35MW机组锅炉制粉系统常见故障原因分析及处理

  随着我国电力工业建设的迅猛发展,各种类型的大容量火力发电机组不断涌现,现代电站锅炉结构及运行更加趋于复杂,在生产过程中也不可避免地会出现各种运行异常状况及事故。本论文从设备技改、构造和煤质变化等因素入手对制粉系统常见的着火、磨煤机耳轴温度高等情况进行了原因分析,以及根据实际运行经验而总结出相应的处理方法,并出建议和防范措施。 
  关键词磨煤机耳轴;温度高;旁路风;阴燃 
  中图分类号TM611 
  文献标识码A 
  文章编号19-118(213)3-284-1 
  一、制粉系统简述 
  阳城国际发电有限责任公司锅炉为美国福斯特-惠勒公司供的亚临界、一次中间再热、拱型单炉膛“W”火焰、平衡通风、固态排渣、露天布置、自然循环汽包型燃煤锅炉。制粉系统为双进双出钢球磨正压直吹式制粉系统,其主特点为设备少,投资小,出力稳定,低负荷时也能保证煤粉细度,同时,系统有较大的储备能力,负荷响应速度快。每台锅炉配置有4台D-1D型双进双出钢球磨煤机,两台速度可自动调节的给煤机、两根一次风进风管、两个离心式分离器和六个出粉管。一定粒度的原煤经输煤皮带送至两个原煤仓,再经两台给煤机输送至磨煤机简体两端,由随着磨煤机简体一起旋转的螺旋输送器将原煤粒输送至磨煤机简体内部。通过简体的转动将钢球和原煤混合物升到一定高度,钢球在自由泻落和抛落过程中对煤进行冲砸和碾压,将原煤研磨成合格细度的煤粉。一次热风通过两端的一次风弯头和磨煤机中空轴的中心管进入磨煤机简体,研磨后的煤粉和空气的混合物在一次风压力的对冲下离开简体,按原煤进入简体的路线,反方向通过由热风入口管和分离器耳轴管的环形空间进入两端的分离器,绕着分离器内特定形状的薄钢板流动。在离心力与重力的作用下,粗煤粉被分离下来,合格的细煤粉和一次风混合后进入煤粉管道,并被输送到燃烧器喷口。分离下来的粗煤粉返回到分离器底部,与原煤混合后被重新送入磨煤机筒内进一步研磨。另外在分离器两侧的下部装有位置可调的叶片,通过调整叶片的位置,可以实现出口煤粉细度的调节和控制。 
  二、运行中存在的问题 
  (一)磨煤机启动过程中,耳轴温度异常升高;(二)磨煤机正常运行期间,旁路风节流孔板处出现由于积粉自燃导致管道烧红,且有零星明火的现象;给煤机检修过程中,落煤管中靠近给煤机下闸板上方的部位有着火烧红现象。 
  三、原因分析 
  (一)磨煤机耳轴温度高原因分析。每一台磨煤机都设计有一套独立的润滑油系统,由于磨煤机采用正压制粉系统,而在磨煤机空心轴与磨煤机分离器动静结合部分密封盒内的煤粉最容易污染油质。油质受污染后,冷却润滑效果变差,这样就容易引起磨煤机耳轴温度升高。由于耳轴密封圈处于摩擦运行状态,运行时间长后会逐渐失效,油中开始出现煤粉。因此,必须定期更换密封圈。密封腔室用冷一次风作为密封风,通过密封调节挡板自动维持密封腔室风压大于磨简体压力1.5Kpa。密封腔室上方有一耳轴吹扫管,引入分离器内部,用于将磨煤机在启停或其他原因造成的沉积在密封腔室的煤粉,通过分离器进入炉膛。 
  简体两端是铸造成的耳轴端面,它们是一个整体,用两排连接螺栓联接在简体上。耳轴端中间是空心的,耳轴两边有凸肩,在与轴瓦配合时,用来限制整个简体的轴向移动。轴肩与耳轴轴瓦的间隙设计安装值为12.7mm,磨煤机冷态启动时,如果出口温度升较快,磨煤机简体内部件亦膨胀较快,因为现在的磨煤机运行都在十年以上,多年的钢球冲击使得其本身也有膨胀变形,轴肩与耳轴轴瓦的间隙较当初的设计安装值明显减小,这样,与热电偶的距离也就被相对拉近了。当它们之间发生轻微接触时,就将导致摩擦生热,并将热量很快传递到磨煤机耳轴温度测点上,从而导致耳轴温度高报警,严重时引起磨煤机跳闸。 
