双进双出磨煤机特性和常见故障分析及处理.docx
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双进双出磨煤机特性和常见故障分析及处理
双进双出磨煤机特性和常见故障分析及处理
【摘要】
国电九江三期两台350MW机组为国外引进型机组,锅炉由美国福斯特-惠勒公司生产,汽轮机和发电机由日本日立公司生产。
本文就国电九江三期锅炉制粉系统中的D-10D型双进双出钢球磨煤机及其结构特点加以介绍,并且分析了分离器回粉挡板、磨煤机料位、磨煤机通风量等因素的变化对磨煤机出力、煤粉细度和磨煤机单耗的影响。
结论是这种类型的双进双出钢球磨煤机工作状态稳定,调节性能良好。
另外,总结归纳了该类型磨煤机在运行中出现的一些故障,并对引发这些故障的原因做了一定的分析,以便于运行人员分析处理和预防,总结经验,最终形成一套具有较强的实用价值的专业资料,指导实际生产。
关键词:
锅炉;磨媒机;故障;分析;处理
3.1双进双出磨煤机工作原...........................................3
3.6 磨煤机通风量调节特性.........................................5
1 引言
随着经济的发展,社会的进步,构建和谐社会已是人类共同的追求。
国家适时地把节能减排目标列入“十一五”发展规划。
发电企业既是为社会提供优质清洁能源的大型能源生产企业,又是一个能源消耗和污染排放的大户,是节能减排工作的重点领域,对能否顺利完成“十一五”规划纲要确定的节能减排约束性指标,起着关键性的作用。
国电九江发电厂牢固树立和全面贯彻科学发展观,把“节能减排”作为企业又好又快发展的必然途径,在创造企业经济效益的同时,积极履行社会责任,走出了一条和谐发展的“双赢”之路。
企业作为经济组织,争取利润最大化是其生存和发展的必然要求。
长期以来,很多企业盲目追求经济效益的增长,对由此而带来的污染和浪费行为却视而不见,放任自流。
如何实现“节能减排”与“经济效益”的和谐统一呢?
国电九江发电厂从建立节能管理体系、开展科技技术创新、建立责任追究机制、鼓励“修旧利废”四个方面入手,实现了节能减排与企业效益的齐头并进。
——建立节能管理体系,使节能管理步入企业发展轨道。
把节能工作当作全厂年度中心工作来抓。
在实际操作中,该厂研发了功能先进的“节能实时管理系统”,以供电煤耗率优化为目的,开展了指标在线实时竞赛,实现了主要生产可控指标的在线实时对标。
使节能指标管理在做好指标统计的同时,还对一些非正常的指标进行分析,提出指导性建议,以便于运行人员向降低供电煤耗的方向调整,在机组运行操作中发挥了积极地指导作用。
在火电厂经济运行中,制粉系统(磨媒机)工作性能的好坏,直接影响整个机组的安全性、可靠性、稳定性和经济性,因此在机组长周期运行中必须给予重点监视和调整。
制粉系统(磨媒机)工作性能良好,可以向锅炉正常供粉、配风,保证炉内燃烧工况稳定,从而保证机组平稳增减处理,确保向电网系统输送合格电能。
反之,制粉系统(磨媒机)工作性能状况不佳,存在设备缺陷不能正常投运或带病作业,既增加了煤耗,又对磨媒机是一种损耗,进而影响机组的安全运行和文明生产,与当前的“节能减排”工作方针相背离。
国电九江发电厂三期两台350MW机组为国外引进型机组,整体性能较好。
锅炉的制粉系统在日常生产中由于启停操作频繁、工作环境恶劣等原因经常会出现一些常见的故障,如果对常见故障能够在及早时间内正确分析判断,并采取有效处理办法,就能够为机组的安全、经济运行做出实实在在的贡献。
因此,本人将双进双出磨煤机特性和常见故障分析及处理作为毕业论文课题进行编写。
2 国电九江三期350MW机组制粉系统简介
国电九江三期安装了2台350MW燃煤发电机组,锅炉由FW(美国福斯特-惠勒公司)生产,其类型为亚临界、一次中间再热、双拱型单炉膛、W型火焰,前后墙各布置了一排12支双旋风分离式燃烧器。
