浅析MPS-225磨煤机的运行特性及维护.docx

浅析MPS－225磨煤机的运行特性及维护

　　摘要　　分析了MPS－225磨煤机的运行状况及结构特点，指出了检修时值得注意的问题。

关键词磨煤机 特性 维护
1 概况
　　我厂四期工程2×330 MW燃煤机组的锅炉是B＆WB－1025／18．43－M型、单炉膛倒U型布置前后墙对冲燃烧的亚临界自然循环汽包锅炉。锅炉设计效率％，额定负荷燃煤量/h。制粉系统采用MPS－225中速磨一次风正压直吹式系统，每台炉配4台MPS－225中速磨，每台磨供一层共8只燃烧器，正常运行3台磨能带额定负荷，1台备用。锅炉设计煤种如表1所示。

2 MPS-225磨煤机的结构特点
　　MPS－225磨煤机系北京电力设备总厂引进德国Babcock公司技术而制造的产品。该磨具有运行稳定、制粉用电单耗低、噪声低、维护工作量少等特点。MPS－225磨煤机是一种辊盘式加载的磨煤机，在磨盘上有3个随之滚动旋转的磨辊，在碾磨力的作用下将原煤磨成煤粉。它的结构主要有减速机及基础、机壳、机座迷宫密封、喷咀环装置、磨盘、磨辊、磨内弹簧加载装置、磨外液压加载装置、分离器及密封风系统组成。结构如图1所示。

