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摘 要：简述京科发电厂1号炉制粉系统构成及工作原理，分析同类制粉系统现状并归纳实际运行中该系统常见故障及防范措施，以便完善操作思路，使电力生产更安全、更经济。
关键词：MPS190HP-Ⅱ型磨煤机 ； 故障原因 ； 防范措施
1简述制粉系统构成及工作原理
京科发电公司一期工程装机容量为1×330MW，锅炉采用北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产的B&BW-1196/17.5-M型锅炉，其采用前后墙对冲燃烧方式，并配备六套正压直吹制粉系统。该制粉系统主要构成为EG2490型给煤机及MPS190HP-Ⅱ型磨煤机（结构如图1）。
工作原理：依据燃料主控指令，给煤机自动调整皮带转速将燃煤由原煤仓连续性供给至磨煤机。煤经中心落煤管落到旋转的磨碗上(转速32.5r/min)，在离心力的作用下向磨碗的周缘移动。三个独立的液压加载相隔120°的磨辊利用液压加压装置施以必要的研磨压力，当煤通过磨碗与磨辊之间时，煤就被磨制成煤粉。磨制出的煤粉由于离心力作用继续向外移动，最后沿磨碗周缘溢出。此时，混合一次风从磨碗底下经风环进入磨煤机，并使较轻煤粉悬浮上升再经三级分离后沿煤粉管送入炉膛燃烧，较重不易磨碎的外来杂物则将落人侧机体内，等待由刮板刮至石子煤斗。
2制粉系统现存问题
制粉系统作为机组运转的重要环节，其作用犹如人体的消化系统。随机组长周期运行，转动部件磨损后往往难以得到及时维护或更换，系统隐患日益增多，而现在各个发电企业煤源均较紧张，燃煤品质偏离原设计煤种较多，势必加剧“胃”负担，当其超出制粉系统适应范围时，系统故障率将积聚增多。
据不完全统计，京科电厂自2009年10月至2010年11月机组运行期间，制粉系统因故障被迫停运次数多达29次（见表格1），不仅造成运行、检修人员工作量大幅增加，还严重影响机组经济性，威胁人身和设备安全。
3结合我厂及其它电厂同类型制粉系统的故障分析，制定了相应的防范措施
3.1燃煤品质差带给制粉系统的诸多问题
能源价格高涨、煤源紧张是造成发电企业掺烧燃煤偏离原设计煤种的主要原因，而掺烧煤种的好坏又直接影响了制粉系统的经济性与安全性。通过长期跟踪调研，随煤种工业指标（尤其是全水分Mt%、灰分Ad%、可磨系数Kkm）的不同，磨煤机制粉单耗存在这较大差异。此外，长期磨制非设计煤还将带来以下问题：
1）加剧磨辊、磨碗的磨损。过大的碾磨间隙则往往会带来磨煤机启动初期电流大幅晃动、排放石子煤中混有大量原煤等问题，浪费人力物力同时还可能影响机组总出力；
2）磨煤机出力控制超限。当磨制部分煤种时，热风调节挡板往往无法将磨煤机风量控制在正常范围，而煤种适应能力变差也给磨煤机堵煤埋下了隐患，不利于机组稳定运行。
在现有煤源基础上，合理配煤，通过正确掺烧使机组参数控制在正常范围，主要防范措施有：
1）加强参数分析，发现磨煤机出力异常应及时切换制粉系统，保证机组负荷要求；
2）跟踪监测磨煤机大磨辊磨损情况，合理安排检修周期，及时修复磨辊。
3）针对不同煤种及时调节磨煤机负荷及一次风压、液压加载力，防止发生堵磨。
3.2石子煤刮板故障
