MPS磨煤机工况参数的控制对磨煤机运行的影响.doc

专业技术报告
MPS磨煤机工况参数的控制对磨煤机运行的影响
元宝山发电有限责任公司 刘一鸣

摘要：
本文通过对MPS磨煤机运行时一些参数的分析，找出运行参数发生变化时对磨煤机运行的影响，寻求解决的方法，为磨煤机的稳定运行提供可以借鉴的地方。
关键词：挤压 喷嘴环风速 料层厚度 压差

一、概述：
元宝山发电有限责任公司#3机组锅炉配置有8台MPS—255型中速磨煤机，属于直吹式制粉系统。MPS磨煤机是利用料床粉碎原理进行粉磨物料的一种研磨机械。入磨物料经过挤压，在离心力的作用下甩向盘边沉落到喷口环处靠该处的高速风将其吹起、吹散，金属、重矿石将沉降到喷口环下排出。细粉带到磨煤机上部，经分离器分选，成品随同气体经均分器和煤粉管路进入锅炉炉膛进行燃烧，粗粉又循环回来。粗粉、粗颗粒被抛起，随着风速的降低，使其失去依托，沉降到盘面上，靠离心力进入压磨轨道进行新一轮的循环。在多次循环中，颗粒与气体之间传热使水分蒸发。因此，MPS磨煤机集物料的粉磨、输送、选粉、烘干以及分离金属块和重矿石等诸多优点于一身。正常条件下，只要通过短期的工艺调试，磨煤机都能平稳运转。但是，如何优化工艺参数保证质量、确保安全、提高产量、降低能耗、提高运转率、不断提高经济效益是磨煤机稳定运行的关键性问题。
二、磨煤机运行时的缺陷和故障：
针对磨煤机的长期运行产生的种种缺陷，我们分析如下：
1）磨煤机的振动
磨煤机正常运行时是很平稳的，噪音不超过90分贝，但如调整得不好，会引起振动，振幅超标就会自动停车。因此，磨煤机在定检完毕和大小修后试运阶段主要遇到的问题就是振动。引起磨煤机振动的主要原因有：
（1）有金属进入磨辊和磨盘专之间引起振动。
（2）磨盘上没有形成料层，磨辊和磨盘瓦直接接触引起振动。而形不成料层的主要原因有：
A、下料量。
磨煤机的下料量与磨煤机的出力不相适应，每当下料量低于磨煤机的出力时，料层会逐渐变薄，当料层薄到一定程度时，在拉紧力和本身自重的作用下，会出现间断的磨辊和磨盘瓦直接接触撞击的机会，引起振动。此现象多见于磨煤机定检完毕后投磨运行初期，例如在2006年#5磨定检完毕后，曾出现过由于布煤少，磨煤机出现振动被迫停运的缺陷。
B、物料硬度低，易碎性好。
由于物料易碎性好、硬度低，在拉紧力较高的情况下，即使有一定的料层厚度，在瞬间也有压空可能引起振动。此现象在我公司没有出现过。
C、饱磨振动。
由于下料量过大，使磨内的循环负荷增大，最终使产生的粉料量过多，超过了通过磨内气体的携带能力；磨内通风量不足，系统大量漏风或调整不合适。此现象在时有发生，特别是煤中水分过大时。
2）石子煤排放异常：
正常情况下，MPS磨煤机喷口环的风速为85m/s左右，这个风速即可将物料吹起，又允许夹杂在物料中的金属和大密度的杂石从喷口环处跌落经刮板清出磨外，所以有少量的杂物排出是正常的。但如果石子煤量明显增大则需要及时加以调节，稳定工况。造成大量石子煤的原因主要是喷口环处风速过低。而造成喷口环处风速低的主要原因有：
A、系统通风量失调。由于气体流量计失准或其它原因，造成系统通风大幅度下降，最终导致喷口环处风速降低造成大量石子煤。
B、系统漏风严重。虽然风机和气体流量计处风量没有减少，但由于磨煤机和出磨管道等大量漏风，造成喷口环处风速降低，使石子煤排放严重。
