双进双出钢球磨煤机启停汽温异常分析

吴伟 王艺超

摘  要：我厂二期机组投产以来，值班员对双进双出磨煤机运行积累的经验不足，造成二期锅炉汽温超高或超低频繁发生，通过对异常的过程中的氧量、给水、计算燃料量、过热度、减温水调门特性曲线分析，没有发现机组逻辑组态存在明显结构性的错误。本文根据近期异常分析反映的情况，针对双进双出钢球磨煤机工作原理、运行特性进行分析，提出解决措施，防止类似事件再次发生。

关键词：双进双出;磨煤机;汽温

引言：

我厂制粉系统配有五台沈阳重型机器厂引进法国ALSTOM公司的技术生产的MGS4366型双进双出钢球磨煤机，每台磨煤机设两台沈阳施道克EG2490型电子称重式给煤机，每台磨煤机出口分成四根煤粉管道与煤燃烧器相连。煤燃烧器共有五层，前墙三层，自下而上为B层、C层、D层;后墙两层，自下而上为A层、E层，D层制粉系统是最上层制粉系统，形成非对称的对冲燃烧。

1、双进双出钢球磨煤机工作原理

双进双出钢球磨煤机包括两个非常对称的研磨回路，原煤通过速度自动控制的给煤机从原煤仓进入混料箱内，经旁路风预干燥后，通过落煤管落到分离器底部，靠螺旋输送装置的旋转运动将煤送入正在旋转的筒体内。磨煤机由主电机经减速器及开式齿轮传动带动筒体旋转。在筒体内装有一定量研磨介质-钢球。通过筒体的旋转运动将钢球提升到一定高度，钢球在自由泻落和抛落过程中对煤进行撞击和摩擦，直至将煤研磨成煤粉。

热一次风在进入磨机前被分成两路。一路为旁路风，旁路风作用两个方面，一方面在混料箱内与原煤混合对煤进行预干燥，另一方面保持在煤粉管道中拥有足够的输送煤粉的风速。另一路为入磨风，进入磨机筒体内，输送并干燥筒体内的煤粉。风粉混合物通过中心管与中空管之间的环形通道被带出磨机。煤粉、入磨风及旁路风在输送器混合在一起后进入分离器，分离器内装可调整煤粉细度叶片，可根据要求调整煤粉细度，粗粒的不合格煤粉靠重力作用返回到原煤管，与原煤混合在一起重新进行研磨。经分离器分离后合格煤粉通过煤粉出口及送粉管道输送至燃烧器，然后喷进锅炉内进行燃烧。这两个回路是对称而彼此独立的回路，具体操作时可使用其中一个或同时使用两个回路。在低负荷运行状态下，可实现半磨运行。

2、导致计算煤量不变时实际进入炉膛的热量发生变化的因素

2.1密封风。在磨煤机、一次风管道内积存煤粉较多时，启动磨煤机前开启密封风门会将磨煤机筒体和一次风管内的煤粉带入炉膛，因该部分风量不在负荷风（计算煤量风）内，会造成实际进入炉膛的热量突然增加，造成炉膛热负荷的扰动。同样，在停磨时，如磨煤机、一次风管道内积存煤粉较多时关闭密封风门或关闭磨煤机出口插板也会造成进入炉膛的热量突然降低，造成炉膛热负荷的扰动。

2.2旁路风。旁路风增加时会造成部分粗粉携带进入炉膛，旁路风量不在负荷风（计算煤量风）内，会造成实际进入炉膛的热量突然增加另外，旁路风在对原煤进行干燥时也会将原煤中的部分细粉携带进入炉膛，上述原因均会造成炉膛热负荷的扰动。旁路风降低的结果相反。

2.3磨煤机料位。磨煤机料位变化时，相同的负荷风量实际携带的煤粉量（风/粉比）会发生变化，由于逻辑中设置的风/粉比为固定值，因此，磨煤机料位变化会造成相同的负荷风量携带的煤粉量发生变化（料位增大相当于燃料的热量发生变化的效果），造成炉膛热负荷的扰动。

2.4启、停磨时磨煤机内存煤变化。逻辑组态的计算煤量算法为：给煤机运行时的负荷风量乘风/粉比或磨煤机运行且电流大于给定值（#3炉165A，#4炉170A）时的负荷风量乘风/粉比。当启、停磨煤机时，在给煤机没有运行的情况下，如果磨煤机内积存的煤较多时，如磨煤机电流小于165A开启负荷风，负荷风实际带入炉膛的燃料量将不计入计算煤量，造成进入炉膛的热量增加，造成炉膛热负荷的干扰。

