闫建平
河北国华沧东发电有限责任公司
【摘要】简述沧东电厂3、4号炉制粉系统构成及工作原理，分析制粉系统常见故障及处理要点，完善操作思路，使企业生产更安全、更经济、更环保。
【关键词】动态分离器、堵磨、断煤、故障现象、处理要点
1制粉系统概况及工作原理
我公司的制粉系统采用中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，每台炉配6台上海重型机器厂生产的HP983DY型中速磨煤机；主要由减速器，磨碗装置，磨辊装置，侧机体，动态分离器体，弹簧加载装置，内锥体等几部分组成（见图1）。燃烧设计煤种时，5台运行，1台备用。每台磨煤机带锅炉的一层燃烧器。HP磨煤机是一种碗式中速磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨碗和三个沿磨碗滚动的固定且可自转的磨辊组成。
原煤（直径≤38mm）经联接在给煤机上的中心给煤管送到磨碗上，在离心力的作用下，向磨碗的周缘移动，由于径向和周向的移动，煤在可绕轴旋转的磨辊装置下通过，由弹簧加载装置产生的碾磨力通过转动的磨辊施加在煤上，当煤通过磨辊和磨碗之间的间隙后，被碾磨成粉并继续向磨碗的周缘移动，最后从磨碗周缘溢出。
经过冷热风挡板调节到一定温度的一次风从磨煤机进风口进入并绕磨碗周缘自下而上流动。溢出磨碗周缘的煤粉被一次风干燥并随一次风气流旋转上升，较重的煤粉颗粒碰撞在动态分离器固定折向板上返回磨碗重磨；较轻煤粉和气流上升，通过分离器体进入旋转的叶片转子，在转子外沿处，气流和煤粉相互作用，转子会阻止较大煤粉通过，使较大煤粉颗粒返回磨碗进一步碾磨，而细度合格的煤粉则通过转子排出磨煤机，通过改变电机转速，可改变转子转速，通过改变转速可以调整煤粉细度。煤粉管把风粉混合物引入炉膛进行燃烧。
混杂在原煤中难以碾磨的杂质和石子煤从磨碗周缘溢出后，因其颗粒和重度大，不能被气流托起而从风环落入侧机体区域内，由装在磨碗裙罩上且贴近侧机体底板的刮板装置刮到石子煤排出口，进入石子煤排放系统。磨煤机正常运行时，石子煤斗进口门应开启，石子煤通过该门进入石子煤斗。
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2 制粉系统故障及防范措施
2.1磨煤机动态分离器跳闸或卡涩
磨煤机动态分离器跳闸或卡涩后，磨煤机通风阻力大大降低，大量煤粉（煤粉细度急剧增大）会在短时间喷入炉膛，造成炉膛内的热负荷急剧增加，从而导致中间点温度、主蒸汽温度、再热蒸汽温度快速升高。磨煤机出口一次风粉混合物压力升高扰乱炉内动力场，造成火焰偏斜。磨煤机出口温度升高、磨煤机电流降至空载电流，如动态分离器跳闸则，动态分离器电流和转速会降为零；由于动态分离器转速为变频器计算出的动态分离器电机转速，而不是磨煤机动态分离器实际转速，所以动态分离器卡涩时动态分离器电流会升高或不变，转速无明显变化。如果是底层制粉系统的动态分离器故障，则会由于煤粉细度增大，底层风无法托起，燃烧的煤粉颗粒会落之钢带机上继续燃烧，造成钢带机温度升高。
