双进双出正压直吹式制粉系统优化改造

邓超勤

（湖南华电长沙发电有限公司 湖南长沙 410203）

双进双出正压直吹式制粉系统优化改造

邓超勤

（湖南华电长沙发电有限公司 湖南长沙 410203）

华电长沙电厂一期两台600MW机组超临界燃煤机组。制粉系统采用双进双出正压直吹式制粉系统。磨煤机为上海重型机械厂生产的BBD4060低速钢球磨，给煤机为沈阳施道克电力设备有限公司生产的EG2490电子称重式给煤机。一台机组配备6台磨煤机，12台给煤机。设计燃用山西潞安矿业集团有限公司贫煤。因实际使用的燃煤与设计煤种存在较大差异，制粉系统负荷较高，在运行中出现了一系列的问题，威胁制粉系统的安全及稳定运行，长沙电厂通过两年时间的治理和优化，取得了明显的成效，制粉系统安全可靠性明显提升。

制粉系统；双进双出钢球磨；改造

引言

长沙电厂于2007年年底建成投厂，制粉系统原设计用煤为山西潞安矿业集团有限公司的贫煤。实际来煤中存在各种贫煤及高挥发分煤，与原设计煤种存在较大偏离，制粉系统在设计、设备选型等方面也存在一些问题导致设备运行四五年后逐渐暴露了一些问题。

1 存在问题

1.1 分离器易堵塞、检修困难

分离器为BBD4060低速磨煤机配套雷蒙式径向分离器，主要由内、外锥体、轴向分离叶片、锥型帽、进出口管、回粉管等组成，该分离器为径向分离器。实际运行中轴向挡板及内锥挡板内易堆积杂物，造成分离器堵塞，出力降低。分离器上部检修门为弧形不规格检修门，靠16颗M12的普通螺栓紧固，实际检修过程中拆卸螺栓非常麻烦，检修门重复拆卸易造成螺纹滑丝，造成密封不严、分离器跑粉。

1.2 加球装置故障

磨煤机原设计有加球装置，由于设计不合理，加球管径过小，容易堵球，加球装置承球阀故障等因素造成加球装置基本弃用。实际加钢球从原煤斗上部与煤混合进行原煤仓，通过给煤机再进入磨煤机。该种加球方式经常造成给煤机清扫链卡涩，增加了磨煤机螺旋推进器的负荷，易造成螺旋推进器螺旋片及支撑棒断裂。

1.3 磨煤机传动系统故障

1.3.1 减速机故障

磨煤机配备的减速机为H2SH17型弗兰德减速机。减速机运行中故障频发，2012年间出现多次减速机断齿、轴承损坏、减速机端盖损坏等故障。

1.3.2 联轴器故障

减速机高速轴及低速轴联轴器为福克蛇形弹簧联轴器。该种联轴器蛇形弹簧需定期油脂，但即便是在正常加油脂的情况下蛇形弹簧也容易磨损，联轴器罩为铸钢材料，韧性较差，运行中高速轴联轴器蛇形弹簧断裂或联轴器外罩裂开事故时有发生。

1.3.3 螺旋推进器支撑杆断裂

磨煤机驱动端及非驱动端螺旋推进器各有四根M64×710支撑杆，通过端衬板和支撑棒力的传递，带动绞笼转动向磨煤机内输送煤粉。绞笼支撑棒工作环境相当恶劣，始终承受拉伸、剪切、冲击、挤压等力的联合作用，对绞笼支撑棒在选材和结构上要求较高，运行中由于支撑杆设计太小，强度不足导致支撑杆断裂故障频发。

1.4 惰化蒸汽系统存在缺陷

制粉系统设计有惰化蒸汽系统，用于防止磨煤机及分离器内部着火事故。惰化蒸汽设计存在问题，每台磨煤机系统未设计单独的隔离门，有缺陷时无法单独隔离检修；磨煤机分离器管道布置过低，易存水及堵塞。

1.5 工业水系统设计存在缺陷

磨煤机工业水系统原设计为埋地管道，单台磨煤机总阀装设于磨煤机油站旁阀门井内，空间狭小，有故障时无法更换。大瓦及冷却水支管道从埋地分支管引出，根部出现腐蚀情况，难以检修，威胁磨煤机的安全稳定运行。

1.6 油系统污染

（1）低速磨煤机中空轴与中空管之间存在间隙，正常情况下靠密封风压阻止磨内煤粉通过中空轴与中空管之间的间隙跑出。磨煤机料位不准或运行人员未注意监盘时易造成磨煤机内料位高，往往容易在磨煤机两端跑粉，煤粉从中空轴与瓦座间隙进行润滑油系统造成油污染。

（2）磨煤机大瓦冷却水进水、回水均用橡胶管与大瓦瓦座联接，橡胶管及接头易破损、漏水，造成润滑油中进水。

1.7 制粉系统爆燃事故频发

因燃用高挥发分印尼煤，制粉系统爆燃事故时有发生，2011～2014年累计发生制粉系统爆燃事故十几起。造成磨煤机管道膨胀节、风门破损甚至损坏燃烧器，影响锅炉出力，引起电量损失及经济损失。

