磨煤機(jī)運(yùn)行維護(hù)分析論文

時(shí)間:2022-06-22 08:52:00

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磨煤機(jī)運(yùn)行維護(hù)分析論文

摘要:分析了MPS-225磨煤機(jī)的運(yùn)行狀況及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),指出了檢修時(shí)值得注意的問題。

關(guān)鍵詞:磨煤機(jī)特性維護(hù)

1概況

我廠四期工程2×330MW燃煤機(jī)組的鍋爐是B&WB-1025/18.43-M型、單爐膛倒U型布置前后墻對(duì)沖燃燒的亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐。鍋爐設(shè)計(jì)效率92.01%,額定負(fù)荷燃煤量143.7t/h。制粉系統(tǒng)采用MPS-225中速磨一次風(fēng)正壓直吹式系統(tǒng),每臺(tái)爐配4臺(tái)MPS-225中速磨,每臺(tái)磨供一層共8只燃燒器,正常運(yùn)行3臺(tái)磨能帶額定負(fù)荷,1臺(tái)備用。鍋爐設(shè)計(jì)煤種如表1所示。

2MPS-225磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

MPS-225磨煤機(jī)系北京電力設(shè)備總廠引進(jìn)德國(guó)Babcock公司技術(shù)而制造的產(chǎn)品。該磨具有運(yùn)行穩(wěn)定、制粉用電單耗低、噪聲低、維護(hù)工作量少等特點(diǎn)。MPS-225磨煤機(jī)是一種輥盤式加載的磨煤機(jī),在磨盤上有3個(gè)隨之滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)的磨輥,在碾磨力的作用下將原煤磨成煤粉。它的結(jié)構(gòu)主要有減速機(jī)及基礎(chǔ)、機(jī)殼、機(jī)座迷宮密封、噴咀環(huán)裝置、磨盤、磨輥、磨內(nèi)彈簧加載裝置、磨外液壓加載裝置、分離器及密封風(fēng)系統(tǒng)組成。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其主要技術(shù)參數(shù)為:磨盤與磨輥切點(diǎn)軌跡直徑2250mm;磨輥直徑1750mm;額定轉(zhuǎn)速24.25r/min;設(shè)計(jì)煤種最大出力62.35t/h。

原煤從落煤管落入旋轉(zhuǎn)的磨盤中心,在離心力的作用下進(jìn)入磨輥與磨盤的碾磨軌道被滾壓碾磨成煤粉,煤粉被從噴咀環(huán)處噴入的一次熱風(fēng)干燥并順時(shí)針螺旋上升送入分離器,經(jīng)分離后合格的煤粉送入爐膛,而石子煤經(jīng)噴咀環(huán)喉口掉入一次熱風(fēng)室并刮入排渣箱,最后經(jīng)排渣門排出被輸送機(jī)運(yùn)走。

3MPS-225磨運(yùn)行特點(diǎn)

3.1MPS-225磨鍋爐出力裕量偏大

鍋爐帶滿負(fù)荷時(shí)的理論設(shè)計(jì)耗煤量為143.7t/h(設(shè)計(jì)煤種),按3臺(tái)磨運(yùn)行計(jì)算平均每臺(tái)磨出力為47.9t/h,而該磨設(shè)計(jì)最大出力62.35t/h(設(shè)計(jì)煤R75=75%),每臺(tái)磨出力只占最大出力的76.8%,實(shí)際鍋爐運(yùn)行耗用的燃煤煤質(zhì)較好,低位發(fā)熱量高,鍋爐帶滿負(fù)荷的耗煤量約120t/h。這樣實(shí)際每臺(tái)磨的運(yùn)行出力為40t/h,僅是最大出力的63.2%,并且在目前電力供應(yīng)處于買方市場(chǎng)的情況下,機(jī)組實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷率更低,磨煤機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于實(shí)際出力小于63.2%下運(yùn)行。