C、喷口环通风面积过大。这种现象通常发生在物料易磨性差的磨上，由于易磨性差，保持同样的出力时所选的磨煤机产量没有增加，通风量不需按规律增大，但喷口环通流面积却增大了。如果没有及时降低通风面积，则会造成喷口环的风速较低而石子煤较多。
D、磨内密封装置损坏。磨煤机的磨盘支座与下架体间，三个拉架杆也有上、下两道密封装置，如果这些地方密封损坏，漏风严重，将会影响喷口环的风速，造成石子煤排放量加大。
E、磨盘与喷口环处的间隙增大。该处间隙一般为4～5mm，如果用以调整间隙的铁件磨损或脱落，则会使这个间隙增大，热风从这个间隙通过，从而降低了喷口环处的风速而造成石子煤量增加。
F、在已磨损的上喷嘴环筋板处加设防磨板。由于防磨板与筋板之间存在台阶，使风在此处形成扰流，降低了喷嘴环风速，造成石子煤量增加。
3）压差控制异常：
MPS磨煤机的压差是指运行过程中，分离器下部磨腔与热一次风入口静压之差，正常工况磨床压差应是稳定的，这标志着入磨物料量和出磨物料量达到了动态平衡，循环负荷稳定。一旦这个平衡被破坏，循环负荷发生变化，压差将随之变化。如果压差的变化不能及时有效地控制，必然会给运行过程带来不良后果，主要有以下几种情况：
A、压差降低表明入磨物料量少于出磨物料量，循环负荷降低，料床厚度逐渐变薄，薄到极限时会发生振动而停磨。
B、压差不断增高表明入磨物料量大于出磨物料量，在磨煤机正常运转的前提下，一般不是因为无节制的加料而造成的，而是因为各个工艺环节不合理，造成出磨物料量减少。出磨物料应是煤粉细度合格的产品，一般为R200=40。如果料床粉碎效果差，必然会造成出磨物料量减少，循环量增多；如果粉碎效果很好，但选粉效率低，也同样会造成出磨物料减少。上述现象的存在导致循环负荷不断增加，最终导致料床不稳定或石子煤排放量严重，造成饱磨振动停车。
4）、造成磨煤机运行缺陷故障的其它方面的原因：
（1）液压拉紧装置的拉紧力；
在其它因素不变的情况下，液压拉紧装置的拉紧力越大，作用于料床上物料的正压力越大，粉碎效果就越好。但拉紧力过高会增加引起振动的几率，电机电流也会相应增加。因此操作人员要根据物料的易磨性、产量和细度指标，以及料床形成情况和控制厚度及振动情况等统筹考虑拉紧力的设定值，一般情况下为230KN；当磨煤机运行到3000小时后，根据磨煤机辊胎和磨盘瓦的磨损量应适当的增加磨的拉紧力。
（2）料床厚度
在拉紧力已定的前提下，不同的料床厚度，承受这已定的压力效果也就不同。尤其是易碎性不同的物料，其要求的破坏应力不一样，因此料床厚度的最佳值也不一样。
（3）磨盘和磨辊的挤压工作面
在生产过程中，伴随着磨盘瓦、磨辊的磨损，粉碎效果会下降，由于种种原因造成瓦与辊之间的挤压工作面凸凹不平时，将会出现局部过粉碎、局部挤压力不够的现象，造成粉碎效果差。因此磨盘瓦和磨辊辊胎时最好一起更换，否则会降低粉碎效果。
三、采取的措施：
1、从磨内通风及进出口温度控制入磨风的来源和匹配入手
进入磨煤机的热风是由一次风机从室内吸入冷风升压后进入锅炉的回转式气预热器一次风通道加热后，由一次风出口总风道然后分八路进入锅炉两侧的八台磨煤机中，为了调节进入磨煤机的风温，满足各种条件下的干燥煤粉的需要，以及保证磨煤机分离器出口温度不超过允许温度范围，还从一次风机出口，空气预热器前引来一部分冷空气。通过冷一次风道引到磨煤机入口处。通过调节冷、热一次风量来控制进入磨煤机的热风温度。运行中磨煤机通风量应满足磨煤出力所需求的风量。而干燥出力则靠调节热风温度来满足。