每台锅炉配有四台D-10D型双进双出钢球磨煤机,冷一次风正压直吹式制粉系统。
每套磨组主要设备包括:
一台双进双出筒式钢球磨媒机,两台给媒机,两个粗粉分离器,系统各种调节挡板,旋风分离器,主燃烧器及辅助燃烧器。
从空气预热器来的热风从磨媒机两端的热风进口管进入,原煤从给媒机的出口的落煤送入粗粉分离器并在此与分离器分离出的粗粉混合后由磨媒机两端的螺旋输煤机送入磨媒机的筒体,在筒体内原煤与热风混合并经过研磨。
经过研磨后的煤粉和空气的混合物经过双涡型粗粉分离器的分离,不合格的较粗煤粉被分离出来送回磨媒机重新研磨,合格的风粉混合物进入燃料导管,然后由一根煤粉管经过煤粉分配器分成三路,分别送入炉膛的燃烧器。
一分为三的煤粉分配器是FW(美国福斯特-惠勒公司)的专利技术,能保证煤粉的分配均匀。
图2-1制粉系统界面
双进双出球磨机适用所有煤种,对可磨系数与磨损指数没有任何限制,尤其适合磨制高磨损指数而挥发份也高的煤种,该磨对煤种变化的适应性强,对“三块”不敏感,可将煤粉磨制的很细,且煤粉细度均匀性好。
双进双出球磨机连续运行周期长,设备可用率高,耐磨性能好,设备检修工作量小。
其主要缺点是设备相对复杂,价格贵,运行电耗及钢材消耗量大,噪音较大,占据空间大。
3 D-10D型双进双出钢球磨煤机的特性
3.1 双进双出磨煤机的工作原理
D-10D型双进双出钢球磨煤机是由美国福斯特-惠勒公司制造的,原煤经2台给煤机输送,分别进入磨煤机两端,由随着磨煤机筒体一起旋转的螺旋输媒机输送至磨煤机筒体内部。
随着磨煤机筒体的旋转,原煤被下落的钢球挤压、研磨成煤粉。
研磨后的煤粉和空气的混合物离开筒体,按原煤进入筒体的路线,反方向通过由热风入口管和分离器耳轴管的环形空间进入两端的分离器,绕着分离器内特定形状的薄钢板流动。
在离心力与重力的作用下,粗煤粉被分离下来,细煤粉和一次风进入煤粉管,并被输送到燃烧器喷口。
分离下来的粗煤粉返回到分离器底部,与原煤混合后被送入磨煤机筒内进一步研磨。
3.2 双进双出磨媒机的结构特点
(1)双进双出磨媒机的每端进口包括一个空心圆筒,圆筒外围有弹性固定的螺旋输煤机,连同空心圆筒可随磨媒机的筒体一起转动,螺旋输煤机象连续转动的铰刀,使经给媒机下落的煤快,由端头下部不断的被刮向筒体,带螺旋铰刀的空心圆筒的外围与进口端外壳间由一定的间隙,这个间隙可使下部通过煤快,上部通过磨制好的风粉混合物。
(2)双进双出磨媒机的两端接口与粗粉分离器直接连在一起,与磨媒机成为一个整体,落煤管在粗粉分离器的中间,煤快直接落到端部螺旋铰刀的下部,磨制好的风粉混合物从端部的上半部间隙直接粗粉分离器入口,这种布置方法比较紧凑。
(3)双进双出磨媒机从两端进煤,两端出粉。
与单进单出磨媒机相比较,在出力相同或者相近时,单进单出磨媒机比双进双出磨媒机尺寸较大,占地面积大,且从煤耗上看:
单进单出磨媒机比双进双出磨媒机电动机的容量要大,单位磨煤的电耗要高。
(4)双进双出磨媒机的热风与煤粉是分别从两端进入,在磨内混合,单进单出磨媒机的热风和原煤是在磨媒机的落煤管内混合,每台双进双出磨媒机有六个出粉口,从送粉管路布置上,尤其对大容量锅炉,双进双出磨媒机更为有利。
3.3 双进双出磨媒机的工作和运行特点
(1)双进双出磨媒机具有可靠性,可用率高的特点。
(2)与中速磨媒机及高速磨媒机相比,双进双出磨媒机维护最简便,维修费用也是最低的,只需要定期更换大牙轮润滑油脂和补充钢球。
(3)能长期保持恒定的容量和要求的煤粉细度,不存在由于磨件的磨损使磨媒机的出力下降问题,尤其是在低负荷情况下,给煤率较小,磨媒机内的燃料相对稳定,使燃料磨得更细,在低负荷工况下对稳燃有利。
(4)能有效地磨制硬煤、磨蚀性强的煤种。
(5)有较大的储备煤粉的能力。
(6)在较宽广的负荷范围内有快速的反应能力。
(7)对煤种的适应性强,对煤中的杂物不敏感。
但是值得注意的是,双进双出磨媒机的输煤机对煤中的杂物的限制性比单进单出磨媒机要求严格。
(8)能保持一定的风煤比。
(9)低负荷时能增加煤粉细度。
(10)无石子煤泄漏的处理系统。
