ZGM123G-Ⅱ磨煤机一次风管堵管原因分析与改进

英 饶

(淮南电力检修有现责任公司，淮南 232000)

0 引 言

磨煤机是电厂锅炉制粉系统的重要组成部分，当其发生轻度堵塞现象时，会使煤量的输入与给粉量输出处于失衡状态，从而影响磨煤机的效能。当其发生严重堵塞时，则会对设备及锅炉系统的安全性与稳定性造成威胁，致使设备受损、锅炉系统不能运行。而目前针对磨煤机堵塞问题的研究更加侧重于对磨煤机喷嘴环结构的改进，对其堵塞原因的分析，主要集中在煤质及通风量等方面，缺少针对磨煤机堵塞中主要参数变化规律的研究，从而导致不能对磨煤机的毒和情况进行及时的判断。而在实际应用中，快速准确地判断磨煤机堵塞现象是保护系统运行安全的重要措施。利用一次管进风口、出风口风压变化分析磨煤机堵塞情况，是一项有效的、可行性较强的判断磨煤机堵塞问题，提高设备运行安全性的途径。

1 磨煤机的工作原理

如图1所示，文中所研究的ZGM123G-Ⅱ型磨煤机是一种辊式中速磨煤机。如图2所示，磨煤机的主要运行原理是通过磨煤机中央区域的落煤管使原煤抵达末盘中部位置，通过旋转磨盘产生离心力，在离心力作用下使原煤到达碾磨轨道中，在轨道中原煤会在三个磨辊和磨盘间进行挤压，最终被碾磨为煤粉。总体来说磨煤机的工作主要由磨盘的转动和磨辊沿着自身转轴的转动两个运动完成。

图1 磨煤机本体主要结构简图

图2 原煤的运动示意图

而在将原煤磨制成煤粉时，碾磨后的煤粉会不断从磨盘上切向甩出，此时通过磨盘周围均匀排布的风环而进入的一次风会将被甩出的煤粉烘干，并将其向上输送至分离器。分离器会对煤粉进行筛选分离，其中合格的煤粉会直接从煤粉管送至炉膛中，以做燃烧之用，而不合格的粗粉会被再次送回磨盘进行二次碾磨。若煤粉中存在无法被碾碎也不能被一次风吹起的杂物，如石子煤等，则会由风环传送至一次风室，最终被刮板清理至排渣箱，工作人员会定期对磨煤机的排渣箱进行清理。

2 磨煤机堵塞的过程及特征分析

磨煤机的堵塞情况是通过不断积累的过程而逐渐加重的，因为在初期磨煤机出现轻微堵塞时没有被及时处理，在不断堆积下，将会演变为严重堵塞，从而对设备造成损坏，甚至影响整个系统的运行。而之所以磨煤机堵塞情况难以在初期被发现，是因其对磨煤机的运行影响较小，并不会造成明显的运行参数异常。因此，更要加强对磨煤机堵塞初期运行参数变化规律的研究，以便更早的发现磨煤机一次风管堵塞情况。

2.1 磨煤机进口的一次风压变化

因为在磨煤机输送煤粉的过程中存在着摩擦阻力和局部阻力，所以需要借助一次风将其输送至指定地点。由此可见，一次风是磨煤机向炉膛输送煤粉的主要动力。而一次风的风力，需要根据锅炉运行状态而进行调整，在锅炉点火阶段，一次风压不能过高，否则将会吹灭火焰。在锅炉运行阶段，一次风压既不能过高，也不能过低，过高会增大锅炉用电消耗，过低会引发磨煤机堵塞现象。如图3所示，不同工况下，一次风压随时间发生变化，比较出现磨煤机堵塞故障的E工况与正常工况A、B、C、D的一次风压，在数值及波动性上皆为体现明显差异。

图3 一次风压变化图

2.2 磨煤机的出口风压变化

因为有通风阻力的存在，导致磨煤机出口风压在一次风压的基础上降低了许多，通过对图4进行分析，可以发现ABCD15个工，况下磨煤机出口风压在时间的变化下有规律可循， A的出口风压随时间的变化产生了较大的波动，而其他4个工况的出口，风压在变化趋势上基本一致，磨煤机在实际运行过程中，想要判断是否出现堵塞的现象，其中指标之一就是持续大幅度降低出口风压或者异常波动，于是分析可以发现，工况E出口的风压较小，所以很有可能发生堵塞，但是在较长的时间内，出口风压并没有发生明显的降低或波动，所以很难在同一时间内对此做出明确的判断。

图4 出口风压变化图

2.3 磨煤机出口风压与一次风压比较图

(1)一次风压与出口风压差

为了识别磨煤机是否真正发生堵塞在当前的控制系统中，通常会将磨煤机一次风压和出口，风压的差值随时间的变化作为判断依据，对比图5中ABCDE5个工况的一次风压和出口，风压随时间变化可以发现，5个工况中BCD的变化逐步趋于一致，风压差随时间没有产生大幅度的升高或降低，而正常工况a和堵塞工况E的风压差在时刻三之后，基本都处于上升的趋势，两者在变化趋势上差别不明显，这样的变化特点意味着只利用一次风压和出口风压差，想要判断磨煤机是否发生堵塞也是不够准确的。

(2)出口风压和一次风压之比

磨煤机通常会处于一个动态的工作过程，但是因受到一系列因素的影响，很有可能导致毛明基在堵塞前期表现出相似的变化过程，其中包括一次风压的波动和磨煤机通风阻力变化等因素。通过对图5分析可知，将工况奕和工况ABCD中的压力比随时间变化趋势进行分析，可以发现磨煤机堵塞的工况E与其他4个正常的运行工况之间的压差比因时间的变化而产生了较大的区分度，特别是在时间节点2之后，工矿一的压力比随时间的推移而不断下降，反观图4种出口风压的变化则在增减上并不明显。

将5种不同工况下出口风压和一次风压之比进行对比，能够发现磨煤机在正常工况时初购风压于一次风，压之比在0.4～0.6之间，而工况易发生的堵塞情况后，时间节点3之后的比值应低于0.4呈现出逐渐下降的趋势，这意味着磨煤机的堵塞情况也愈发严重，为了验证其准确性，文中在磨煤机运行过程中，通过对大量数据的采集，对两者的比例关系进行计算，而计算结果表明，摩飞机在不同给煤量工况下进行正常运行，其出口风压和一次风压之比应处于0.4～0.6的范围内，辈分歌比数值进行监控，可以判断磨煤机的堵塞情况。

3 结束语

ZGM123G-Ⅱ磨煤机一次风压和出口风压以及两者之间的大小关系，会因时间的变化而产生规律性的变化，结合实际运行参数进行验证，可以明确磨煤机发生堵塞是一个逐渐加重的过程，

再堵塞前期出口风压并不会发生大幅度降低的现象，一次风压和出口风压差会升高，磨煤机如果没有发生堵塞的现象，也会出现类似的变化规律，在正常工况的条件下，出口风压与一次风压之比，往往出于0.4～0.6之间，当低于0.4时磨煤机便开始发生堵塞，其数值将会随着堵塞的加重而逐渐降低，最后磨面机在工作过程中出口风压与一次风压之间的比值是一个重要的参数，通过观察其参数的变化，可以有效的判断磨煤机是否存在堵塞现象。