  磨煤机驱动端和非驱动端的轴承均采用乌金瓦,大瓦采用闭式水冷却系统。由于夏季闭式冷却水温度本来就高一些,而磨煤机房环境温度又高,冷却水系统管道又无保温,因而磨煤机冷却水温偏高,导致耳轴温度高。另外,由于冷却水管道长,压差小,流量小,导致不能充分冷却,这也是耳轴温度高的一个重原因。 
  (二)磨煤机旁路风系统泄漏导致积粉自然着火、给煤机检修过程中落煤管残留煤粉自然着火原因分析。因磨煤机进行了分离器改造,风煤比降低、干燥出力不足,当原煤水分大时,即使热风调节档板全开,磨煤机出口风粉混合物温度仍然低于设定值。为了高风煤比,高磨煤机干燥出力,又对磨煤机进行了旁路风改造。从磨煤机入口引一路热风,接至给煤机出来的落煤管上。旁路风改造完成后确实起到了调节磨出口风温和风煤比的作用,但是,若旁路风不用时处于关闭状态,容易造成煤粉沉积;同时,因其系统的加装多用法兰连接,易造成煤粉泄漏,故在实际的生产过程中亦造成了很多安全隐患。 
  现在入厂煤种比较多,煤源复杂,有挥发份在1%以内的无烟煤,也有挥发份在35%的烟煤。由于所掺烟煤特性已经接近褐煤,其爆炸自燃特性很强,在储存和输送煤粉的过程中,又不可避免的会出现掺配不均,烟煤过于集中的情况,再加上系统中存在的一些死角和设计缺陷,大大的增加了制粉系统着火的可能性。给煤机检修着火原因主是停给煤机后,因下闸板关不严漏风,虽然在其上部铺了一些原煤,但因原煤中含有高挥发份的烟煤,而烟煤的阴燃温度在27℃-3℃之间,此时如果旁路风仍投入,从磨煤机漏上来的风主是旁路风,温度为磨煤机入口一次风温3℃左右,所以在给煤机下闸板处就容易着火。 
  四、处理措施 
  (一)磨煤机耳轴温度异常升高的预防及处理。1、在启动磨煤机以前,一次风机启动后,随着一次风压的逐渐建立,及时开启各台磨煤机的喷燃器关断挡板进行泄压;2、在开启一次风关断挡板前密封风必须投入。磨煤机启动后,就打开耳轴吹扫挡板,将积存的煤粉吹出;3、磨煤机正常停运后,始终保持开启至少一个喷燃器关断挡板挡板,以防止简体压力升高;4、由于磨煤机料位测量最终是通过压力测量再进行换算得来的,因而,为防止磨煤机压力测量管路堵塞,引起料位测量信号产生偏差,导致磨煤机满煤后跑粉,所以定期吹扫测量管路;5、夏季,天气炎热时,可在润滑油站加装轴流风机冷却,以降低润滑油温,同时,可用轴流风机在轴瓦处进行通风冷却轴瓦。 
  (二)制粉系统常见火灾的预防及处理。1、磨煤机正常运行中因故停运给煤机后将旁路风全关;2、给煤机进行检修过程中,下闸板上求铺煤时,如果入炉煤掺配比例在15%以上,需打开给煤机后另找无烟煤铺煤;3、停运给煤机后将磨煤机出口温度控制在95℃以下,及时调整磨煤机出口温度设定值,防止短时磨煤机出口温度过高;4、确认磨煤机内部或给煤机内煤粉自然着火后,立即停运磨煤机。这时,磨煤机密封风保持投运,磨煤机喷燃器关断挡板开启两对,全关磨煤机入口一次风关断挡板、负荷调节挡板,全关磨煤机冷热风调节挡板,保持磨煤机简体压力为零。 
  五、结论与展望 
  近些年,由于国际国内煤价大幅上涨,大多电厂入不敷出,尤其是无烟煤的价格上涨更是对本公司的经济运行造成了严重影响。为此,公司通过积极开展混煤掺烧工作,进行设备技改等一系列技术措施,在保证掺烧所达到调节入炉煤特性,保证机组安全高效洁净运行,实现电厂节能减排的同时,采取各种措施,严防发生制粉系统的任何不安全事件。

  

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