Shell炉磨煤和干燥系统磨煤机常见问题分析

巴建省，常铁诺

(河南煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳 457004)

1 工艺简介

磨煤和干燥系统的作用是将粒度≤10 mm(经过输煤细破碎后粒度)以下的碎煤在磨煤机中研磨成一定粒度的粉煤并得到干燥，通过布袋过滤器进行收集。

在磨煤机中粒度≤10 mm的碎煤和循环利用的飞灰在一定的比例、惰性环境(对于煤粉来说含氧量小于8%)和微负压条件下，在磨机中被研磨和干燥。干燥的热量由燃料气(弛放气)或液化气在热风炉中燃烧产生的热工艺气即惰性气提供。惰性气体进入磨煤机入口处的温度为140～300℃随煤粉送出磨煤机出口处的温度为105～110℃。惰性气输送被碾磨后的煤粉到旋转分离器，在这里粗糙的不合格的大的颗粒重新返回到磨煤机中继续研磨。煤粉的粒度是由循环气流量、液压辊的压力和可变速的旋转分离器控制(通常不变)。原料中比较硬的煤块、矸石被送到废物箱中并排出界区。风粉混合物经过旋转分离器后，在惰性气体的带动下进入袋式过滤器中完成气体和粉煤的分离。循环气体的能量是靠循环风机提供的。过滤后大部分气体被循环来维持气体的惰性，部分循环气体被排放(带走大量水分)，排放气体中固体浓度小于10 mg/Nm3。煤粉随后从袋式收集器中被送到煤加压及给料系统，如图1所示。

图1 磨煤干燥系统流程示意图

2 磨煤机技术数据及工作原理

2.1 技术数据

煤种范围。煤种，烟煤、劣质烟煤、贫煤、无烟煤和褐煤;发热量，16～31 MJ/kg;表面水分，＜18%;可磨性系数，HGI=40～80(哈氏);可燃质挥发分，16% ～40%;原煤颗粒，0～40 mm;煤粉细度，R90=2% ～40%。

磨煤机技术数据，标准研磨出力:107.6 t/h(R90=16%，Wy=4%，HGI=80);额定功率，700 kW;电动机额定功率，800kW;电动机额定电压，6000V;电动机转速，990r/min;电动机旋转方向，逆时针(由电动机驱动端);磨煤机磨盘转速，23.2 r/min;磨煤机旋转方向，顺时针(俯视);通风阻力，≤6 930 Pa;磨机额定空气流量，34.37 kg/s;磨煤机磨煤电耗量，6～10 kW·h/t(100%，磨煤机出力)。

2.2 工作原理

经给煤机送入的原煤从磨煤机的中心落煤管落到磨盘后，在离心力的作用下沿径向朝外移动至研磨环。由于径向和周向的移动，煤在可绕轴转动的磨辊装置下通过，此时液压加载装置产生的碾磨力通过转动的磨辊施加在煤上，磨辊装置使煤在磨辊下形成煤床，并在磨环和磨辊之间碾磨成粉。煤的碾磨和干燥同时进行，惰性循环气通过喷嘴环均匀进入磨盘周围，将碾磨的煤粉烘干并输送至磨机上部的分离器。在分离器中，粗细煤粉分开，细粉排出磨机，粗粉重新返回磨盘碾磨。难以破碎的杂物不能被惰性循环气流带走，它们通过喷嘴环落入磨机下部的热气室中，经刮板刮至排渣箱后排除。清除废料的过程在磨机运行期间也能进行。

3 磨煤机A-1101堵煤判断

正常情况下，磨煤机的进出口压差在7 kPa以下(磨煤机的通风阻力≤6 930 Pa)并维持稳定，而且循环风机K-1102执行器手动输出不变。事故状态下，压差逐渐增加，且循环风量不断降低，当主控室监控发现这两点同时出现时，就可以判断是磨煤机堵煤。

4 原因分析

①磨煤机磨辊液压油的加载力与负荷比例控制不好，一般是加载力太小所致，磨辊压力不足把给煤磨成粉煤，导致大煤粒在磨煤机内堆积太多，最后循环风不能将煤带出磨煤机，只能带走很少量的细些的煤粉，慢慢积累导致磨机内碎煤积累，从而堵煤。②循环风量与磨煤负荷不匹配。K1102输出较少，循环风量不足以将磨机内煤粉带走。慢慢积累，导致堵煤。③给煤机的给煤量与实际不符。称重给煤机的给煤量跟踪皮带的转速，正常工况下，当速度探头损坏，给煤机的给煤量与实际不符，加大，很容易引起磨煤机堵煤。④S1103反吹系统故障。S1103反吹系统故障比较隐蔽，发生后如不及时发现堵煤速度很快。反吹气压力正常，反吹阀故障不工作，导致滤袋上煤粉慢慢积聚，使滤袋的透气量慢慢减少，K1102的打气量慢慢减少，此时K1102转速慢慢上涨，电流慢慢下降。当煤粉被带至S1103入口时会慢慢堆积，当堵一定程度从磨煤机到S1103入口所有的煤粉受重力作用一下滑落到磨机内，造成堵煤。反吹气压力低，氮气管网正常，反吹阀卡一直吹气，无间歇。一直将氮气缓冲罐内氮气压力拉的极低。上述一样，最终堵煤。⑤设备故障。磨煤机加载力突然消失，靠磨煤机磨辊自身压力工作，导致非人为磨辊液压油的加载力与负荷比例控制不好造成堵煤。

5 事故处理及预防措施

主控室发现磨煤机堵后，要尽快大幅降低磨煤负荷，降给煤量和燃料气，但要保持循环风量，并通知现场岗位人员去现场对磨辊液压油装置检查后加压，缓慢吹走磨煤机内的积煤。如果汽化炉的负荷低，只开了一套磨煤，则要尽快将另一套磨煤热备并运行起来保证汽化炉的负荷稳定;如果两套磨煤都在运行且送往汽化炉的12单元的煤量储备少，就要相应降低气化负荷，煤粉严重供应不足时也要灭对应的两个烧嘴，保证系统不停车。

预防措施:正常工况下，现场要勤巡检维护，主控操作人员要严密监控好设备的重要参数，同时保证V-1201和V-1205内的煤量充足，预防因煤量供应不上，导致全系统停车。