同時(shí),出力裕度過大,影響磨煤機(jī)的最小出力,并在低負(fù)荷時(shí)煤粉著火條件差,又加上風(fēng)煤比過大,還會(huì)使鍋爐的不投油最低負(fù)荷升高。磨煤機(jī)在低出力下運(yùn)行,由于磨輥直接置于磨盤上,加上磨輥、磨盤襯瓦輪廓尺寸大的特點(diǎn),當(dāng)磨煤機(jī)低出力運(yùn)行時(shí),磨輥與襯瓦之間的煤層太薄,設(shè)備振動(dòng)加劇,甚至?xí)a(chǎn)生劇烈振動(dòng),影響設(shè)備使用壽命。由此可見,磨煤機(jī)出力裕量偏大,這就難以發(fā)揮MPS磨的磨煤用電單耗低的優(yōu)越性,降低了應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性。MPS-225磨最適應(yīng)帶基本負(fù)荷,而對(duì)機(jī)組調(diào)峰的適應(yīng)性較差,在設(shè)計(jì)設(shè)備選型時(shí)應(yīng)綜合考慮。

3.2啟停磨煤機(jī)對(duì)鍋爐燃燒的影響

MPS-225磨說明書指出,該磨的啟動(dòng)條件的給煤量≥40%最大出力,即25t/h,否則會(huì)引起磨煤機(jī)的劇烈振動(dòng),損壞設(shè)備。由于啟磨給煤量是25t/h,磨煤機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)短時(shí)間內(nèi)突燃給鍋爐燃燒增加較大燃煤量,對(duì)爐膛燃燒擾動(dòng)沖擊大,水冷壁受熱負(fù)荷劇增,致使汽包出現(xiàn)瞬時(shí)假水位“HH”,造成鍋爐MFT動(dòng)作。這在試運(yùn)行和試生產(chǎn)初期發(fā)生多次,尤其在機(jī)組已經(jīng)熱態(tài)運(yùn)行下擾動(dòng)沖擊大,威脅機(jī)組安全運(yùn)行。為此,經(jīng)多次探索實(shí)踐總結(jié),提出適當(dāng)降低磨輥加載碾磨壓力,降低啟磨給煤量,在啟磨時(shí)密切注意,同時(shí),迅速適當(dāng)調(diào)整其它各臺(tái)磨的出力,使這個(gè)問題得到有效解決,至今未發(fā)生因啟磨而引起鍋爐MFT現(xiàn)象。在停磨時(shí)也要做好各臺(tái)磨之間的出力配合調(diào)節(jié),以減少對(duì)鍋爐燃燒的影響。

3.3分離器折向擋板特性和煤粉細(xì)度

根據(jù)試生產(chǎn)期間的制粉系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn):當(dāng)時(shí)試驗(yàn)煤種可磨系數(shù)(HGI)為60,全水份War=12.4%,灰份Aar=17.62%,揮發(fā)份Vdat=39.6%,低位發(fā)熱量Qnet.a(chǎn)r=22.87MJ/kg,與設(shè)計(jì)煤種有較大差別。在磨輥加載碾磨力不變的情況下,保持出力42t/h,一次風(fēng)量78900m3/h,煤粉細(xì)度隨折向擋板實(shí)際開度開大而增加,煤粉變粗,但電流卻隨折向擋板開度增大而有所減少。由圖2可知,調(diào)整分離器折向擋板開度,能較大范圍地有效調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度,完全能滿足燃燒要求,煤粉細(xì)度的變化主要取決于分離器折向擋板的開度。由說明書可知,當(dāng)擋板開度為40%時(shí)煤粉細(xì)度最小。煤粉越細(xì),不完全燃燒損失越少,但過細(xì)煤粉使制粉單耗升高,且設(shè)備磨損加劇,使用壽命降低。因此,在滿足鍋爐燃燒工況要求下,通過調(diào)整試驗(yàn)來取得最佳折向擋板開度,一般認(rèn)為,折向擋板最佳開度為50%~65%.

