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HP1003型中速磨煤机排渣装置优化研究

2020-11-27 312 上传者：管理员

摘要：以发电厂磨煤机排渣装置为基础，通过合理正确的判断设备故障原因，并进行深入分析，完成对排渣装置的设备优化改造，提升设备的可靠性，为同类型设备的维护、检修、改造提供理论基础。

关键词：
中速磨煤机
制粉系统
发电厂
排渣装置
磨煤机
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1、设备概述

目前我厂锅炉采用墙式对冲燃烧方式，制粉系统采用中速磨正压直吹式制粉系统，每台炉配6台HP1003型中速磨煤，B-MCR工况下5台运行，一台备用，燃煤量：设计煤种227t/h，校核煤种221t/h，目前满负荷运行燃煤量约为230-250t/h；煤粉细度按200目筛通过量为75%,n≥1.1。

2、设备运行原理

原煤通过给煤机送入磨煤机中心，并按离心方式向外送到旋转磨盘的槽内，在这里被三个磨辊磨成粉。一旦磨成粉，煤粉靠离心力向外输送，并由从喷品喷出高速一次热风气流带走，一次风由磨盘下方的磨煤机送气室，流过旋转喷嘴进入磨煤区，煤粉被一次风输送，沿着磨煤机壳体内侧，到达分离器段，在磨煤段未被磨得足够细的煤粒重新回到磨盘上再进一步磨细。离开磨煤段的风粉混合物，通过分离器的可调叶片，将环形路线内的风粉气流导向磨煤机出口，旋流运动给气流内煤粉颗粒施加离心力，迫使较重的煤粒走向外圈，受到阻力后并沿分离器段的锥面下滑到锥底的料斗内。剩余的较轻的煤粉带到磨煤机排出口，再通过煤粉管输送到燃烧器。

在喷嘴环上方不能由一次风携带的黄铁矿及煤中铁块、石块落下，通过喷嘴环落到刮板室，磨盘底部装有两个刮板，当磨盘转动时，刮板随磨盘同步转动，黄铁矿和煤中铁块及石块被刮到排渣箱内，碗式中速磨煤机在运行过程中需定期排出石子煤，原我厂采用的方法是设置排渣一次阀和排渣二次阀及储渣仓、密封式排渣仓、双密封气缸，正常操作为当排渣一次阀开启时，排渣二次阀关闭，石子煤落入储渣仓，料位报警后关闭排渣一次阀，密封气缸降，打开排渣二次阀将储渣仓内石子煤倒入开放式排渣箱里，关闭排渣二次阀，密封气缸升，运走排渣仓。

全密封式排渣系统在落渣管上设计一用一备两台专用排渣门，门板采用耐磨合金，密封面采用堆焊材料，密封填料采用耐高温专用石墨盘根，排渣门板采用全密封结构，石子煤箱设计为移动式石子煤箱，工作时由定位装置及提升密封装置定位提升压紧，减少工作中泄漏。当石子煤小车内的渣达到料位高度时报警，排渣工人开始排渣。

但近一年磨煤机排渣门故障频繁，缺陷数量持续提升。插板门卡涩、控制回路失灵、石子煤流速低，则直接导致磨煤机无法正常渣，同时石子煤在中间储存箱内长时间积聚，导致内部结焦，使得部分石子煤无法顺利进入转运箱，使得排渣不及时，对磨煤机内部造成损害，影响磨煤机的正常出力，埋下事故隐患。同时对给石子煤运行人员正常排渣带来极大困扰，需要对排渣系统进行全方位的优化。

3、问题现状调查

从2017年至2020年调查表中进行磨煤机排渣门故障的的分析：其中排渣二道门卡涩缺陷占比32%，单电控电磁阀线圈常烧损缺陷占比8%。密封气缸密封圈磨损缺陷占比12%，拐臂限位开关及电磁限位开关失灵缺陷占比41%，石子煤排出困难缺陷占比5%。针对现状调查的主要问题，采用关联图进行倒推进行原因分析，结果如下：

(1）排渣门结构问题，导致插板易卡石子煤，阀体卡涩。

(2）排渣门为水平角度安装，落石子煤时，开关二道门时石子煤极易落入缝隙。

(3）单电控电磁阀线圈长时间带电，易烧损。

(4）渣斗与密封汽缸之间间距小，不便于排渣人员取出渣斗，导致密封垫圈磨损。

(5）行程开关等处金属软管接头不匹配，容易导致煤粉进入限位开关内导致限位开关失灵。

(6）现场煤粉多，密封气缸电磁限位开关易消磁。

(7）磨煤机排渣系统管路水平倾角小，导致下料流速低，石子煤排出困难。

(8）磨煤机运行时磨内压力为5Kpa左右，当入口插板门开启，出口插板门关闭时，出、入口插板门从插板密封填料处外漏，同时出口插板门内漏；当入口插板门关闭，出口插板门开启时，入口插板门内漏，插板门泄漏造成粉尘飞扬，严重污染环境，造成磨内一次风量降低，增加了一次风机出力。