　　其主要技术参数为：磨盘与磨辊切点轨迹直径2250 mm；磨辊直径1750 mm；额定转速 r／min；设计煤种最大出力62．35t／h。
　　原煤从落煤管落入旋转的磨盘中心，在离心力的作用下进入磨辊与磨盘的碾磨轨道被滚压碾磨成煤粉，煤粉被从喷咀环处喷入的一次热风干燥并顺时针螺旋上升送入分离器，经分离后合格的煤粉送入炉膛，而石子煤经喷咀环喉口掉入一次热风室并刮入排渣箱，最后经排渣门排出被输送机运走。
3 MPS－225磨运行特点
3．1 MPS－225磨锅炉出力裕量偏大
　　锅炉带满负荷时的理论设计耗煤量为143．7t／h，按3台磨运行计算平均每台磨出力为47．9t／h，而该磨设计最大出力62．35t／h，每台磨出力只占最大出力的76．8％，实际锅炉运行耗用的燃煤煤质较好，低位发热量高，锅炉带满负荷的耗煤量约120t／h。这样实际每台磨的运行出力为40t／h，仅是最大出力的63．2％，并且在目前电力供应处于买方市场的情况下，机组实际运行负荷率更低，磨煤机长时间处于实际出力小于63．2％下运行。
　　同时，出力裕度过大，影响磨煤机的最小出力，并在低负荷时煤粉着火条件差，又加上风煤比过大，还会使锅炉的不投油最低负荷升高。磨煤机在低出力下运行，由于磨辊直接置于磨盘上，加上磨辊、磨盘衬瓦轮廓尺寸大的特点，当磨煤机低出力运行时，磨辊与衬瓦之间的煤层太薄，设备振动加剧，甚至会产生剧烈振动，影响设备使用寿命。由此可见，磨煤机出力裕量偏大，这就难以发挥MPS磨的磨煤用电单耗低的优越性，降低了应用经济性。MPS－225磨最适应带基本负荷，而对机组调峰的适应性较差，在设计设备选型时应综合考虑。
3．2 启停磨煤机对锅炉燃烧的影响
　　MPS－225磨说明书指出，该磨的启动条件的给煤量≥40％最大出力，即25t／h，否则会引起磨煤机的剧烈振动，损坏设备。由于启磨给煤量是25t／h，磨煤机启动运行时短时间内突燃给锅炉燃烧增加较大燃煤量，对炉膛燃烧扰动冲击大，水冷壁受热负荷剧增，致使汽包出现瞬时假水位“HH”，造成锅炉MFT动作。这在试运行和试生产初期发生多次，尤其在机组已经热态运行下扰动冲击大，威胁机组安全运行。为此，经多次探索实践总结，提出适当降低磨辊加载碾磨压力，降低启磨给煤量，在启磨时密切注意，同时，迅速适当调整其它各台磨的出力，使这个问题得到有效解决，至今未发生因启磨而引起锅炉MFT现象。在停磨时也要做好各台磨之间的出力配合调节，以减少对锅炉燃烧的影响。
3．3 分离器折向挡板特性和煤粉细度
　　根据试生产期间的制粉系统调整试验：当时试验煤种可磨系数为60，全水份War＝12．4％，灰份Aar＝17．62％，挥发份Vdat＝39．6％，低位发热量Qnet．ar＝22．87 MJ／kg，与设计煤种有较大差别。在磨辊加载碾磨力不变的情况下,保持出力42t／h，一次风量78900m3／h，煤粉细度随折向挡板实际开度开大而增加，煤粉变粗，但电流却随折向挡板开度增大而有所减少。由图2可知，调整分离器折向挡板开度，能较大范围地有效调节煤粉细度，完全能满足燃烧要求，煤粉细度的变化主要取决于分离器折向挡板的开度。由说明书可知，当挡板开度为40％时煤粉细度最小。煤粉越细，不完全燃烧损失越少，但过细煤粉使制粉单耗升高，且设备磨损加剧，使用寿命降低。因此，在满足锅炉燃烧工况要求下，通过调整试验来取得最佳折向挡板开度，一般认为，折向挡板最佳开度为50％～65％．
3．4 出力特性与磨煤电耗
　　在保持分离器折向挡板开度和一次风量不变情况下，煤粉细度随出力增加而略有增大，但电机电流随出力增加而明显增大，如7A号磨出力从36t／h增加到46t／h，电流则从45 A升至56 A。在保持挡板开度和出力不变情况下，增加一次风量，煤粉细度变大，但不明显，电机电流无明显变化。因此，磨煤电耗主要与煤粉细度、磨煤出力、煤种有关。煤粉越细磨煤电耗越大，以7D号磨为例，当煤粉细度R75由21％升至28．8％及36．3％时，磨煤电耗分别为、、·h／t。一般来说，磨机出力越小，磨煤电耗越大，如7D号磨当出力从48t／h变为36t／h时，磨煤用电单耗要增加0．5 kW·h左右。建议该种磨煤机最好不要在低出力下长时间运行。
3．5 磨辊加载力
　　MPS－225磨煤机的磨煤机理是原煤进入磨辊与磨盘的碾磨区域，在磨辊的滚压碾磨下磨制成煤粉。因此，磨辊的加载力是磨煤机安全经济运行的重要参数，随着磨辊加载力提高，磨辊碾磨压力增大，煤粉变细，磨煤出力提高，煤粉颗粒特性系数n变大，磨煤单耗降低，但磨煤机设备振动加剧，磨损过快，碾磨部件使用寿命降低。说明书指出，设备投用初期建议最小加载力为21t，最大加载力为28t，因此，在投运初期各磨加载力均为21t，但实际运行发现磨煤机振动大，尤其在低出力时振动很大，磨煤金属耗损增加，极易损坏设备。在第一次小修时检查发现磨辊辊套磨损较严重，故小修时将加载力调整为16t，运行正常。在满足出力和煤粉细度的要求下，尽可能地降低磨辊加载力，同时，在磨损中后期，再根据实际情况调整磨辊加载力。
3．6 石子煤
　　所谓石子煤是指原煤经碾磨后未被磨制成粉的石头、煤矿石、金属块等以及少量煤粒的混合物。影响石子煤量因素主要有燃用煤种煤质一次风量及风温、喷咀环喉口通风面积、加载碾磨力和碾磨部件磨损程度。原煤煤质越差，灰份越高，原煤可磨损程度越差。石子煤越多，原煤中杂质含量越多，石子煤量越多；一次风量越大，机壳、喷咀等磨损加大；在碾磨部件磨损早期，由于碾磨部件咬合轨迹较好，碾磨效果好，石子煤量很少；相反，到磨损中后期，由于磨辊、磨盘衬瓦轮廓尺寸大，加上碾磨工作面磨损后，实际碾磨面形成扁“O”型腔，石子煤量显着增多。这时，适当调整加载力，但只要石子煤中的含煤量小于10％，符合石子煤的要求即可。因为石子煤量虽多，但能得到充分排放，送入炉膛的煤粉中石头、金属颗粒含量低，可燃性增加，减少锅炉受热面的磨损和炉内结焦，有利于锅炉运行稳定性另外，也有利于延长磨煤机的检修周期。加载力越大，石子煤量相应变少，但影响程度较小。因此，在磨损中后期，只要石子煤符合要求，不能一味通过增加一次风量和增加加载力来减少石子煤量。此外，必须及时排放石子煤，防止石子煤长时间积累过多引起自燃而损坏设备。
3．7 一次风与密封风差压和迷宫密封装置
　　理论设计上要求一次风与密封风差压≥2 kPa时设备运行密封良好，就能使迷宫密封不受损坏，且煤粉不向外泄漏。但实际运行时该差压≤4．0kPa时，煤粉和细小煤粒开始逐渐从密封间隙向外漏，进而损坏碳精密封环。为此应将差压定值在≥4．5kPa作为启磨并运行的条件，否则迷宫碳精环密封损坏无法及时检修，危及设备安全经济运行。

