雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)啟停汽溫異常分析

吳偉 王藝超

摘 ?要：我廠二期機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，值班員對(duì)雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)運(yùn)行積累的經(jīng)驗(yàn)不足，造成二期鍋爐汽溫超高或超低頻繁發(fā)生，通過(guò)對(duì)異常的過(guò)程中的氧量、給水、計(jì)算燃料量、過(guò)熱度、減溫水調(diào)門特性曲線分析，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)機(jī)組邏輯組態(tài)存在明顯結(jié)構(gòu)性的錯(cuò)誤。本文根據(jù)近期異常分析反映的情況，針對(duì)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)工作原理、運(yùn)行特性進(jìn)行分析，提出解決措施，防止類似事件再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞：雙進(jìn)雙出;磨煤機(jī);汽溫

引言：

我廠制粉系統(tǒng)配有五臺(tái)沈陽(yáng)重型機(jī)器廠引進(jìn)法國(guó)ALSTOM公司的技術(shù)生產(chǎn)的MGS4366型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)設(shè)兩臺(tái)沈陽(yáng)施道克EG2490型電子稱重式給煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)出口分成四根煤粉管道與煤燃燒器相連。煤燃燒器共有五層，前墻三層，自下而上為B層、C層、D層;后墻兩層，自下而上為A層、E層，D層制粉系統(tǒng)是最上層制粉系統(tǒng)，形成非對(duì)稱的對(duì)沖燃燒。

1、雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)工作原理

雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)包括兩個(gè)非常對(duì)稱的研磨回路，原煤通過(guò)速度自動(dòng)控制的給煤機(jī)從原煤倉(cāng)進(jìn)入混料箱內(nèi)，經(jīng)旁路風(fēng)預(yù)干燥后，通過(guò)落煤管落到分離器底部，靠螺旋輸送裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將煤送入正在旋轉(zhuǎn)的筒體內(nèi)。磨煤機(jī)由主電機(jī)經(jīng)減速器及開式齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)。在筒體內(nèi)裝有一定量研磨介質(zhì)-鋼球。通過(guò)筒體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將鋼球提升到一定高度，鋼球在自由瀉落和拋落過(guò)程中對(duì)煤進(jìn)行撞擊和摩擦，直至將煤研磨成煤粉。

熱一次風(fēng)在進(jìn)入磨機(jī)前被分成兩路。一路為旁路風(fēng)，旁路風(fēng)作用兩個(gè)方面，一方面在混料箱內(nèi)與原煤混合對(duì)煤進(jìn)行預(yù)干燥，另一方面保持在煤粉管道中擁有足夠的輸送煤粉的風(fēng)速。另一路為入磨風(fēng)，進(jìn)入磨機(jī)筒體內(nèi)，輸送并干燥筒體內(nèi)的煤粉。風(fēng)粉混合物通過(guò)中心管與中空管之間的環(huán)形通道被帶出磨機(jī)。煤粉、入磨風(fēng)及旁路風(fēng)在輸送器混合在一起后進(jìn)入分離器，分離器內(nèi)裝可調(diào)整煤粉細(xì)度葉片，可根據(jù)要求調(diào)整煤粉細(xì)度，粗粒的不合格煤粉靠重力作用返回到原煤管，與原煤混合在一起重新進(jìn)行研磨。經(jīng)分離器分離后合格煤粉通過(guò)煤粉出口及送粉管道輸送至燃燒器，然后噴進(jìn)鍋爐內(nèi)進(jìn)行燃燒。這兩個(gè)回路是對(duì)稱而彼此獨(dú)立的回路，具體操作時(shí)可使用其中一個(gè)或同時(shí)使用兩個(gè)回路。在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，可實(shí)現(xiàn)半磨運(yùn)行。