图1结构优化改造

(9）燃用的煤种是无烟煤，锅炉设计满负荷时燃煤280T/H，实际满负荷时燃煤320-360T/H。由于能源紧缺，煤价上涨，煤质越来越差，多余的石子煤等就从磨煤机排出，造成排渣量大，排渣次数增多，插板门频繁动作，插板门门板密封填料就容易损坏。另外插板门门板与门口密封为楔形硬密封，长期使用密封面磨损不严造成泄漏。

4、改造方案

根据分析出的主要因素及制定出的相应对策，进行实施改进：

(1）将原排渣口连接管、连接管1、连接管2的水平倾角由30°改为40°；取消中间储渣箱部分；保留原移动渣箱及密封装置，保留原排渣一道门、排渣二道门；将38°排渣口连接管下端口与排渣一道门连接，排渣一道门与38°连接管连接，将38°连接管下端口与排渣二道门连接安装实现排渣二道门与水平倾斜38°布置，将排渣二道门与38°连接管2连接安装，并制下料检修仓，与38°连接管2下端口连接安装；下料检修仓下端与密封装置连接，原密封装置与转运箱不变。

优化排渣装置控制及闭锁逻辑（二次回路实现），实现一道门备用（保持全开），二道门开启关闭控制排渣，保持原排渣二道门与密封装置联锁。

图2控制回路优化

如图1:(1、2、3、4、5管路连接螺栓，6、排料口连接管(38°）,7、排渣一道门，8连接管1(38°）,9、密封垫、，10、排渣二道门，11、连接管2(38°）,12、下料检修仓，13、转运箱。）

改造完成后电控箱通电后，将“密封气缸开关”旋钮切换到关闭的状态，将密封装置密封，将“一次闸板阀开关”、“二次闸板阀开关”旋钮切换到打开的状态，将排渣一、二道门打开，石子煤通过水平倾角38°的排渣口连接管、排渣一道门、排渣二道门、检修箱顺利落入转运箱，当转运箱满料后关闭排渣二道门，将密封装置升起，抬出转运箱进行卸料，卸料完成后将转运仓运回，将密封装置密封后打开排渣二道门，磨煤机继续进行排渣。改造后，由于角度的提升整个排渣过程石子煤不会在磨煤机排渣口及磨煤机内部积聚，石子煤下料速度提升一倍以上，排渣二道门的闸门槽内也不会卡住石子煤，开关顺畅，不会出现排渣门闸门卡涩导致磨煤机不能正常排渣，同时中间储存箱改为检修箱，可以通过检修箱上的防爆玻璃直接查看石子煤流速情况，提高了制粉系统运行的经济性和安全性。

(2）电磁阀由单电控改成三位五通双电控电磁阀，并且对控制回路进行优化，满足闭锁要求。具体方法：拆除原排渣门单电控电磁阀，安装三位五通双电控电磁阀，对控制回路进行改造。从而满足双控及闭锁要求，电磁阀线圈不再烧毁，提高电磁阀可靠性。

(3）提升磨煤机排渣门渣斗与密封汽缸之间间距，间距上调30mm，有效防止间距过小导致渣斗取出困难，并减少排渣门底部密封圈磨损，密封垫片不再磨损。

将排渣二道门由水平布置改造为倾斜40°布置，具体方法：拆除原排渣二道门装置，安装水平倾斜40°连接管，将排渣二道门与连接管通过法兰相连。通过增加插板门倾斜角度，使石子煤不再积聚，插板门不再卡涩。

(4）重新更换行程开关接头，加工匹配型号进行安装，确保开关触点的密封性，拐臂式行程开关触点可靠性提升。

(5）将密封汽缸磁感应开关改成机械式开关，具体方法：将原电磁式行程开关拆除，取消电磁式行程开关变压器，并优化回路，安装拐臂机械式行程开关。完成改造后不再出现消磁失灵问题，密封气缸行程开关可靠性提升。

5、结论

通过磨煤机排渣装置改造，成效显著。排渣角度的提升整个排渣过程石子煤不会在磨煤机排渣口及磨煤机内部积聚，排渣二道门的闸门槽内也不会卡住石子煤，开关顺畅，同时电磁阀、限位开关、密封挡板、控制回路的可靠性提升，提高了制粉系统运行的经济性、安全性和可靠性，为机组安全稳定运行打下基础。

参考文献：

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[2]安洪光.火力发电生产典型异常事件汇编[M].北京:中国电力出版社,2013.

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盛曦葵.HP1003型中速磨煤机排渣装置可靠性探究[J].科学技术创新,2020(34):68-70.