磨煤機運行維護分析論文

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摘要：分析了MPS－225磨煤機的運行狀況及結構特點，指出了檢修時值得注意的問題。

關鍵詞：磨煤機特性維護

1概況

我廠四期工程2×330MW燃煤機組的鍋爐是B＆WB－1025／18．43－M型、單爐膛倒U型布置前后墻對沖燃燒的亞臨界自然循環汽包鍋爐。鍋爐設計效率92.01％，額定負荷燃煤量143.7t/h。制粉系統采用MPS－225中速磨一次風正壓直吹式系統，每臺爐配4臺MPS－225中速磨，每臺磨供一層共8只燃燒器，正常運行3臺磨能帶額定負荷，1臺備用。鍋爐設計煤種如表1所示。

2MPS-225磨煤機的結構特點

MPS－225磨煤機系北京電力設備總廠引進德國Babcock公司技術而制造的產品。該磨具有運行穩定、制粉用電單耗低、噪聲低、維護工作量少等特點。MPS－225磨煤機是一種輥盤式加載的磨煤機，在磨盤上有3個隨之滾動旋轉的磨輥，在碾磨力的作用下將原煤磨成煤粉。它的結構主要有減速機及基礎、機殼、機座迷宮密封、噴咀環裝置、磨盤、磨輥、磨內彈簧加載裝置、磨外液壓加載裝置、分離器及密封風系統組成。結構如圖1所示。

其主要技術參數為：磨盤與磨輥切點軌跡直徑2250mm；磨輥直徑1750mm；額定轉速24.25r／min；設計煤種最大出力62．35t／h。

原煤從落煤管落入旋轉的磨盤中心，在離心力的作用下進入磨輥與磨盤的碾磨軌道被滾壓碾磨成煤粉，煤粉被從噴咀環處噴入的一次熱風干燥并順時針螺旋上升送入分離器，經分離后合格的煤粉送入爐膛，而石子煤經噴咀環喉口掉入一次熱風室并刮入排渣箱，最后經排渣門排出被輸送機運走。

3MPS－225磨運行特點

3．1MPS－225磨鍋爐出力裕量偏大

鍋爐帶滿負荷時的理論設計耗煤量為143．7t／h（設計煤種），按3臺磨運行計算平均每臺磨出力為47．9t／h，而該磨設計最大出力62．35t／h（設計煤R75＝75％），每臺磨出力只占最大出力的76．8％，實際鍋爐運行耗用的燃煤煤質較好，低位發熱量高，鍋爐帶滿負荷的耗煤量約120t／h。這樣實際每臺磨的運行出力為40t／h，僅是最大出力的63．2％，并且在目前電力供應處于買方市場的情況下，機組實際運行負荷率更低，磨煤機長時間處于實際出力小于63．2％下運行。

同時，出力裕度過大，影響磨煤機的最小出力，并在低負荷時煤粉著火條件差，又加上風煤比過大，還會使鍋爐的不投油最低負荷升高。磨煤機在低出力下運行，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，當磨煤機低出力運行時，磨輥與襯瓦之間的煤層太薄，設備振動加劇，甚至會產生劇烈振動，影響設備使用壽命。由此可見，磨煤機出力裕量偏大，這就難以發揮MPS磨的磨煤用電單耗低的優越性，降低了應用經濟性。MPS－225磨最適應帶基本負荷，而對機組調峰的適應性較差，在設計設備選型時應綜合考慮。

3．2啟停磨煤機對鍋爐燃燒的影響

MPS－225磨說明書指出，該磨的啟動條件的給煤量≥40％最大出力，即25t／h，否則會引起磨煤機的劇烈振動，損壞設備。由于啟磨給煤量是25t／h，磨煤機啟動運行時短時間內突燃給鍋爐燃燒增加較大燃煤量，對爐膛燃燒擾動沖擊大，水冷壁受熱負荷劇增，致使汽包出現瞬時假水位“HH”，造成鍋爐MFT動作。這在試運行和試生產初期發生多次，尤其在機組已經熱態運行下擾動沖擊大，威脅機組安全運行。為此，經多次探索實踐總結，提出適當降低磨輥加載碾磨壓力，降低啟磨給煤量，在啟磨時密切注意，同時，迅速適當調整其它各臺磨的出力，使這個問題得到有效解決，至今未發生因啟磨而引起鍋爐MFT現象。在停磨時也要做好各臺磨之間的出力配合調節，以減少對鍋爐燃燒的影響。