处理要点：立即手动降低中间点温度设定值，增加给水流量，维持中间点温度在原定值范围内；手动快速开启动态分离器跳闸的磨煤机冷风调节挡板，关小磨煤机热风调节挡板，降低磨煤机出口温度。降低故障磨煤机对应的给煤机煤量至最低；解除燃料主控，控制、稳定总煤量，保证其它制粉系统的安全运行，防止其它制粉系统因煤量增大造成堵磨，事故扩大。降低燃烧器摆角，增加减温水流量，控制主再热蒸汽温度不超正常范围；全开燃烧器的托底风及该层的燃料风、辅助风；开大钢带机头部、底部冷却风门，加强钢带机冷却。防止大量未燃尽的粗粉及含碳量高的大渣落到钢带机上烧坏钢带机设备。待燃烧及机组负荷稳定后，启动备用制粉系统，停止跳闸动态分离器对应的制粉系统。
2.2磨煤机堵煤
磨煤机在运行中，出现堵煤最直观的现象是磨煤机磨碗差压增大、磨煤机电流增加、磨煤机出口温度降低、磨煤机风量调节挡板全开，磨煤机入口一次风量降低。磨煤机及传动装置声音异常，石子煤量异常增多。磨煤机一旦发生堵煤，磨煤机内的煤粉不能及时进入炉膛，造成煤量偏少的假象，协调系统就会增加煤量，从而进一步加剧堵煤的现象，磨煤机出力进一步降低。反应在机组中就是，负荷与当前给煤量不匹配，给煤量超调，但机组负荷仍未达到目标值，主蒸汽压力设定值与实际主蒸汽压力偏差增大，锅炉中间点温度下降，主、再热汽温下降。
处理要点:当磨煤机磨碗差压增大，热风调门开大，有轻微堵煤迹象象时，可采用适当降低分离器转速、适当降低给煤机煤量、适当提高一次风压力的方式来缓解，并择机及时启动备用制粉系统，避免事故进一步扩大。同时防止磨煤机突然大量出粉而使机组负荷及中间点温度、主再热气温飞升。
如果无效或判断已经堵磨，首先应稳定机组负荷，迅速降低该磨煤机给煤量，注意其他给煤机不要过负荷，必要时要果断的立即解除燃料主控、锅炉主控，将协调切至TF方式，手动控制其它磨煤机煤量，保持其它制粉系统维持在38-45T/h，确保不发生其它制粉系统堵煤。打跳故障磨煤机，检查给煤机联跳，注意水煤比情况，及时调整中间点温度，一次风母管压力及其它磨煤机风量，炉膛负压。通过调整燃烧器摆角、减温水调门控制主再热蒸汽温度，尤其重点关注再热汽温上升幅度。监视给水流量，低负荷根据汽泵入口流量，提前开启汽泵再循环，防止汽泵再循环突开，关注小汽机低调门、高调门开度，给水调节正常。低负荷时关注锅炉燃烧情况，发现燃烧不稳投入微油或投入油枪稳燃，保证锅炉燃烧稳定。安排人员对运行磨煤机进行石子煤排渣，防止煤渣堵塞一次风室。待燃烧及机组负荷稳定后，启动备用制粉系统。
磨煤机堵煤不一定都发生在高负荷，只要磨煤机的一次风量、煤量、分离器转速不匹配时就会发生。也就是说取决于磨煤机本身的出力。因此，制粉系统的启停不应以机组的负荷为依据，要以当时的总煤量并结合单台制粉系统的煤量为依据。
2.3磨煤机断煤
磨煤机断煤可分为原煤斗蓬煤、落煤管堵煤等引起，造成磨煤机内无原煤进入，其现象主要是磨煤机电流降至空载，磨煤机出口温度快速升高，冷风调门全开，热风调门关小，磨煤机磨碗差压减小。机组在协调方式下，机组负荷下降，主再热蒸汽压力温度降低，中间点温度降低，总给煤量增加，给水流量增加。
处理要点：原煤斗蓬煤经常发生在制粉系统刚刚启动时，因此在启动制粉系统时，可安排人员就地待命，发现蓬煤立即投入对应空气炮。在正常运行时可先降低其煤量至最低，安排人员投入对应空气炮，并兼顾其它给煤机出力，同时开的其冷风调门控制磨煤机出口温度监视其磨煤机出口温度变化。无短时无法处理好，应果断降低机组负荷，保证运行制粉系统出力在正常范围内，确保不发生其它制粉系统因煤量升高而堵煤。判断落煤管堵煤时，立即解除燃料主控、锅炉主控，将协调切至TF方式，停止落煤管堵煤的给煤机，全开冷风调门，全关热风调门及热风关断门，控制磨煤机出口温度。