通过对石子煤刮板的检查发现，有效控制磨煤机石子煤排放量是减少磨煤机该故障的关键，轻者会影响磨煤机混合风量测量及磨煤机的通风出力，重则可能造成石子煤刮板弯曲断裂、混风管道堵塞，甚至引发磨煤机着火，威胁人身和设备安全。
而造成上述故障的“元凶”通常只有两个，那就是石子煤排放量过多清理不及时和煤中有铁件。与其他中速碗式磨相同，煤质太差（煤矸石含量高）、碾磨部件磨损严重、碾磨间隙超限、磨煤机通风不足、磨环处风速过低以及给煤量过大等都可能造成MPS型磨煤机运行中排石子煤量过大甚至排煤。
因此，当磨煤机启动后，我们应及时联系值班员及时清理石子煤，确保石子煤排放通畅。发现运行中石子煤量过多、混有原煤或带火星现象时可采取降低磨煤机负荷或增加混合一次风量等措施，防止石子煤大量堆积结焦；在磨煤机停运检修期间，还应对磨煤机碾磨间隙、磨辊磨环、磨煤机内部零部件牢固性以及石子煤刮板紧固情况进行检查，消除设备隐患；再有加强燃料的管理，上煤皮带的除铁器投入正常。
3.3磨煤机着火
通常情况下，磨煤机着火的原因有：磨煤机温度调节不当、磨煤机断煤、易燃物进入磨煤机、侧机体石子煤或煤粉沉积过多自燃。虽然我厂没有发生但在结合同类机组的磨煤机多次事故参数和磨煤机着火后内部检查情况来看，磨煤机着火的主要原因是磨煤機断煤或其侧机体石子煤沉积自燃。
首先，磨煤机断煤多由于给煤机机械故障、给煤机进出口堵煤或磨煤机中心落煤管堵煤造成。在剔除设备自身质量因素外，原煤中大煤块或异物引起给煤机进、出口或磨煤机中心落煤管堵煤才是主要的人为控制因素，所以加强入炉煤管理、加强巡回检查，及时发现处理，避免磨煤机着火。
其次，若要从根本上解决侧机体石子煤自燃进而引发磨煤机着火问题，除了尽量保证煤源品质外，应该及时清理石子煤，防止石子煤满到侧机体或混风管道。
3.4给煤机堵煤、断煤
给煤机运行期间堵煤多由于原煤仓内存有较大煤块、异物或煤粉过湿。例如雨季来煤、冬季冻块较多、原煤中煤块较大、原煤斗中存煤时间较长结块等等。
主要防范措施有：
1）加强原煤质量管理，保证碎煤机工作正常，超出标准时应及时通知操作员做好给煤机堵煤事故预想；
2）完善输煤流程，合理上煤控制好备用的煤斗煤位，按规定切换制粉系统。
3）加强给煤机巡回检查力度，发现过大煤块或异物时应联系机长做停运处理。
4）煤场取煤要合理，有大块及冻块时采取临时措施，禁止大块入炉。
3.5磨煤机磨辊故障
磨辊凭借液压加载力将原煤碾磨成粉，属磨煤机的核心部件，其故障将直接造成该制粉系统出力大幅下降，甚至瘫痪。某厂曾经发生磨煤机运行中剧烈振动，停运后检查发现有一磨辊的轴承抱死，原因磨辊轴承的润滑油泄漏。除碾磨部位（辊套）常规磨损外，轴承卡涩可谓磨辊主要故障，而造成卡涩的原因为油封磨损或密封风喷口堵塞（磨辊轴承的密封与润滑如图2）。
所以要想降低磨煤机磨辊故障率，首先必须加强运行维护，利用系统检修期间对油封、辊套作细致检查；其次，磨煤机密封风与一次风差压应必须满足要求（>2kPa），尤其是磨煤机启停过程需要严格控制差压，防止磨煤机内的煤粉对磨辊轴承的污染；另外对磨煤机的温度要严格控制，防止磨辊的轴承油质劣化。
3.6磨煤机衬板脱落