　　4 磨煤机的检修与维护
4．1 设备检修维护特点
　　该磨煤机机壳上最大的人孔门为880 mm×700mm，磨辊总装及压力架无法从人孔门处移出，大修时必须基本上解体整台磨，拆掉落煤管、出粉管、煤粉分离器后，才能再吊出碾磨系统和加载系统等部件，这就大大增加检修工作量，也增加检修费用和检修工期。
4．2 碾磨部件的使用寿命　　MPS－225磨的工作机理和设备结构特点决定了磨辊、磨盘和喷咀是易损件，这些部件的好坏和使用寿命的长短是磨煤机稳定经济运行的关键。理论设计上来讲，磨辊辊套可翻面使用，以充分利用辊套，延长使用寿命，使辊套双面累计寿命≥12000 h。但由于设备结构造成大修拆装工作量大、检修工期长，何况翻面后的辊套使用寿命只有约4000 h，综合考虑各种因素，大修时翻面使用辊套就不经济了。另外，理论上讲，辊套磨损后只剩余10多mm厚度时，辊套已充分彻底利用，换用新的辊套。但是,由于设备结构和型号规格偏大，辊套及磨盘衬瓦轮廓尺寸大，碾磨部件的碾磨咬合轨迹大，当辊套实际磨损后还剩30 mm时，磨煤机振动剧烈，这时可认为辊套已充分利用。我厂使用情况来看，辊套单面实际使用寿命可达10000 h。
4．3 调整磨辊中心及导向间隙
　　大修必须做好磨辊中心找正和各间隙调整的关键工作，磨辊与磨盘咬合轨迹的好坏是磨煤机能否正常稳定运行的关键所在，磨辊中心找正和各间隙符合质量要求是磨辊与磨盘咬合正常的根本保证。例如，7D号磨磨辊中心找正偏差超标，留下隐患，造成机组移交试生产后一直无法运行，石子煤量很多，大量燃煤颗粒被排出，造成排渣系统故障无法运行，严重威胁机组安全运行。经多次反复检查处理，最后发现磨辊中心偏差最大达约21 mm，在对磨辊中心重新找正处理后，并调整各导向间隙，运行一直正常。