1）风量、风速及风温的控制
（1）风速的选定：
出磨管道风速一般要>20m/s，通过测算，我公司出磨管道风速为23.73m/s；并尽量避免或少布置水平出磨管道；
喷口环处的风速标准为85m/s，最大波动范围为70％～105％；
（2）风量的控制：
运行过程中，磨煤机中热风流量仅在一定范围内变化。任何时候都不能小于磨煤机的最小通风量，否则磨煤机的自控系统将自动进入快速停机的状态。因此，运行中磨煤机通风量应满足磨煤出力所需求的风量。在出口风量合适时，喷口环风速较低，应按需要用铁板挡上磨辊后喷口环的孔，减少通风面积，增加风速。挡多少个孔，要通过风平衡计算确定；允许按磨煤机的具体情况在70％～105％范围内调整风量。
（3）风温的控制：
应以分离器出口工质温度始终在允许温度范围内为先决条件，一般为71℃。一但发现分离器出口工质温度过高时，应及时调大冷一次风挡板开度，加大冷空气量，以使分离出口工质温度保持在允许温度范围内，否则，分离器出口工质温度过高时，可能引起煤粉的自燃或爆炸、毁坏制粉设备。该制粉系统中应设有惰化蒸汽消防系统，当分离器后工质温度超过110℃时，此系统能自动投入灭火并按紧急停车程序自动停机。
2、防止系统漏风
制粉系统漏风是指磨煤机本体及出磨管道等处的漏风。在总风量不变的情况下，系统漏风会使喷口环处的风速降低，造成石子煤量加大。由于出口风速的降低，使成品的排出量少，循环负荷增加，压差升高。由于恶性循环，总风量减少，易造成振动停车；还会使磨内输送能力不足而降低出力。
如果为了保持喷口环处的风速，而增加通风量，这将会加重风机的负荷，浪费能源。因此系统漏风必须克服。MPS磨煤机要求系统漏风<10％。
3、几种参数的选择：
（1）关于拉紧力的选择
磨煤机的研磨力主要来源于液压拉紧装置。通常状况下，拉紧压力的选用和物料特性及磨盘料层厚度有关，挤压力通过颗粒间互相传递，当超过物料的强度时被挤压破碎，挤压力越大，破碎程度越高，因此，越坚硬的物料所需拉紧力越高；同理，料层越厚所需的拉紧力也越大。否则，效果不好。#3炉磨煤机的拉紧力为230KN，但此值只适用于新投入运行的磨煤机，具体应根据辊胎和磨盘瓦磨损的情况加以调整。
（2）关于料层厚度的选择
磨煤机是料床粉碎设备，在设备已定型的条件下，由于拉紧力的调整范围是有限的，如果物料难磨，新生单位表面积消耗能量较大，此时若料层较厚，吸收这些能量的物料量增多，造成粉碎过程产生的粗粉多而达到细度要求的减少，致使产量低、能耗高、循环负荷大、压差不易控制，使工况恶化。因此，在物料难磨的情况下，应适当减薄料层厚度，以求增加在经过挤压的物料中合格颗粒的比例。反之，如果物料易磨，在较厚的料层时也能产生大量的合格颗粒，应适当加厚料层，相应地提高产量。否则会产生过粉碎和能源浪费。
（3）关于喷嘴环通流面积的选择：
由于喷嘴环的磨损，导致喷口环处的通流面积增大，在风量不变的情况下，喷嘴环处风速与通流面积成反比，此时如不及时提高风量，必将导致大量的物料进入磨煤机热空气室，造成磨煤机大量的排出石子煤。因此，在磨煤机内部检查时，对喷嘴环的通流面积要加大控制的力度，不能单纯的靠加设防磨板来减轻喷嘴环磨损，以保证正常的喷嘴环风速。