锅炉给粉机下粉不畅原因分析及解决措施

崔海鹏

（安徽电力股份有限公司淮南田家庵发电厂，安徽 淮南 232007）

1 概述

田家庵发电厂#6炉由上海锅炉厂制造，采用亚临界压力、一次中间再热、控制循环汽包炉。制粉系统采用中间储仓式、配四台钢球磨煤机、16台给粉机、乏气送粉。给粉机型号为YJGF-12型,自投入运行以来，一直存在由于给粉机下粉不畅引起的风粉混合浓度波动较大，炉膛火焰中心偏斜，炉膛负压波动大，造成汽温、汽压控制困难、带负荷能力降低，影响机组安全经济运行。对此进行了深入调研，查阅了大量现场运行数据，分析了引起给粉机下粉不畅的多个具体原因，并提出了具体的解决措施。

2 下粉不畅原因分析

（1）煤粉温度和细度影响。煤粉温度和细度可影响煤粉的流动性。如果煤粉温度低，煤粉水分相对会增加，煤粉流动性会降低，容易在给粉机入口处搭桥，造成煤粉下粉量减少。煤粉细度越小，则其吸附空气的能力越强，煤粉就越疏松，故其流动性就越好。因此，选择合适温度的磨煤机出口风粉混合物以及煤粉细度，是保证给粉机下粉均匀的重要因素。

（2）粉仓严密性、粉仓粉位高低影响。当制粉系统停运后，如果粉仓严密性不好或者粉仓吸潮门不能关闭到位，湿度大的冷空气就会漏入粉仓，使煤粉结块从而流动性变差，从而影响下粉均匀性。粉仓内壁有磨损或金属毛刺，会降低煤粉流动性，使得下粉均匀性变差。粉仓粉位过高时，煤粉在粉仓停留时间过长，煤粉颗粒之间的间隙就会变小，流动性会变差。粉位过低时，各给粉机上部煤粉量相差过大，在给粉机相同转速下，会造成各给粉机下粉量偏差过大。

（3）给粉机结构不合理，造成下粉量少以及不均匀。田家庵发电厂#6炉给粉机上部体挡板，挡板采用内启闭结构，挡板的移动通过转动丝杆来实现，运行中挡板在全开位。内启闭式挡板的优点是能防止运行中煤粉外漏而污染环境。但此类型挡板因A形分流罩结构造成下粉通流面积减小，且多次开关后，煤粉易进入丝杆，造成挡板不能全开，使得通流面积变得更小，从而使得下粉量变小。另外，#6炉给粉机供给叶轮为6个叶片，供给叶轮叶片偏少，造成叶轮旋转起来后不能将煤粉均匀地落到叶轮壳底的落粉口，若煤粉湿度大结块时，则更加明显。

（4）给粉机电机转速不能调节以及电机可靠性不高。田家庵发电厂#6炉给粉机电机型号Y112-2.2kw。主要存在以下问题：电机转速不能调节，当负荷变化时，只能通过投停给粉机台数控制给粉量，使得给粉量的均匀性满足不了燃烧需要。投停给粉机时，如果操作过快，可能出现短时过量给粉或者给粉中断，造成燃烧不稳。另外，电机启动、停运次数频繁，使得电机故障率增多。由于电机故障引起的给粉机跳闸后对燃烧扰动剧烈，如果多台给粉机同时跳闸很有可能造成锅炉熄火。

（5）煤粉混合器型式影响下粉均匀性。中间储仓式制粉系统的煤粉混合器，是保证从给粉机落粉管落下的煤粉均匀连续地进入一次风管，避免煤粉堆集并且尽可能产生较小阻力。煤粉混合器构造相对简单，但在锅炉燃烧系统中起着咽喉作用，直接影响锅炉燃烧质量。电厂锅炉常用的煤粉混合器分单面收缩和引射式两大类，田家庵电厂#6炉采用的煤粉混合器型号为D-LD2000-27007，φ530×10。双托板单面收缩式。主要由弯管、方圆节、本体、隔板、舌板、方板所组成。煤粉经弯管、方圆节输入隔板与本体收缩处的方板之间，与热风混合后一起送入炉膛燃烧。该类型煤粉混合器正常运行时，下粉管到混合器入口会形成正压，一次风在此处扰动很大，而且风压越高风速越大，扰动就越大，就会产生正压托粉现象。只有当煤粉重量大于一次风压力时才能顺利下落。混合器筒体内设有固定的上下两块隔板，所以不能随着电厂燃用煤种煤质的变化而调节，所以出现煤粉下粉不均，导致锅炉燃烧不稳。煤粉下落方向与风向成50°～70°夹角，大量工业实践证明以及专家学者研究发现，此种结构会导致出粉脉动、下粉不均现象。以上证明此类型煤粉混合器结构存在不合理之处，需改进结构。