2、導(dǎo)致計(jì)算煤量不變時(shí)實(shí)際進(jìn)入爐膛的熱量發(fā)生變化的因素

2.1密封風(fēng)。在磨煤機(jī)、一次風(fēng)管道內(nèi)積存煤粉較多時(shí)，啟動(dòng)磨煤機(jī)前開啟密封風(fēng)門會(huì)將磨煤機(jī)筒體和一次風(fēng)管內(nèi)的煤粉帶入爐膛，因該部分風(fēng)量不在負(fù)荷風(fēng)（計(jì)算煤量風(fēng)）內(nèi)，會(huì)造成實(shí)際進(jìn)入爐膛的熱量突然增加，造成爐膛熱負(fù)荷的擾動(dòng)。同樣，在停磨時(shí)，如磨煤機(jī)、一次風(fēng)管道內(nèi)積存煤粉較多時(shí)關(guān)閉密封風(fēng)門或關(guān)閉磨煤機(jī)出口插板也會(huì)造成進(jìn)入爐膛的熱量突然降低，造成爐膛熱負(fù)荷的擾動(dòng)。

2.2旁路風(fēng)。旁路風(fēng)增加時(shí)會(huì)造成部分粗粉攜帶進(jìn)入爐膛，旁路風(fēng)量不在負(fù)荷風(fēng)（計(jì)算煤量風(fēng)）內(nèi)，會(huì)造成實(shí)際進(jìn)入爐膛的熱量突然增加另外，旁路風(fēng)在對(duì)原煤進(jìn)行干燥時(shí)也會(huì)將原煤中的部分細(xì)粉攜帶進(jìn)入爐膛，上述原因均會(huì)造成爐膛熱負(fù)荷的擾動(dòng)。旁路風(fēng)降低的結(jié)果相反。

2.3磨煤機(jī)料位。磨煤機(jī)料位變化時(shí)，相同的負(fù)荷風(fēng)量實(shí)際攜帶的煤粉量（風(fēng)/粉比）會(huì)發(fā)生變化，由于邏輯中設(shè)置的風(fēng)/粉比為固定值，因此，磨煤機(jī)料位變化會(huì)造成相同的負(fù)荷風(fēng)量攜帶的煤粉量發(fā)生變化（料位增大相當(dāng)于燃料的熱量發(fā)生變化的效果），造成爐膛熱負(fù)荷的擾動(dòng)。

2.4啟、停磨時(shí)磨煤機(jī)內(nèi)存煤變化。邏輯組態(tài)的計(jì)算煤量算法為：給煤機(jī)運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷風(fēng)量乘風(fēng)/粉比或磨煤機(jī)運(yùn)行且電流大于給定值（#3爐165A，#4爐170A）時(shí)的負(fù)荷風(fēng)量乘風(fēng)/粉比。當(dāng)啟、停磨煤機(jī)時(shí)，在給煤機(jī)沒(méi)有運(yùn)行的情況下，如果磨煤機(jī)內(nèi)積存的煤較多時(shí)，如磨煤機(jī)電流小于165A開啟負(fù)荷風(fēng)，負(fù)荷風(fēng)實(shí)際帶入爐膛的燃料量將不計(jì)入計(jì)算煤量，造成進(jìn)入爐膛的熱量增加，造成爐膛熱負(fù)荷的干擾。

2.5在磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速提高后，磨煤機(jī)的出力降低，磨煤機(jī)負(fù)荷風(fēng)調(diào)節(jié)特性在大出力階段變差。造成上述現(xiàn)象的原因?yàn)?，?dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速提高后部分粒度較大的煤粉被分離器分離后返回磨煤機(jī)，造成回粉量增大，相同量的負(fù)荷風(fēng)攜帶相同量的煤粉進(jìn)入分離器后由于回粉量增大，實(shí)際進(jìn)入爐膛的煤粉量減少，因此，動(dòng)態(tài)分離器轉(zhuǎn)速提高后，相同的負(fù)荷風(fēng)量會(huì)造成磨煤機(jī)的出力降低。由于磨煤機(jī)對(duì)原煤的磨制能力有限，在負(fù)荷風(fēng)攜帶的煤粉量接近或超過(guò)磨煤機(jī)的磨制能力，就會(huì)出現(xiàn)單位負(fù)荷風(fēng)攜粉能力急劇降低的現(xiàn)象，造成磨煤機(jī)計(jì)算煤量失真。按原來(lái)的習(xí)慣控制磨煤機(jī)的最大出力，在機(jī)組升負(fù)荷時(shí)磨煤機(jī)出力超過(guò)調(diào)整范圍就會(huì)造成計(jì)算煤量失真（計(jì)算煤量大、實(shí)際煤量?。绨l(fā)現(xiàn)不及時(shí)便會(huì)造成加負(fù)荷時(shí)鍋爐低汽溫。

