【摘要】本文针对本厂磨煤机振动问题,从实际出发,详细分析了影响磨煤机运行振动的主要因素,通过试验调整,总结一系列措施,从根本上解决了磨煤机振动问题,保证了设备的安全经济运行。
【关键词】磨煤机 振动 磨损 作用力与反作用力 入口一次风
0前言
我厂一期工程装设二台1000MW燃煤汽轮发电机组,锅炉为上海锅炉厂生产的高效超超临界参数变压直流炉、一次再热、平衡通风、全露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。 锅炉最大连续蒸发量为2918.2 t/h,锅炉保证效率(BRL)为94.3 %,锅炉(B-MCR)燃煤量为412 t/h(设计煤种),制粉系统采用的是中速磨煤机正压直吹式制粉系统,每台炉配6台中速磨煤机,燃烧设计煤种时,5台运行,1台备用,燃烧方式采用单炉膛双切圆燃烧方式。磨煤机选用的是长春发电设备总厂生产、型号为MPS235HP-II的液压变加载中速磨煤机,设计煤粉细度满足要求为R90= 20±2%,石子煤的排出量不大于磨煤机出力的0.1%。
1、调整之前状况
由于磨煤机振动,给我厂带来诸多问题,长时间振动造成平台支架及煤粉管支架变形、脱焊,带动液压油管道振动加大,长时间导致液压油管道漏油,磨煤机被迫停运;另外磨煤机振动导致磨煤机拉杆振动加剧,拉杆密封结构采用的是质地较脆的碳晶管,长时间振动造成拉杆密封环损毁,拉杆漏粉严重,振动甚至造成环形密封风管道与磨辊密封风管道位置撕裂, 煤粉从磨辊密封风管道进入磨辊支架,窜入轴承,导致磨辊抱死,同时由于磨煤机振动严重,导致磨煤机碾磨部件磨损严重,如磨辊磨损,磨盘衬板脱落,导致磨煤机出力下降。因磨煤机振动问题,导致了磨煤机故障率增加,设备的可靠性能下降,甚至造成机组减出力运行时常发生。
2、磨煤机振动大主要原因分析
2.1、不同出力工况下磨煤机作用力与反作用力不相匹配。由于作用力偏大,反作用力偏小,造成磨煤机运行不稳定,振动过大,同时导致磨煤机碾磨部件磨损严重,加剧了振动。
2.2、不同出力工况下磨煤机入口一次风量与给煤量不相匹配。当给煤量过低,磨煤机入口一次风量过大时,磨煤机磨辊与磨盘瓦之间煤层太薄,同时致使排渣系统不排渣,煤矸石无法排出,由于煤矸石硬度过大,煤层太薄造成磨煤机振动过大;当给煤量过大,磨煤机入口一次风量过小时,磨煤机通风出力下降,易造成磨煤机堵磨,磨煤机运行不稳定,磨辊运动偏离磨盘正常运行轨迹,导致磨煤机振动加大。
2.3、不同出力工况下磨煤机分离器转速与给煤量不相匹配。当给煤量过大,分离器转速过高时,造成磨煤机碾磨时间加长,通风阻力变大,磨煤机易堵磨,造成磨煤机振动;当给煤量过小,分离器转速过低时,磨煤机碾磨时间减小,煤层太薄,致使磨煤机振动大。
2.4、不同出力工况下磨煤机出口温度不满足要求。磨煤机出粉温度过低时,造成磨煤机干燥出力下降,磨煤机碾磨时间加长,出力下降,给煤量较大时,磨煤机振动较大。
2.5、磨煤机内部有异物。原煤中有较大铁块或较大异物长时间停留在磨煤机内部无法碾磨,或煤质变化,碾磨较难磨煤种时,都会造成磨煤机振动较大。
2.6、磨煤机自身存在缺陷。由于内部衬板脱落或磨煤机磨辊与磨盘间隙不一致,造成磨辊运动不平衡或失去正常运动轨迹,造成磨煤机振动过大;同时由于磨煤机安装存在缺陷如地脚螺栓、管道支架、磨辊间隙、衬板安装等未调整得当,都会造成磨煤机振动加大。
3、调整策略