3.4出力特性與磨煤電耗

在保持分離器折向擋板開度和一次風(fēng)量不變情況下,煤粉細(xì)度隨出力增加而略有增大,但電機(jī)電流隨出力增加而明顯增大,如7A號(hào)磨出力從36t/h增加到46t/h,電流則從45A升至56A。在保持擋板開度和出力不變情況下,增加一次風(fēng)量,煤粉細(xì)度變大,但不明顯,電機(jī)電流無明顯變化。因此,磨煤電耗主要與煤粉細(xì)度、磨煤出力、煤種有關(guān)。煤粉越細(xì)磨煤電耗越大,以7D號(hào)磨為例,當(dāng)煤粉細(xì)度R75由21%升至28.8%及36.3%時(shí),磨煤電耗分別為8.80、7.95、7.50kW·h/t。一般來說,磨機(jī)出力越小,磨煤電耗越大,如7D號(hào)磨當(dāng)出力從48t/h變?yōu)?6t/h時(shí),磨煤用電單耗要增加0.5kW·h左右。建議該種磨煤機(jī)最好不要在低出力下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。

3.5磨輥加載力

MPS-225磨煤機(jī)的磨煤機(jī)理是原煤進(jìn)入磨輥與磨盤的碾磨區(qū)域,在磨輥的滾壓碾磨下磨制成煤粉。因此,磨輥的加載力是磨煤機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要參數(shù),隨著磨輥加載力提高,磨輥碾磨壓力增大,煤粉變細(xì),磨煤出力提高,煤粉顆粒特性系數(shù)n變大,磨煤?jiǎn)魏慕档?,但磨煤機(jī)設(shè)備振動(dòng)加劇,磨損過快,碾磨部件使用壽命降低。說明書指出,設(shè)備投用初期建議最小加載力為21t,最大加載力為28t,因此,在投運(yùn)初期各磨加載力均為21t,但實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)振動(dòng)大,尤其在低出力時(shí)振動(dòng)很大,磨煤金屬耗損增加,極易損壞設(shè)備。在第一次小修時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)磨輥輥套磨損較嚴(yán)重,故小修時(shí)將加載力調(diào)整為16t,運(yùn)行正常。在滿足出力和煤粉細(xì)度的要求下,盡可能地降低磨輥加載力,同時(shí),在磨損中后期,再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整磨輥加載力。

3.6石子煤

所謂石子煤是指原煤經(jīng)碾磨后未被磨制成粉的石頭、煤礦石、金屬塊等以及少量煤粒的混合物。影響石子煤量因素主要有燃用煤種煤質(zhì)、一次風(fēng)量及風(fēng)溫、噴咀環(huán)喉口通風(fēng)面積、加載碾磨力和碾磨部件磨損程度。原煤煤質(zhì)越差,灰份越高,原煤可磨損程度越差。石子煤越多,原煤中雜質(zhì)含量越多,石子煤量越多;一次風(fēng)量越大,機(jī)殼、噴咀等磨損加大;在碾磨部件磨損早期,由于碾磨部件咬合軌跡較好,碾磨效果好,石子煤量很少;相反,到磨損中后期,由于磨輥、磨盤襯瓦輪廓尺寸大,加上碾磨工作面磨損后,實(shí)際碾磨面形成扁“O”型腔,石子煤量顯著增多。這時(shí),適當(dāng)調(diào)整加載力,但只要石子煤中的含煤量小于10%,符合石子煤的要求即可。因?yàn)槭用毫侩m多,但能得到充分排放,送入爐膛的煤粉中石頭、金屬顆粒含量低,可燃性增加,減少鍋爐受熱面的磨損和爐內(nèi)結(jié)焦,有利于鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性。另外,也有利于延長(zhǎng)磨煤機(jī)的檢修周期。加載力越大,石子煤量相應(yīng)變少,但影響程度較小。因此,在磨損中后期,只要石子煤符合要求,不能一味通過增加一次風(fēng)量和增加加載力來減少石子煤量。此外,必須及時(shí)排放石子煤,防止石子煤長(zhǎng)時(shí)間積累過多引起自燃而損壞設(shè)備。

