中速辊式磨煤机磨损严重问题治理研究与应用

李 明

内蒙古京能(锡林郭勒)发电有限公司 内蒙古 锡林郭勒盟026100

某集团发电公司2×660 MW机组项目,采用全球首台660 MW级高参数超超临界褐煤锅炉,系某锅炉厂制造的超超临界π型锅炉,锅炉型式:超超临界参数变压直流炉,前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的π型炉。采用中速辊式磨煤机,#1机组于2018年10月投入商业运行;#2机组于2019年01月投入商业运行。

锅炉采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统,每台炉配7台中速磨煤机,型号为ZGM113 G-II(A),配用静态分离器。对于设计煤种,6台磨煤机可满足锅炉MCR工况115%出力的要求,其中1台备用;对于校核煤种,7台磨煤机全部投运可满足锅炉MCR工况运行的要求。每台磨煤机带锅炉的一层燃烧器(每台磨煤机5个出粉口)。

1 现状及存在问题

锅炉设计空预器出口一次风温度为372℃,实际运行过程中空预器出口一次风温度仅有338℃,比设计值低了34℃。目前锅炉燃用的原煤多为高水分褐煤,煤质水分在35%左右,由于磨煤机进口温度降低,导致磨煤机出口温度低于设计值60℃,极端工况下达到55℃以下,磨煤机干燥出力不足,导致以下问题:

①为满足磨煤机干燥需要,目前运行过程中采取的主要手段是大幅增加磨煤机的通风量,导致磨煤机筒壁、分离器粉管磨损严重,漏粉频繁,严重影响机组可靠性运行及安全文明生产。

②一次风量的增加,加大了磨煤机动环、静环磨损,影响磨煤机出力。③满负荷工况下,部分磨煤机出口温度在57℃左右。煤粉干燥不佳,湿度大,乏气粉管易堵塞。

④为满足出力要求,需增大加载压力,加速磨辊、衬瓦磨损,影响其使用寿命。

⑤磨煤机一次风耗量大,不仅造成一次风机压头和流量的上升,而且增加了一次风机电耗。

2 治理方法及效果

为解决磨煤机磨损严重的问题,锅炉检修人员总结经验,充分调研,制定方案,利用机组B修机会,对磨煤机入煤干燥方式进行改造,同时强化筒壁、粉管及内部元件,增强其耐磨性,延长使用寿命。详情如下:

①采用中心预干燥系统+新型动静环技术可以大幅降低磨煤机通风阻力,进而降低磨煤机内部风速,优化制粉系统性能。

中心预干燥系统是在落煤管处增设风粉混合器,从磨煤机混合热风进口管道引出部分热风,经落煤管随原煤进入磨煤机内部,风粉充分混合,优化磨煤机进风方式,以此达到降低动环通风量及风速;同时对原煤进行预干燥两个优化效果。

②新型动静环具有如下优点

a)使用耐磨稀土合金钢铸造件,提升动环硬度及耐磨性,延长使用寿命;b)结合中心预干燥系统,优化通风面积设计,保证动环位置合理的风速;c)优化动静环间隙配合方式,由动静环轴向间隙,调整为径向间隙,避免动静环间隙的磨损,避免长周期运行后,动静环间隙扩大,延长动静环使用寿命;

d)优化动环叶片结构,使动环减重10%以上,降低磨煤机电耗。

③结合磨煤机内部检查情况,对于磨损严重的部位采用耐磨复合板补焊,提高筒壁耐磨性,同时对分离器粉管测厚,补焊,延长检修周期。

④对磨损的辊套、衬瓦进行更换,磨辊防磨板补强,测点补焊,增强其耐磨性。

图1 中心预干燥系统示意图

通过上述治理措施,机组启动后,单台给煤量68t时,磨煤机通风阻力下降约250Pa,磨煤机入口热一次风量下降20t/h以上,一次风量有所降低,节约了一次风机电耗的同时,极大地降低了风粉混合物对磨煤机筒壁、粉管及磨内元件的冲刷;磨煤机出力增加,所需加载力有所降低,减轻了磨辊、衬瓦的磨损量;落煤经预干燥后,磨煤机出口温度提高到60℃以上,煤粉湿度降低,减少了乏气粉管堵塞的风险。机组B修后,磨煤机运转6个月以来,无漏粉情况,减少了检修维护工作量,节省人力、物力,提高了机组运行可靠性、安全性。