衬板作为磨煤机碾磨原煤的“牙口”，其焊接牢固性是磨煤机高效工作的保障。衬板脱落除自身焊接牢固程度不够外，还可能是碾磨间隙过小、磨碗上存有过大原煤块或异物等原因造成。因此，除加强原煤质量管理外，还应在检修期间对不牢固衬板进行补焊及标定碾磨间隙在合理范围(一般为4～5mm)；作为运行调整采取的手段为根据煤层厚度调整合适的加载力和一次风的风量，防止磨煤机振动和金属撞击的发生。
3.7磨煤机冷、热风门故障
作为制粉系统重要组成部分，磨煤机风门挡板既承担着磨煤机风量和温度的自动控制任务，保证磨煤机安全、经济、稳定运行，又要确保磨煤机停运检修时能可靠隔离。实际生产中，由于磨煤机混风管道内外环境恶劣，冷、热风挡板和隔绝门常常会因局部积灰、电磁阀故障等问题而造成风门内漏外漏、开关卡涩或无法操作。
磨煤机风门挡板故障虽不像上述几种故障会造成制粉系统迫停，但其故障率之高给运行生产带来了诸多不便。例如，在磨煤机运行中无法将磨煤机的风量及温度调整到规定数值，影响磨煤机的安全和经济性；在磨煤机启动过程中，经常会因为启动逻辑条件无法接收到冷、热隔离门开反馈信号而被迫延误启动，磨煤机启动失败，无法达到调度对机组负荷响应的要求；而当磨煤机停运后，如隔离不严则可能造成部分检修工作无法开展，甚至引发磨煤机内部残留煤粉自燃。
为能有效减低磨煤机风门挡板故障的负面影响，加强风门挡板故障排除技能学习无疑是一现实可行的办法，当然彻底解决还需要进行设备更新改造，提高冷热风隔离门的操作可靠性。
3.8 磨煤機油系统故障
磨煤机的润滑油和液压油系统运行稳定性是磨煤机安全工作的重要保障，我厂曾经发生过润滑油泵跳闸联跳磨煤机、磨煤机液压油比例加载失灵无法启动磨煤机等事件，，这需要设备部的人员做好设备维护工作，防止类似事件的发生，保证磨煤机的稳定运行。
3.9 磨煤机振动大
磨煤机运行中经常发生振动现象，原因不外乎有以下几点，磨煤机启动时布煤时间短、磨煤机正/反加载力比例失调、原煤中有异物、磨辊损坏、石子煤箱料位高、磨煤机基础松动、一次风量与煤量比例失调等等，磨煤机振动碰坏性大易造成各部件的损坏，因此运行中要针对各种因素加以避免，防止影响机组的负荷。
3.10 一次风管堵
多个电厂的运行经验表明，正压直吹式制粉系统发生堵管的事故较频繁，而且影响也较大，轻则造成制粉系统停运影响机组负荷，发现不及时重则可能发生一次风管着火，造成设备损坏且维修的时间工期较长，分析原因多为折向分离挡板调节不符和规定、磨煤机出口粉管出力未调平、局部管道布置不合理阻力大、磨煤机出口一次风流速低、停运制粉系统对管道吹扫不充分等等。针对以上原因要从设备结构改造及运行调整下功夫，防止发生堵管事故的发生。
4结束语
通过总结制粉系统常见故障和防范措施，不仅使我们自身设备异常运行分析能力得以提升，还能防范事故发生，有效降低系统故障率，减少设备维护费用，以保障机组安全稳定运行。
参考文献：
〔1〕《锅炉设备及其运行系统》华东六省一市电机工程学会：中国电力出版社，2000年
〔2〕《MPS190HP-Ⅱ型磨煤机说明书》长春发电设备有限责任公司
〔3〕《EG2490型给煤机说明书》沈阳斯道克电力设备有限公司
〔4〕《锅炉辅机运行规程》内蒙古京科发电有限公司
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：MPS190HP-Ⅱ型磨煤机 ； 故障原因 ； 防范措施
1简述制粉系统构成及工作原理