3.7一次風(fēng)與密封風(fēng)差壓和迷宮密封裝置

理論設(shè)計(jì)上要求一次風(fēng)與密封風(fēng)差壓≥2kPa時(shí)設(shè)備運(yùn)行密封良好,就能使迷宮密封不受損壞,且煤粉不向外泄漏。但實(shí)際運(yùn)行時(shí)該差壓≤4.0kPa時(shí),煤粉和細(xì)小煤粒開始逐漸從密封間隙向外漏,進(jìn)而損壞碳精密封環(huán)。為此應(yīng)將差壓定值在≥4.5kPa作為啟磨并運(yùn)行的條件,否則迷宮碳精環(huán)密封損壞無法及時(shí)檢修,危及設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4磨煤機(jī)的檢修與維護(hù)

4.1設(shè)備檢修維護(hù)特點(diǎn)

該磨煤機(jī)機(jī)殼上最大的人孔門為880mm×700mm,磨輥總裝及壓力架無法從人孔門處移出,大修時(shí)必須基本上解體整臺(tái)磨,拆掉落煤管、出粉管、煤粉分離器后,才能再吊出碾磨系統(tǒng)和加載系統(tǒng)等部件,這就大大增加檢修工作量,也增加檢修費(fèi)用和檢修工期。

4.2碾磨部件的使用壽命MPS-225磨的工作機(jī)理和設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了磨輥、磨盤和噴咀是易損件,這些部件的好壞和使用壽命的長(zhǎng)短是磨煤機(jī)穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。理論設(shè)計(jì)上來講,磨輥輥套可翻面使用,以充分利用輥套,延長(zhǎng)使用壽命,使輥套雙面累計(jì)壽命≥12000h。但由于設(shè)備結(jié)構(gòu)造成大修拆裝工作量大、檢修工期長(zhǎng),何況翻面后的輥套使用壽命只有約4000h,綜合考慮各種因素,大修時(shí)翻面使用輥套就不經(jīng)濟(jì)了。另外,理論上講,輥套磨損后只剩余10多mm厚度時(shí),輥套已充分徹底利用,換用新的輥套。但是,由于設(shè)備結(jié)構(gòu)和型號(hào)規(guī)格偏大,輥套及磨盤襯瓦輪廓尺寸大,碾磨部件的碾磨咬合軌跡大,當(dāng)輥套實(shí)際磨損后還剩30mm時(shí),磨煤機(jī)振動(dòng)劇烈,這時(shí)可認(rèn)為輥套已充分利用。我廠使用情況來看,輥套單面實(shí)際使用壽命可達(dá)10000h。

4.3調(diào)整磨輥中心及導(dǎo)向間隙

大修必須做好磨輥中心找正和各間隙調(diào)整的關(guān)鍵工作,磨輥與磨盤咬合軌跡的好壞是磨煤機(jī)能否正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在,磨輥中心找正和各間隙符合質(zhì)量要求是磨輥與磨盤咬合正常的根本保證。例如,7D號(hào)磨磨輥中心找正偏差超標(biāo),留下隱患,造成機(jī)組移交試生產(chǎn)后一直無法運(yùn)行(在機(jī)組帶負(fù)荷試運(yùn)期間,7D號(hào)磨沒有試運(yùn)行過),石子煤量很多,大量燃煤顆粒被排出,造成排渣系統(tǒng)故障無法運(yùn)行,嚴(yán)重威脅機(jī)組安全運(yùn)行。經(jīng)多次反復(fù)檢查處理,最后發(fā)現(xiàn)磨輥中心偏差最大達(dá)約21mm,在對(duì)磨輥中心重新找正處理后,并調(diào)整各導(dǎo)向間隙,運(yùn)行一直正常。