3．3分離器折向擋板特性和煤粉細度

根據試生產期間的制粉系統調整試驗：當時試驗煤種可磨系數（HGI）為60，全水份War＝12．4％，灰份Aar＝17．62％，揮發份Vdat＝39．6％，低位發熱量Qnet．ar＝22．87MJ／kg，與設計煤種有較大差別。在磨輥加載碾磨力不變的情況下,保持出力42t／h，一次風量78900m3／h，煤粉細度隨折向擋板實際開度開大而增加，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，調整分離器折向擋板開度，能較大范圍地有效調節煤粉細度，完全能滿足燃燒要求，煤粉細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，當擋板開度為40％時煤粉細度最小。煤粉越細，不完全燃燒損失越少，但過細煤粉使制粉單耗升高，且設備磨損加劇，使用壽命降低。因此，在滿足鍋爐燃燒工況要求下，通過調整試驗來取得最佳折向擋板開度，一般認為，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量不變情況下，煤粉細度隨出力增加而略有增大，但電機電流隨出力增加而明顯增大，如7A號磨出力從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，增加一次風量，煤粉細度變大，但不明顯，電機電流無明顯變化。因此，磨煤電耗主要與煤粉細度、磨煤出力、煤種有關。煤粉越細磨煤電耗越大，以7D號磨為例，當煤粉細度R75由21％升至28．8％及36．3％時，磨煤電耗分別為8.80、7.95、7.50kW·h／t。一般來說，磨機出力越小，磨煤電耗越大，如7D號磨當出力從48t／h變為36t／h時，磨煤用電單耗要增加0．5kW·h左右。建議該種磨煤機最好不要在低出力下長時間運行。

3．5磨輥加載力

MPS－225磨煤機的磨煤機理是原煤進入磨輥與磨盤的碾磨區域，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安全經濟運行的重要參數，隨著磨輥加載力提高，磨輥碾磨壓力增大，煤粉變細，磨煤出力提高，煤粉顆粒特性系數n變大，磨煤單耗降低，但磨煤機設備振動加劇，磨損過快，碾磨部件使用壽命降低。說明書指出，設備投用初期建議最小加載力為21t，最大加載力為28t，因此，在投運初期各磨加載力均為21t，但實際運行發現磨煤機振動大，尤其在低出力時振動很大，磨煤金屬耗損增加，極易損壞設備。在第一次小修時檢查發現磨輥輥套磨損較嚴重，故小修時將加載力調整為16t，運行正常。在滿足出力和煤粉細度的要求下，盡可能地降低磨輥加載力，同時，在磨損中后期，再根據實際情況調整磨輥加載力。

3．6石子煤

所謂石子煤是指原煤經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、一次風量及風溫、噴咀環喉口通風面積、加載碾磨力和碾磨部件磨損程度。原煤煤質越差，灰份越高，原煤可磨損程度越差。石子煤越多，原煤中雜質含量越多，石子煤量越多；一次風量越大，機殼、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，實際碾磨面形成扁“O”型腔，石子煤量顯著增多。這時，適當調整加載力，但只要石子煤中的含煤量小于10％，符合石子煤的要求即可。因為石子煤量雖多，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結焦，有利于鍋爐運行穩定性。另外，也有利于延長磨煤機的檢修周期。加載力越大，石子煤量相應變少，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量和增加加載力來減少石子煤量。此外，必須及時排放石子煤，防止石子煤長時間積累過多引起自燃而損壞設備。

3．7一次風與密封風差壓和迷宮密封裝置

理論設計上要求一次風與密封風差壓≥2kPa時設備運行密封良好，就能使迷宮密封不受損壞，且煤粉不向外泄漏。但實際運行時該差壓≤4．0kPa時，煤粉和細小煤粒開始逐漸從密封間隙向外漏，進而損壞碳精密封環。為此應將差壓定值在≥4．5kPa作為啟磨并運行的條件，否則迷宮碳精環密封損壞無法及時檢修，危及設備安全經濟運行。

4磨煤機的檢修與維護

4．1設備檢修維護特點

該磨煤機機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，大修時必須基本上解體整臺磨，拆掉落煤管、出粉管、煤粉分離器后，才能再吊出碾磨系統和加載系統等部件，這就大大增加檢修工作量，也增加檢修費用和檢修工期。

4．2碾磨部件的使用壽命MPS－225磨的工作機理和設備結構特點決定了磨輥、磨盤和噴咀是易損件，這些部件的好壞和使用壽命的長短是磨煤機穩定經濟運行的關鍵。理論設計上來講，磨輥輥套可翻面使用，以充分利用輥套，延長使用壽命，使輥套雙面累計壽命≥12000h。但由于設備結構造成大修拆裝工作量大、檢修工期長，何況翻面后的輥套使用壽命只有約4000h，綜合考慮各種因素，大修時翻面使用輥套就不經濟了。另外，理論上講，輥套磨損后只剩余10多mm厚度時，輥套已充分徹底利用，換用新的輥套。但是,由于設備結構和型號規格偏大，輥套及磨盤襯瓦輪廓尺寸大，碾磨部件的碾磨咬合軌跡大，當輥套實際磨損后還剩30mm時，磨煤機振動劇烈，這時可認為輥套已充分利用。我廠使用情況來看，輥套單面實際使用壽命可達10000h。

4．3調整磨輥中心及導向間隙

大修必須做好磨輥中心找正和各間隙調整的關鍵工作，磨輥與磨盤咬合軌跡的好壞是磨煤機能否正常穩定運行的關鍵所在，磨輥中心找正和各間隙符合質量要求是磨輥與磨盤咬合正常的根本保證。例如，7D號磨磨輥中心找正偏差超標，留下隱患，造成機組移交試生產后一直無法運行（在機組帶負荷試運期間，7D號磨沒有試運行過），石子煤量很多，大量燃煤顆粒被排出，造成排渣系統故障無法運行，嚴重威脅機組安全運行。經多次反復檢查處理，最后發現磨輥中心偏差最大達約21mm，在對磨輥中心重新找正處理后，并調整各導向間隙，運行一直正常。