3、針對(duì)上述原因，啟停磨煤機(jī)時(shí)防止主汽溫度波動(dòng)的措施

3.1磨煤機(jī)啟停前要保持機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，并分析上次該磨停磨時(shí)的狀態(tài)（磨煤機(jī)是否存煤，磨煤機(jī)內(nèi)的煤粉是否吹空，煤粉管道是否積存較多的煤粉），提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。根據(jù)可能導(dǎo)致進(jìn)入爐膛實(shí)際燃料量變化的趨勢(shì)提前設(shè)置好中間點(diǎn)溫度偏置并注意監(jiān)視受熱面溫度變化的趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤不良應(yīng)果斷解除自動(dòng)手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。

3.2啟動(dòng)磨煤機(jī)前進(jìn)行暖磨時(shí)應(yīng)分次開啟旁路風(fēng)和負(fù)荷風(fēng)，觀察機(jī)組負(fù)荷、受熱面溫度、主汽壓力等參數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行下一階段的操作。如FM自動(dòng)投入還應(yīng)特別注意磨煤機(jī)的電流高于設(shè)定值（#3爐165A，#4爐170A）磨煤機(jī)是否空磨或磨煤機(jī)的電流低于設(shè)定值是否磨煤機(jī)內(nèi)存煤。如磨煤機(jī)電流高于設(shè)定值磨煤機(jī)為空磨，在開啟負(fù)荷風(fēng)擋板之前應(yīng)先啟動(dòng)給煤機(jī)建立料位（在負(fù)荷風(fēng)擋板沒(méi)有開啟時(shí)，磨煤機(jī)差壓料位存在不上升的情況，應(yīng)監(jiān)視磨煤機(jī)功率，在磨煤機(jī)功率升高出現(xiàn)峰值后再開啟負(fù)荷風(fēng)擋板），防止將虛假的煤量計(jì)入總煤量造成低汽溫。如磨煤機(jī)電流低于設(shè)定值磨煤機(jī)內(nèi)存煤，在開啟磨煤機(jī)出口插板和密封風(fēng)擋板后應(yīng)觀察鍋爐各參數(shù)平穩(wěn)后再小幅度分次開啟旁路風(fēng)和負(fù)荷風(fēng)擋板，并盡快啟動(dòng)給煤機(jī)，防止因?qū)嶋H煤量大于計(jì)算煤量造成鍋爐超溫。

3.3為方便規(guī)范磨煤機(jī)啟動(dòng)操作并防止磨煤機(jī)和煤粉管道內(nèi)存粉自燃，規(guī)定今后正常停止磨煤機(jī)必須將磨煤機(jī)內(nèi)的存煤吹盡。每次停磨后必須在交接班記錄本上記錄磨煤機(jī)是否吹空，并和接班人員交代清楚。

3.4 #4爐應(yīng)特別注意，由于計(jì)算磨煤機(jī)煤量的特殊算法，注意不要將負(fù)荷風(fēng)和旁路風(fēng)調(diào)節(jié)擋板的指令設(shè)置為負(fù)（當(dāng)前已將旁路風(fēng)和負(fù)荷風(fēng)的控制站輸出指令下限由-5調(diào)整到0）。

