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HP1003型磨煤机石子煤增多的原因及治理

发表时间:2020-11-07 21:17

  HP1003型磨煤机石子煤增多的原因及治理 摘要:以某厂 600MW 超临界机组配套的 HP1003 型磨煤机为研 究对象,对如何有效的减少磨煤机石子煤的排放进行了较深入的研究。 通过分析,找出影响石子煤排放的主要因素――叶轮装置处的有效风 速,针对此影响因素,叶轮装置进行重新选型改造,取得了较好的效 果,降低了石子煤排量,节约了燃料。 关键词:磨煤机;石子煤; 叶轮装置 设备现状本厂#1、2 机组所采用型号为 HP1003 型中速碗式磨煤机,该型 式的磨煤机设计石子煤率0.1%,但在本厂实际运行中,石子煤排放 量一直存在偏大的问题,特别是使用的煤种较差时,石子煤排量会大 大增加,同时排出的石子煤中还会存在较多的煤块,即原煤未能及时 研磨就从磨碗边缘掉落排出,容易造成堵磨现象;这不仅造成了机组 实际耗煤量增加,也对磨煤机运行产生了较大的安全隐患。另外大量 石子煤的堆放自燃也造成了一定的坏境污染。 HP1003型磨煤机石子煤排放异常分析 2.1 石子煤排渣量大的原因 2.1.1 煤质较差导致石子煤含量增大 对于正压直吹式的制粉系统,机组的负荷与磨的出力呈相对线性 关系,当机组负荷升高时,磨煤机的出力相应的增加。在燃用发热量 较低及煤中杂质较多的煤种时,为了满足机组负荷,磨煤机的出力会 调整到较高程度,石子煤的排放量就会随之增多。 2.1.2 ?套与衬板间隙过大、弹簧加载力太低 检修后对磨煤机进行间隙调整时,如果辊套和衬板之间的间隙过 大,磨辊和磨碗之间的煤床需要较厚的时候原煤才能得到较充分的研 磨,当磨煤机的出力较低时,原煤未能及时研磨就会从磨碗边沿掉落 至刮板室内,造成石子煤排量增大;弹簧加载力太低时,研磨力不足 也会造成原煤研磨不及时,较粗的煤粉颗粒会掉落下来随石子煤一起 排出,造成石子煤中含粉。 2.1.3 空气节流环缺失导致磨排渣量增加 空气节流环通过焊接安装在叶轮装置的叶片上,采购叶轮装置时 随叶轮装置到货,安装数量根据现场实际情况,一般为内侧加两圈细 点的节流环,外侧加一圈粗的节流环。空气节流环的作用是对热一次 风进行节流,空气节流环安装的越多,叶轮装置叶片被节流的越厉害, 整个叶轮装置处的通流面积越小,通过叶轮装置的有效一次风速越高, 煤粉的分离效果就会越强。但是如果空气节流环设置的太多,留下的 间隙无法让石子煤正常下落,就会造成磨煤机堵磨。在对磨煤机的日 常定期检查中发现空气节流环存在异常松脱现象,如果运行中发现磨 煤机的排渣量出现异常,突然增大并有大量原煤排出,这可能就是主 要的原因。 2.1.4 叶轮装置风环处的实际风速 对HP 型磨煤机内部进行一次风流场模拟有以下结论: (1)因为HP 型磨煤机入风口设置在一侧,热一次风进入时,整 圈叶轮通流处入口静压和流量不均匀,流量最小的风口处流量要比其 左右;(2)入口一次风速平均约25 m/s,福建体彩网而叶轮风口风速达到约70 证明叶轮处实际风速影响了煤粉分离、输送、石子煤量等;由上可知,叶轮装置实际风速是影响石子煤排渣量最主要的原因, 而造成磨煤机叶轮装置实际有效风速较低的原因主要有:石子煤排放 不及时导致入口通道堆积石子煤,减少了通流面积,造成通过叶轮装 置一次风速不均匀;分离器中间衬板材料不合格,易发生断裂、脱落 现象,导致与风环处的间隙加大,漏风量也随之增加,降低了叶轮装 置有效风速;分离器导向装置衬板安装不平整,与叶轮装置调节罩间 隙达不到 10mm 均匀间隙的条件,漏风量较大;叶轮装置的叶片型 式不佳,一次风经过叶轮装置叶片时,由于安装的空气节流环与叶片 间的直角面使一次风气流局部严重受阻,产生涡流。 2.2 石子煤排渣量大解决方法 (1)煤质较差时,尽量控制磨煤机的出力,降低给煤率,加大 一次风量,条件允许的情况下,可以再多启动一台磨煤机运行。 (2)定期对磨煤机内部进行检查,检查弹簧加载装置的加载力, 并重新调整磨碗衬板与磨辊之间的间隙,使其在标准范围内。 (3)在对磨煤机进行检查时,检查空气节流环的牢固程度,及 时补焊加固处理。 (4)有效的降低石子煤的排渣量主要还是着眼于如何有效提高 叶轮装置处的风速和优化磨煤机机体内的空气力场。 HP1003型磨煤机叶轮装置的改型 3.1 原装风环的缺陷 HP1003 磨煤机原装叶轮装置叶片的形状简单,不符合流体的运 动规律,产生驻点的面积较大,因此产生的差压阻力较大;同时由于 叶轮装置的叶片均存在“小头大尾”的结构特点,因此流体在通过风 环时不可避免的会产生诱导阻力,即我们所熟称的漩涡;作为调节风 速的空气节流环通常为沿着风环周向整圈布置,实际中极易造成石子 煤的堆积,特别是风环外圈调节块由于受到风环调节罩的阻挡,石子 煤更加不宜脱落,因此实际中常常发生石子煤在此处的着火现象,增 加了磨爆燃、火灾的几率。 