3.1、根据我厂煤质特性,通过实验合理修正给煤量与磨煤机作用力、反作用力曲线,增加反作用力偏置模块,并联系热工下装逻辑。按照原操作曲线增加反作用力偏置0.5Mpa,减小作用力偏置-0.5Mpa,这样就增加了磨辊碾磨时的缓冲能力,避免拉杆动作过快,拉杆垂直运动频繁或横向偏移并造成磨煤机振动加大,同时减少密封管道所承受的压力,另外煤层厚度增加,减小了磨辊与磨盘之间的硬摩擦,从而提高了碾磨部件的使用寿命。修正后的给煤量与磨煤机作用力、反作用力曲线关系如下图:3-1
图3-1
3.2、合理调整磨煤机入口一次风量,通过实验合理修正磨煤机入口一次风量与给煤量曲线。适当的入口一次风量,可使磨辊与磨盘之间的煤层厚度适中,避免磨辊与磨盘的直接撞击,同时控制排渣情况,使煤矸石有效排出,最终使磨煤机运行稳定,避免了磨煤机的振动情况。修改后的磨煤机入口一次风量与给煤量对应关系如下
图3-2
3.3、合理调磨煤机分离器转速,通过实验合理修正磨煤机分离器转速与给煤量曲线。合理的分离器转速,使煤层厚度适中,磨煤机通风阻力适中,磨煤机运行较为平稳,同时使煤粉细度满足经济需求。修改后的磨煤机分离器转速与给煤量对应关系如下表:3-2
图3-3
3.4、调整不同出力工况下磨煤机出口温度满足要求。提高磨煤机出口温度由原来的设定值75℃修改为85℃,同时将磨煤机出口温度高跳闸条件修改为105℃。弥补了一次风机因设计选型小而影响制粉出力问题,不仅提高了磨煤机的干燥出力,同时提高了机组的经济性。
3.5、加强输煤系统的检查与维护。保证除铁器工作正常及输煤系统正常运行,避免原煤中无铁块或较大异物,进入磨煤机内部,造成磨煤机振动及异常磨损。
3.6、加强制粉系统设备的定期维护,同时提高检修质量。选择低负荷时进行制粉系统定检工作,确保磨煤机衬板无脱落,磨辊套无磨损严重现象,磨辊间隙相一致,磨辊油位正常无渗漏,密封风管道完好,各支架无脱焊,支撑正常,发现设备异常时,及时处理。
4、调整之后状况
经调整后磨煤机运行平稳,无异常振动,磨煤机液压油管道振动明显改善。通过合理调整磨煤机分离器转速,磨煤机出粉细度满足要求,经取样检测如下表:4-1
表4-1
同时石子煤排放改善明显,以前石子煤斗几乎无石子煤排放,经调整后最近一天的石子煤排放为2斗(每斗2吨),与最近一天的耗煤量(6783吨)相比,石子煤的排放率为0.06%,满足设计要求。
5、问题与不足
1、由于磨煤机入口风量相对降低,由于1C、1D、1E制粉系统自身缺陷,个别粉管经常出现堵管现象,此时应特别对待,发现堵管时应适当降低给煤量,提高磨煤机入口一次风量,并在磨运行允许的情况下,切换磨煤机运行,把堵塞的粉管吹通后方可继续运行。
2、在磨煤机低煤量情况下,为防止磨煤机振动大,若保持低风量运行,由于我厂磨煤机设计入口风量低跳闸值为85.2t/h,如遇特殊情况造成一次风母管压力低,可能会造成磨煤机入口风量低保护动作,建议可咨询厂家意见,修改磨煤机入口风量低保护定值(可修改为75t/h),保证磨煤机低煤量下,安全稳定运行,同时减小了磨煤机停运时,导致入口一次风调门联关,造成对汽温、汽压的影响。
3、由于我厂磨煤机启动条件之一为磨煤机入口一次风压必需大于3Kpa,有时风量条件满足后,为了满足一次风压,必需进一步增大一次风量,此时磨煤机入口一次风量远远偏离煤量对应曲线,造成启磨初期对锅炉燃烧影响较大,汽温、汽压波动较大,同时启磨初期磨煤机振动较大,长此以往,对设备损害严重。建议可咨询厂家意见,修改磨煤机入口一次风压启动条件(可修改为2Kpa或取消)。保证了磨煤机启动初期,安全稳定的运行,同时减小了对锅炉主参数的影响。
参考文献:[1] 长春发电设备总厂,磨煤机技术说明书.[M].
[2] 中煤新集利辛发电有限公司,1000MW锅炉培训教材.[M].