2.5在磨煤机动态分离器转速提高后，磨煤机的出力降低，磨煤机负荷风调节特性在大出力阶段变差。造成上述现象的原因为，动态分离器转速提高后部分粒度较大的煤粉被分离器分离后返回磨煤机，造成回粉量增大，相同量的负荷风携带相同量的煤粉进入分离器后由于回粉量增大，实际进入炉膛的煤粉量减少，因此，动态分离器转速提高后，相同的负荷风量会造成磨煤机的出力降低。由于磨煤机对原煤的磨制能力有限，在负荷风携带的煤粉量接近或超过磨煤机的磨制能力，就会出现单位负荷风携粉能力急剧降低的现象，造成磨煤机计算煤量失真。按原来的习惯控制磨煤机的最大出力，在机组升负荷时磨煤机出力超过调整范围就会造成计算煤量失真（计算煤量大、实际煤量小），如发现不及时便会造成加负荷时锅炉低汽温。

3、针对上述原因，启停磨煤机时防止主汽温度波动的措施

3.1磨煤机启停前要保持机组的运行参数在相对稳定的状态，并分析上次该磨停磨时的状态（磨煤机是否存煤，磨煤机内的煤粉是否吹空，煤粉管道是否积存较多的煤粉），提前做好相应的准备。根据可能导致进入炉膛实际燃料量变化的趋势提前设置好中间点温度偏置并注意监视受热面温度变化的趋势，发现自动跟踪不良应果断解除自动手动进行调整。

3.2启动磨煤机前进行暖磨时应分次开启旁路风和负荷风，观察机组负荷、受热面温度、主汽压力等参数稳定后再进行下一阶段的操作。如FM自动投入还应特别注意磨煤机的电流高于设定值（#3炉165A，#4炉170A）磨煤机是否空磨或磨煤机的电流低于设定值是否磨煤机内存煤。如磨煤机电流高于设定值磨煤机为空磨，在开启负荷风挡板之前应先启动给煤机建立料位（在負荷风挡板没有开启时，磨煤机差压料位存在不上升的情况，应监视磨煤机功率，在磨煤机功率升高出现峰值后再开启负荷风挡板），防止将虚假的煤量计入总煤量造成低汽温。如磨煤机电流低于设定值磨煤机内存煤，在开启磨煤机出口插板和密封风挡板后应观察锅炉各参数平稳后再小幅度分次开启旁路风和负荷风挡板，并尽快启动给煤机，防止因实际煤量大于计算煤量造成锅炉超温。

3.3为方便规范磨煤机启动操作并防止磨煤机和煤粉管道内存粉自燃，规定今后正常停止磨煤机必须将磨煤机内的存煤吹尽。每次停磨后必须在交接班记录本上记录磨煤机是否吹空，并和接班人员交代清楚。

3.4 #4炉应特别注意，由于计算磨煤机煤量的特殊算法，注意不要将负荷风和旁路风调节挡板的指令设置为负（当前已将旁路风和负荷风的控制站输出指令下限由-5调整到0）。

3.5值班员接班后应向值长汇报磨煤机的运行数量和当前煤量下需要启、停磨煤机的节点负荷，值长在下令变负荷时应通过调配各機组负荷保证值班员启、停磨煤机和吹空磨煤机的时间区段负荷尽量稳定，尽量避免多项操作同时进行造成锅炉较大的扰动。

3.6运行中（特别是机组升负荷前）应保持磨煤机必要的出力裕度，在磨煤机的实际出力（运行中可参考给煤机的出力确定）达到55-60T/H左右，磨煤机风/煤比曲线明显变缓。同时，每台磨煤机由于磨制的煤质（主要是煤的可磨性系数）不同、装球量不同、磨煤机护甲的磨损不同等原因造成磨煤机最大出力不同，以及磨煤机分离器的分离效果差异、磨煤机内的差压料位、旁路风量等参数控制差异，均会造成磨煤机风/煤比曲线产生变化。

3.7机组运行中，特别是机组升负荷时应严密进行锅炉主控、分离器入口温度、锅炉各受热面沿程温度的监视，发现锅炉主控指令异常增大超过其对应的负荷，分离器入口温度以及锅炉各受热面沿程温度快速下降，应果断解除协调，解除给水自动进行手动调整。上述处理过程类似一期磨煤机的堵磨处理，在初期容易造成低汽温，在降低磨煤机出力后容易造成超温，处理时注意超前进行参数控制。

3.8根据磨煤机试验的负荷风和实际煤量的关系曲线，逐步探索对磨煤机组态中的负荷风对应的计算煤量参数进行修改，改善协调的控制特性。由于负荷风和实际煤量在运行中影响的因素复杂，为减少干扰的因素，要求运行中尽量维持相对稳定的磨煤机运行方式，即旁路风调节挡板自动时偏置设置为0（负荷风挡板开度加旁路风挡板开度和为90），动态分离器正常时频率100%，磨煤机的差压料位800mm。

4、结束语

由于当前二期机组磨煤机特性还没有完全摸透，同时热控逻辑缺陷还需要完善，在进行各项操作时需要值班员特别加强参数监视和分析，并且对异常的情况及时进行汇报，以及早完善设备的逻辑，发挥磨煤机的最大价值，促进机组的安全稳定运行。

参考文献：

[1]彭宗贵.《华能沁北电厂辅机运行规程》.2020.03

[2]ZGM113N型中速磨煤机使用和操作说明.2002.03

[3]朱全利.锅炉设备及运行.2004.10

[4]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整.2004.10