(11)显著的灵活性。
双进双出磨媒机在锅炉低负荷或者启动时,可以全磨也可以半磨运行,被碾磨的介质既可以是一种也可以是几种混合燃料。
当一台给媒机事故或者一端落煤管堵煤时,磨媒机可以照常运行。
单边给媒机运行时,磨媒机仍可维持额定出力。
3.4 分离器回粉挡板调节特性
粗粉分离器的作用是将离开筒体的一次风和煤粉混合物中的粗煤粉分离下来,只有合格的细煤粉才被送至燃烧器喷口。
在分离器回粉口处有可调挡板,调节挡板可以增加或减少回粉量。
保持一定的通风量,以不同开度调节粗粉分离器回粉挡板的位置,比较不同开度之间的磨煤机出力、煤粉细度、磨煤单耗等。
随着挡板从全关至全开,磨煤机出力下降低;煤粉细度R90的数值下降;磨煤单耗增加。
挡板在全关位置时,回粉量最低,煤粉全部被风携带离开磨煤机,磨煤机出力最大,煤粉会粗些,磨煤单耗较小。
挡板在全开位置时,回粉量增加,有一部分煤粉在磨煤机与分离器之间循环被研磨,磨煤机出力最小,煤粉会细些,磨煤单耗较高。
总之,分离器回粉挡板从全关至全开,磨煤机出力呈下降的趋势,煤粉细度R90数值呈下降的趋势,磨煤单耗呈增加的趋势。
3.5 磨煤机料位调节特性
直吹式制粉系统进入煤量与出去粉量保持平衡,磨煤机功率主要消耗在筒体、钢球与磨煤机的转动上。
为了试验磨煤机筒体内的存煤变化对磨煤机出力等因素的影响,以不同的存煤界面,即以不同的料位(料位愈高,风压差就愈高,表示磨煤机筒体内的存煤愈多,相应的存煤界面就愈高),比较其对磨煤机出力、煤粉细度、磨煤单耗的影响。
随着不同料位的上升,磨煤机出力下降,煤粉细度R90的数值上升,磨煤单耗上升。
料位高的时候,使浮在存煤界面上的钢球和煤块做功距离减少,破碎能力减弱,所以磨煤机出力下降,煤粉细度R90数值增加,磨煤机功率减少。
但是磨煤机功率减少带来的有利因素不足以抵消煤粉细度R90数值增加带来的不利因素,故磨煤单耗较高。
总之,料位上升,磨煤机筒体存煤界面相应提高,磨煤机出力下降,煤粉细度R90数值增加,磨煤机功率减少。
但是磨煤机功率减少带来的有利因素不足以抵消煤粉细度R90数值增加带来的不利因素,故磨煤单耗较高。
图3-1磨煤机本体及料位界面
3.6磨煤机通风量调节特性
磨煤机通风量的变化对磨煤机出力、煤粉细度和磨煤单耗的影响是较大的。
在磨煤机通风量小于50t/h的情况下,增加通风量,筒体压力也增加,磨煤机出力随之增加,煤粉细度R90数值也随之增加;但在磨煤机通风量大于50t/h的情况下,通风量增加幅度不明显,筒体压力增加,磨煤机出力随筒体压力增加,煤粉细度R90数值增加,这种情况与单进单出钢球磨煤机有极大的差异。
随着磨煤机出力增加,粉管内的煤粉浓度相应增大,含尘管道的局部阻力系数对应增大,沿程阻力系数也对应增大。
在此情况下,必须提高筒体压力,即增加压能,以克服粉管所增加的阻力,方可维持原有的风速。
这也就是在较高的磨煤机通风量情况下,通风量增加幅度不明显,提高筒体压力,磨煤机出力随筒体压力增加的主要原因。
直吹式制粉系统的进入煤量与出去粉量保持平衡,即使增加磨煤机出力,磨煤机筒体内的存煤也变化不大,故磨煤机功率相差不大。
但是,一次风机的功率是随着磨煤机出力增加而增加的,其原因是:
为了提高磨煤机出力,就必须提高筒体压力来克服阻力的增加,相应地增加一次风机出力,使得一次风机功率增加。
总之,在磨煤机通风量小于50t/h的情况下,增加通风量,筒体压力也增加,磨煤机出力随之增加,煤粉细度R90数值也随之增加;但在磨煤机通风量大于50t/h的情况下,通风量增加幅度不明显,筒体压力增加,磨煤机出力随筒体压力增加,煤粉细度R90数值增加。
4 常见故障的分析及处理
4.1 小牙轮断齿:
小牙轮在我厂出现过断齿情况,在其他厂都有不同程度的断齿问题。
从断齿情况看,小牙轮非驱动端断齿现象出现较多。
原因分析:
(1)小牙轮设计强度偏小,制造质量低;
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