3.2 改造验证过程 根据以上分析,对叶轮装置的改造主要集中在对如何提高叶轮装 置处的风速和空气动力场分布上,本厂最初的做法为增加空气节流环 数,初始取得了一定的效果,但并没有达到预期的效果。通过调研了 解,选择了一种wing-tip 机翼型叶轮装置,该叶轮装置基于空气动力 学原理设计,避免了老式叶轮的紊流现象,优化磨煤机内部一次风进 口区域的气体流场,减少叶轮处的煤粉堆积,减少石子煤排量,减少 叶片处阻力,降低了磨碗上下部压差。为了验证其效果,本厂在#1 磨煤机上安装了这种叶轮装置。如图1经过改造前后使用情况比较,石子煤排渣量有较为明显的减少, 因为此种叶轮装置结构较为简单,本厂自13 年11 月开始在#1-4 余磨煤机上进行了自行改造,全厂月度石子煤排放量大大减少。如表1(13 年12 月份后为已改造完成) 中可以看出,改造初期石子煤排放量减少效果非常明显,但长期运行观察发现石子煤量又 有所抬头,同时对磨煤机定期内部检查发现,此种结构的叶轮装置对 磨煤机内部冲刷较为严重,导向装置衬板磨损速度明显加剧。通过使 用观察,该叶轮装置可以有效的降低石子煤量,但此种叶轮装置普遍 存在不能够有效的降低石子煤中含煤量的问题,部分磨煤机排出的石 子煤中存在大量颗粒状的煤粒,堆放在石子煤的临时转运场时经常出 现自燃现象,严重污染环境。 2015 年,针对石子煤经常出现自燃的问题,采用了节能型叶轮 装置,节能型叶轮装置结构特点为: (1)根据煤质和排渣量的不同,每个扇型段分为 6-9 全周共36-54个腔室,增加了喷嘴数量,使经过叶轮装置处的气流分 布更为均匀,并提高了叶轮装置处的风速。 (2)叶轮安装高度和磨盘持平,变相的延长了原煤在磨碗中的 停留时间,使原煤可以得到更充分的研磨,减少了石子煤中的含煤量。 (3)叶轮装置的固定螺栓设置遮挡盖,叶轮的调整罩增加刚度。 首先在#1 磨煤机的节能型叶轮装置通道选择为 48 个,运行三个多月,效果较为明显,石子煤量 大幅降低,7 天的排出量为1 吨,即6kg/h,石子煤率为0.015%,同 时排放的石子煤中含煤量较少(煤种较差时,含煤量仍较高)。但该 套叶轮装置存在运行中磨煤机磨碗压差较高的问题(3.5KPa),已超 过磨煤机磨碗压差报警值,在燃用较差煤种时磨煤机出力可能会受限。 由于#1 磨煤机运行中压差较高,经过重新设计,将叶轮装置通道数选择为52 磨煤机上,运行后磨碗上下压差3.0KPa(52T/h),在正常范围内;改造前后石子煤排渣 量统计对比如表2: 同时经过近3 个星期的观察,石子煤中含煤量较少,石子煤堆放 在转运斗中未出现自燃现象。 通过该叶轮装置在1D、2F 磨煤机使用效果的验证,该种叶轮装 置能够满足本厂现场的实际需求,既有效控制了石子煤排量又能够降 低石子煤中的含煤量,因而 16 炉磨煤机均安装了此种叶轮装置,取得了预期的效果。 结论对磨煤机叶轮装置进行逐步改造后石子煤量得到了有效控制,取 得了一定的成果;在2015 年对叶轮装置进行再次改型更换后,石子 煤排渣量显著降低,同时石子煤中的含煤量减少较多,效果较好。最 后,需要说明的是:本厂对石子煤量控制改造主要针对叶轮装置的换 型,主要原理还是提高一次风风速,而影响石子煤量还有一个重要的 因素就是煤种,煤种较差时,石子煤量会有所提升。 参考文献: [1]HP963-1003 磨煤机运行维护手册[K].上海重型机器厂有限公 [2]朱宪然.HP中速磨煤机内部一次风流场的数值模拟[J].华北电 力技术,2010(08). [3]赵慧辉.HP843型中速磨煤机排渣量大原因分析及改进措施[D]. 全国火电大机组(300MW 级)竞赛第36 届年会论文集. 型中速磨煤机磨制高水分褐煤分析[D].全国火电大机组(600MW 级)竞赛第11 届年会论文集. [5]郭洪义.发电厂中速磨煤机排渣量大的原因分析及处理[J].华电 技术,2013. [6]张忠翼.探究 HP 型磨煤机实际用中性能改进的方法[J].科学之 友,2012. [7]管洪杰.HP863 型磨煤机石子煤排放问题探讨[J].中小企业管理 与科技(下旬刊),2010. [8]乔向镇.国华台电制粉系统典型异常故障分析[J].科技资讯, 2005. [9]梁维爽.HP843 磨煤机技术改造[J].石河子科技,2015.

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