京科发电公司一期工程装机容量为1×330MW，锅炉采用北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产的B&BW-1196/17.5-M型锅炉，其采用前后墙对冲燃烧方式，并配备六套正压直吹制粉系统。该制粉系统主要构成为EG2490型给煤机及MPS190HP-Ⅱ型磨煤机（结构如图1）。
工作原理：依据燃料主控指令，给煤机自动调整皮带转速将燃煤由原煤仓连续性供给至磨煤机。煤经中心落煤管落到旋转的磨碗上(转速32.5r/min)，在离心力的作用下向磨碗的周缘移动。三个独立的液压加载相隔120°的磨辊利用液压加压装置施以必要的研磨压力，当煤通过磨碗与磨辊之间时，煤就被磨制成煤粉。磨制出的煤粉由于离心力作用继续向外移动，最后沿磨碗周缘溢出。此时，混合一次风从磨碗底下经风环进入磨煤机，并使较轻煤粉悬浮上升再经三级分离后沿煤粉管送入炉膛燃烧，较重不易磨碎的外来杂物则将落人侧机体内，等待由刮板刮至石子煤斗。
2制粉系统现存问题
制粉系统作为机组运转的重要环节，其作用犹如人体的消化系统。随机组长周期运行，转动部件磨损后往往难以得到及时维护或更换，系统隐患日益增多，而现在各个发电企业煤源均较紧张，燃煤品质偏离原设计煤种较多，势必加剧“胃”负担，当其超出制粉系统适应范围时，系统故障率将积聚增多。
据不完全统计，京科电厂自2009年10月至2010年11月机组运行期间，制粉系统因故障被迫停运次数多达29次（见表格1），不仅造成运行、检修人员工作量大幅增加，还严重影响机组经济性，威胁人身和设备安全。
3结合我厂及其它电厂同类型制粉系统的故障分析，制定了相应的防范措施
3.1燃煤品质差带给制粉系统的诸多问题
能源价格高涨、煤源紧张是造成发电企业掺烧燃煤偏离原设计煤种的主要原因，而掺烧煤种的好坏又直接影响了制粉系统的经济性与安全性。通过长期跟踪调研，随煤种工业指标（尤其是全水分Mt%、灰分Ad%、可磨系数Kkm）的不同，磨煤机制粉单耗存在这较大差异。此外，长期磨制非设计煤还将带来以下问题：
1）加剧磨辊、磨碗的磨损。过大的碾磨间隙则往往会带来磨煤机启动初期电流大幅晃动、排放石子煤中混有大量原煤等问题，浪费人力物力同时还可能影响机组总出力；
2）磨煤机出力控制超限。当磨制部分煤种时，热风调节挡板往往无法将磨煤机风量控制在正常范围，而煤种适应能力变差也给磨煤机堵煤埋下了隐患，不利于机组稳定运行。
在现有煤源基础上，合理配煤，通过正确掺烧使机组参数控制在正常范围，主要防范措施有：
1）加强参数分析，发现磨煤机出力异常应及时切换制粉系统，保证机组负荷要求；
2）跟踪监测磨煤机大磨辊磨损情况，合理安排检修周期，及时修复磨辊。
3）针对不同煤种及时调节磨煤机负荷及一次风压、液压加载力，防止发生堵磨。
3.2石子煤刮板故障
通过对石子煤刮板的检查发现，有效控制磨煤机石子煤排放量是减少磨煤机该故障的关键，轻者会影响磨煤机混合风量测量及磨煤机的通风出力，重则可能造成石子煤刮板弯曲断裂、混风管道堵塞，甚至引发磨煤机着火，威胁人身和设备安全。
而造成上述故障的“元凶”通常只有两个，那就是石子煤排放量过多清理不及时和煤中有铁件。与其他中速碗式磨相同，煤质太差（煤矸石含量高）、碾磨部件磨损严重、碾磨间隙超限、磨煤机通风不足、磨环处风速过低以及给煤量过大等都可能造成MPS型磨煤机运行中排石子煤量过大甚至排煤。