3 下粉不畅解决措施

（1）加强运行调整，保证磨煤机出口风粉混合物温度、细度合适。在制粉系统不发生爆炸的前提下，尽量提高磨煤机出口温度，经验表明，可控制在80～90℃之间。根据煤粉品质，调整分离器折向门开度大小，保证煤粉品质合格。

（2）检查制粉系统各部严密性，消除漏风现象。对防爆门、输粉机、锁气器、木块分离器、粉标钢丝绳孔等部位认真检查，及时封堵漏风部位，确保制粉系统严密性。制粉系统停运后，应及时关闭吸潮门，减少粉仓漏风。当发现吸潮门关闭不到位时，及时消缺。利用大小修对粉仓内壁检查，发现磨损处及时消缺。及时清除粉仓内木块等杂物，防止堵塞给粉机，造成不下粉。定期对粉仓降粉，防止局部煤粉受潮结块。正常运行时，保持粉位在合理范围内，停机3天以上时，应将粉仓烧空。

（3）利用#6炉检修机会对给粉机进行改造，将内启闭结构挡板改型为外置式挡板，增大下粉通流面积，使下粉量充足。将供给叶轮为6个叶片改为12个叶片，使叶轮旋转起来能将煤粉更均匀的落到叶轮壳底的落粉口。

（4）利用#6炉检修机会对给粉机电机变频改造。通过运行实践检验，变频改造后，根据负荷变化，调节电机转速，且速度变化率基本为线性，便于调节给粉量，使得给粉量更均匀，锅炉燃烧更稳定。电机运行可靠性增加，给粉机跳闸现象大幅降低。给粉机故障率也大幅降低，堵转现象只需按正、反转按钮即可消缺，大大减轻了人员劳动强度。

（5）针对双托板单面收缩式煤粉混合器存在的正压托粉问题，部分科研机构、供货商进行了大量的研究工作。有的电厂如四川巴蜀江油发电公司、邯郸热电厂等单位进行了尝试改造，取得了不错的效果。目前电厂主要采用的有全负压煤粉混合器和喷嘴式煤粉混合器，目的都是消除正压托粉现象。经过调研下一步计划将我厂#6炉目前的双托板单面收缩式煤粉混合器改为全负压煤粉混合器。全负压煤粉混合器把双层托板改成单托板，并且可在粉管与煤粉混合器联接处后壁加一块弧形钢板插入混合器内部一定深度，使热风对落粉管产生引流作用，可彻底消除托粉现象。同时减轻给粉机下部垂直管段到与一次风管连接处的磨损。

4 给粉机改造后效果

从电厂sis系统取出给粉机改造前后相同负荷下某一时间段连续100点的给粉机平均转速等数据，运用过程能力指数算法计算给粉机改造前后区别。

（1）给粉机改造前数据如下表1所示。经软件计算Cpk=0.33，按照Cpk相关评级标准Cpk＜0.67为D级，工序能力太差，应加强运行调整及设备改造。

表1 给粉机改造前平均转速

（2）给粉机改造完成并加强运行调整后的数据如表2所示。经软件计算Cpk=0.92，按照Cpk相关评级标准，0.67≤Cpk＜1.00为C级。改造后Cpk较改造前提高一个等级。下一步将煤粉混合器改造后，给粉将会更均匀，Cpk将会再提高等级。通过加强运行调整以及设备改造，给粉机下粉量充足且下粉均匀，使得炉膛燃烧更稳定、降低排烟温度、减少减温水用量，降低了供电煤耗。同时也减少了因燃烧不稳用油量。经济效益良好。同时未燃尽粉尘和烟气大大减少，节能减排，环保效果明显，社会效益明显。

表2 给粉机改造后平均转速

［1］丁立新．电厂锅炉原理［M］.北京：中国电力出版社，2006.

［2］朱一飞，史平洋．锅炉煤粉混合器的设计选型探讨［J］．发电设备，2001，（6）：34-35.

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