如处于 RB 动作范围内，检查 RB 动作情况。如 RB 动作不正常，手动完成 RB 相应操作。 如不处于 RB 动作范围内，手动控制其它磨煤机煤量，保持其它制粉系统维持在38-45T/h，确保不发生其它制粉系统堵煤。对于直流炉而言无论哪种情况造成的磨煤机断煤，在处理期间都应注意水煤比情况，监视给水流量，及时调整中间点温度。调整燃烧器摆角、减温水调门控制主再热蒸汽温度，尤其重点关注再热汽温上升幅度。低负荷根据汽泵入口流量，提前开启汽泵再循环，防止汽泵再循环突开，关注小汽机低调门、高调门开度，给水调节正常。低负荷时关注锅炉燃烧情况，发现燃烧不稳投入微油或投入油枪稳燃，保证锅炉燃烧稳定。手动提升故障磨煤机动态分离器转速，防止落煤管突然落煤，大量煤粉进入炉膛造成主再热汽温、中间点温度突升。待磨煤机吹扫结束停止对应制粉系统。 待机组稳定后，启动备用制粉系统。
2.4给煤机煤量不准确
给煤机称重不准，即实际进入磨煤机内的煤量跟显示煤量有偏差。一般多出现在给煤机有检修作业后的初次启动，主要从磨煤机电流与给煤量间的关系判断，并结合同等情况下磨煤机进出口温度、磨煤机本体差压等参数的角度进行分析判断。当然在机组正常运行期间由于异物进入给煤机造成卡涩，影响称重皮带的测量，造成实际进入磨煤机内煤量与显示煤量偏差过大，严重时也会造成水煤比失调， 主汽压力、主再热汽温、中间点温度快速升高或降低。
处理要点: 若判断给煤机称重比不准，首先应及时退出磨煤机运行，联系检修人员检查、校验皮带， 在条件允许的情况下，可考虑先投其他备用磨煤机， 但前提条件是不能影响机组主要参数，一旦发现水煤比失调对主汽压力、主再热汽温、中间点温度快速升高或降低，影响机组安全，应立即紧停该制粉系统，根据机组负荷及时调整其它磨煤机出力，注意水煤比变化情况，监视给水流量，及时调整中间点温度，控制汽温在正常范围内。同样如果负荷较低还应根据汽泵入口流量，提前开启汽泵再循环，防止汽泵再循环突开，关注小汽机低调门、高调门开度，给水调节正常，待机组参数稳定后，启动备用制粉系统，恢复机组负荷。
3 总结
通过对直流锅炉制粉系统常见故障现象及处理要点的分析，在发生制粉系统故障时，一定要及时发现，及时将其消除，如无法短时消除，应立即将其停运，避免其对整个系统造成影响，同时还应兼顾其它制粉系统，防止其它制粉系统在此期间出现故障，增大处理难度，造成扩大。水煤比尤为重要，因此事故处理时一定要监视好水、煤的变化，一旦水煤比严重失调，将会影响主再热汽温、中间点温度快速升高达到保护值跳炉，或中间点温度快速降低，锅炉转入湿态，甚至分离器水位高跳炉。同样在低负荷时还应防止汽泵流量低再循环突开，造成给水流量低跳炉。
从中可以看出制粉系统的安全经济运行直接影响着机组的安全经济运行。制粉系统许多故障在前期，可通过其运行参数变化分析及时发现并调整。因此在机组运行中，应加强制粉系统运行参数监视与分析，多注意监视主汽参数是否出现大幅波动，及早预判制粉系统出现的各种故障，积极采取有效措施，就能确保机组的安全、稳定、经济运行。
参考文献
作者简介：
闫建平，男，1981-09-04,2006年毕业于华北电力大学，本科。国家能源集团河北国华沧东发电责任有限公司，高级工程师，主要从事火电厂集控运行方面调整，河北省沧州市渤海新区河北国华沧东发电责任有限公司，061113,15333178356，E-mail：161117091@chnenergy.com.cn。