3.5值班員接班后應(yīng)向值長(zhǎng)匯報(bào)磨煤機(jī)的運(yùn)行數(shù)量和當(dāng)前煤量下需要啟、停磨煤機(jī)的節(jié)點(diǎn)負(fù)荷，值長(zhǎng)在下令變負(fù)荷時(shí)應(yīng)通過(guò)調(diào)配各機(jī)組負(fù)荷保證值班員啟、停磨煤機(jī)和吹空磨煤機(jī)的時(shí)間區(qū)段負(fù)荷盡量穩(wěn)定，盡量避免多項(xiàng)操作同時(shí)進(jìn)行造成鍋爐較大的擾動(dòng)。

3.6運(yùn)行中（特別是機(jī)組升負(fù)荷前）應(yīng)保持磨煤機(jī)必要的出力裕度，在磨煤機(jī)的實(shí)際出力（運(yùn)行中可參考給煤機(jī)的出力確定）達(dá)到55-60T/H左右，磨煤機(jī)風(fēng)/煤比曲線明顯變緩。同時(shí)，每臺(tái)磨煤機(jī)由于磨制的煤質(zhì)（主要是煤的可磨性系數(shù)）不同、裝球量不同、磨煤機(jī)護(hù)甲的磨損不同等原因造成磨煤機(jī)最大出力不同，以及磨煤機(jī)分離器的分離效果差異、磨煤機(jī)內(nèi)的差壓料位、旁路風(fēng)量等參數(shù)控制差異，均會(huì)造成磨煤機(jī)風(fēng)/煤比曲線產(chǎn)生變化。

3.7機(jī)組運(yùn)行中，特別是機(jī)組升負(fù)荷時(shí)應(yīng)嚴(yán)密進(jìn)行鍋爐主控、分離器入口溫度、鍋爐各受熱面沿程溫度的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)鍋爐主控指令異常增大超過(guò)其對(duì)應(yīng)的負(fù)荷，分離器入口溫度以及鍋爐各受熱面沿程溫度快速下降，應(yīng)果斷解除協(xié)調(diào)，解除給水自動(dòng)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。上述處理過(guò)程類似一期磨煤機(jī)的堵磨處理，在初期容易造成低汽溫，在降低磨煤機(jī)出力后容易造成超溫，處理時(shí)注意超前進(jìn)行參數(shù)控制。

3.8根據(jù)磨煤機(jī)試驗(yàn)的負(fù)荷風(fēng)和實(shí)際煤量的關(guān)系曲線，逐步探索對(duì)磨煤機(jī)組態(tài)中的負(fù)荷風(fēng)對(duì)應(yīng)的計(jì)算煤量參數(shù)進(jìn)行修改，改善協(xié)調(diào)的控制特性。由于負(fù)荷風(fēng)和實(shí)際煤量在運(yùn)行中影響的因素復(fù)雜，為減少干擾的因素，要求運(yùn)行中盡量維持相對(duì)穩(wěn)定的磨煤機(jī)運(yùn)行方式，即旁路風(fēng)調(diào)節(jié)擋板自動(dòng)時(shí)偏置設(shè)置為0（負(fù)荷風(fēng)擋板開度加旁路風(fēng)擋板開度和為90），動(dòng)態(tài)分離器正常時(shí)頻率100%，磨煤機(jī)的差壓料位800mm。

4、結(jié)束語(yǔ)

由于當(dāng)前二期機(jī)組磨煤機(jī)特性還沒(méi)有完全摸透，同時(shí)熱控邏輯缺陷還需要完善，在進(jìn)行各項(xiàng)操作時(shí)需要值班員特別加強(qiáng)參數(shù)監(jiān)視和分析，并且對(duì)異常的情況及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)，以及早完善設(shè)備的邏輯，發(fā)揮磨煤機(jī)的最大價(jià)值，促進(jìn)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭宗貴.《華能沁北電廠輔機(jī)運(yùn)行規(guī)程》.2020.03

[2]ZGM113N型中速磨煤機(jī)使用和操作說(shuō)明.2002.03

[3]朱全利.鍋爐設(shè)備及運(yùn)行.2004.10

[4]黃新元.電站鍋爐運(yùn)行與燃燒調(diào)整.2004.10