2 改造及优化

2.1 分离器改造

由于原径向分离器存在诸多缺陷。后将分离器均改造为轴向分离器，轴向型双挡板煤粉分离器结构包括煤粉分配器、轴向可调节挡板（双级）、外圆柱体、内圆柱体、内锥体、外锥体、二次携带导流器、回粉桶及回粉锁气装置。

分离器改造后分离器内部基本无堵塞现象，避免了堵塞而影响磨煤机出力的现象。由于布置有快关门，检修劳动强度也大大降低。

2.2 加球装置改造

对加球装置进行改造。将加球管改为φ325无缝钢管，管道系统分别装设有加球盖板阀、气动承球阀、气动密封阀，加球时先关闭承球阀，打开加球盖板阀，将钢球倒入加球斗内，再关闭加球盖，打开密封阀，再打开了在承球阀往磨煤机内加球，球钢进入热风盒内与煤一起被螺旋推进器旋入磨煤机内。

该套加球装置需按加球规范操作。可保证顺利加钢球，不会对螺旋推进器螺旋片产生影响，可保证螺旋推进器的安全运行。也避免了在煤斗内加钢球产生的危害。

2.3 磨煤机传动系统优化

2.3.1 减速机优化

针对减速机故障产生的原因，作详细分析。制定检修工艺卡，严格按照检修工艺卡执行，各端轴向间隙及径向间接控制在合格范围内；严格控制减速机备件的质量，特别是轴承，需验证是进口正品轴承（SKF或FAG），方可使用，减速机骨架油封，需使用耐高温氟化橡胶骨架油封，保证耐高温性能；避免使用有缺陷的轴承或齿轮，以及将旧齿轮与新齿轮搭配使用，易产生啮合不良而引起振动，另若减速机发生故障也容易伤及新齿轮；保证润滑和冷却。润滑油美孚VG460闭式齿轮油，避免与其他润滑油混用，油位加至高速轴轴承1/3位置，确保减速机冷却水流量及水压。正常运行减速机温度低于80℃。

2.3.2 联轴器改造

弗兰德磨煤机高、低速轴联轴器均为福克蛇形弹簧减速机，易于维护。但联轴器蛇形弹簧容易磨损甚至断裂（特别是高速轴侧），可靠性差且费用高。后逐步将高速轴联轴器福克联轴器改造为齿式棒销联轴器，无需维护，也未出现过断裂异常，安全稳定性大为提高。

2.3.3 螺旋推进器棒销改造。

对绞笼支撑棒及对应角衬板进行改造，将绞笼支撑棒改粗（M80× 710），优化对应端衬板结构，并规范安装工艺，保证螺旋推进器中心，支持棒两端均可靠焊接。运行后基本无断裂现象产生，使用情况较好。

2.4 惰化蒸汽系统改造

锅炉辅汽从汽机侧引入后，经给煤机平台疏水减压站后沿#1至#6磨给煤机布置，分设各支管并从给煤机平台引至相对应的磨煤机，各分支管装设一台气动门、一台手动门用于隔离检修。惰化蒸汽各支管引至13.7m给煤平台下方，再增加分支管分别引至驱动端、非驱动端分离器及热风盒。优化管道支撑、增加坡度，避免管道振动且保证疏水。改造后各磨煤机惰化蒸汽可正常使用及隔离。消除了无法单独隔离及惰化蒸汽管道易堵塞的问题。

2.5 工业水改造

制粉系统工业水因设计存在缺陷，对其进行改造。改造后管道架空布置且设置单台炉隔离总门及单台磨煤机隔离门，通过φ89支管道将工业水引至各台磨煤机，用于大瓦润滑油、减速机及油站冷却，既能保证冷却效果，又解决了埋地管道、阀门无法隔离检修的问题。

2.6 油系统优化

（1）为解决跑粉时易污染油系统的问题，对磨煤机中空轴密封装置进行优化。在磨煤机中空轴与大瓦座之前增加整圈橡胶油挡，减小中空轴与大瓦座之间的间隙，且可以改变外部煤粉进入大瓦密室的线路，防止其直接冲刷密封结合处而进入大瓦密室。

（2）将磨煤机大瓦冷却橡胶管均替换为金属软管，增加了强度，有效的降低了管道裂，润滑油系统进水的风险。

2.7 制粉系统增加防爆门

由于燃烧高挥发份印尼煤，制粉系统爆燃事故常有发生。为降低事故危害、减少损失，先后为各磨煤机增加防爆门。磨煤机防爆门装设在容易风管，驱动端与非驱动端各装置一只自闭式防爆门，在每台分离器出口粉管上分离装设一只膜片式防爆门。每个防爆门上均安装有阻火网。当磨煤机发生爆燃事故时，各防爆门均能可靠动作、释压。风门、膨胀节损坏程度大幅降低，保护燃烧器不损坏。大大的降低了制粉系统爆燃事故造成的经济损失。

3 结语

长沙电厂双进双出直吹式制粉系统出现一系列的问题，也进行了诸多改造和优化，提升了制粉系统的安全稳定性，为机组的安全经济运行创造了有利条件，为实际年度生产目标打了了坚实了基础。

[1]《锅炉设备及系统》.

TK223

A

1004-7344（2016）20-0219-02

2016-7-1

邓超勤（1987-），男，助理工程师，本科，主要从事火力发电厂锅炉检修工作。