點的密封性，拐臂式行程開關(guān)觸點可靠性提升。

（5）將密封汽缸磁感應(yīng)開關(guān)改成機械式開關(guān)，具體方法：將原電磁式行程開關(guān)拆除，取消電磁式行程開關(guān)變壓器，并優(yōu)化回路，安裝拐臂機械式行程開關(guān)。完成改造后不再出現(xiàn)消磁失靈問題，密封氣缸行程開關(guān)可靠性提升。

5 結(jié)論

通過磨煤機排渣裝置改造，成效顯著。排渣角度的提升整個排渣過程石子煤不會在磨煤機排渣口及磨煤機內(nèi)部積聚，排渣二道門的閘門槽內(nèi)也不會卡住石子煤，開關(guān)順暢，同時電磁閥、限位開關(guān)、密封擋板、控制回路的可靠性提升，提高了制粉系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、安全性和可靠性，為機組安全穩(wěn)定運行打下基礎(chǔ)。