因此，当磨煤机启动后，我们应及时联系值班员及时清理石子煤，确保石子煤排放通畅。发现运行中石子煤量过多、混有原煤或带火星现象时可采取降低磨煤机负荷或增加混合一次风量等措施，防止石子煤大量堆积结焦；在磨煤机停运检修期间，还应对磨煤机碾磨间隙、磨辊磨环、磨煤机内部零部件牢固性以及石子煤刮板紧固情况进行检查，消除设备隐患；再有加强燃料的管理，上煤皮带的除铁器投入正常。
3.3磨煤机着火
通常情况下，磨煤机着火的原因有：磨煤机温度调节不当、磨煤机断煤、易燃物进入磨煤机、侧机体石子煤或煤粉沉积过多自燃。虽然我厂没有发生但在结合同类机组的磨煤机多次事故参数和磨煤机着火后内部检查情况来看，磨煤机着火的主要原因是磨煤機断煤或其侧机体石子煤沉积自燃。
首先，磨煤机断煤多由于给煤机机械故障、给煤机进出口堵煤或磨煤机中心落煤管堵煤造成。在剔除设备自身质量因素外，原煤中大煤块或异物引起给煤机进、出口或磨煤机中心落煤管堵煤才是主要的人为控制因素，所以加强入炉煤管理、加强巡回检查，及时发现处理，避免磨煤机着火。
其次，若要从根本上解决侧机体石子煤自燃进而引发磨煤机着火问题，除了尽量保证煤源品质外，应该及时清理石子煤，防止石子煤满到侧机体或混风管道。
3.4给煤机堵煤、断煤
给煤机运行期间堵煤多由于原煤仓内存有较大煤块、异物或煤粉过湿。例如雨季来煤、冬季冻块较多、原煤中煤块较大、原煤斗中存煤时间较长结块等等。
主要防范措施有：
1）加强原煤质量管理，保证碎煤机工作正常，超出标准时应及时通知操作员做好给煤机堵煤事故预想；
2）完善输煤流程，合理上煤控制好备用的煤斗煤位，按规定切换制粉系统。
3）加强给煤机巡回检查力度，发现过大煤块或异物时应联系机长做停运处理。
4）煤场取煤要合理，有大块及冻块时采取临时措施，禁止大块入炉。
3.5磨煤机磨辊故障
磨辊凭借液压加载力将原煤碾磨成粉，属磨煤机的核心部件，其故障将直接造成该制粉系统出力大幅下降，甚至瘫痪。某厂曾经发生磨煤机运行中剧烈振动，停运后检查发现有一磨辊的轴承抱死，原因磨辊轴承的润滑油泄漏。除碾磨部位（辊套）常规磨损外，轴承卡涩可谓磨辊主要故障，而造成卡涩的原因为油封磨损或密封风喷口堵塞（磨辊轴承的密封与润滑如图2）。
所以要想降低磨煤机磨辊故障率，首先必须加强运行维护，利用系统检修期间对油封、辊套作细致检查；其次，磨煤机密封风与一次风差压应必须满足要求（>2kPa），尤其是磨煤机启停过程需要严格控制差压，防止磨煤机内的煤粉对磨辊轴承的污染；另外对磨煤机的温度要严格控制，防止磨辊的轴承油质劣化。
3.6磨煤机衬板脱落
衬板作为磨煤机碾磨原煤的“牙口”，其焊接牢固性是磨煤机高效工作的保障。衬板脱落除自身焊接牢固程度不够外，还可能是碾磨间隙过小、磨碗上存有过大原煤块或异物等原因造成。因此，除加强原煤质量管理外，还应在检修期间对不牢固衬板进行补焊及标定碾磨间隙在合理范围(一般为4～5mm)；作为运行调整采取的手段为根据煤层厚度调整合适的加载力和一次风的风量，防止磨煤机振动和金属撞击的发生。
3.7磨煤机冷、热风门故障
作为制粉系统重要组成部分，磨煤机风门挡板既承担着磨煤机风量和温度的自动控制任务，保证磨煤机安全、经济、稳定运行，又要确保磨煤机停运检修时能可靠隔离。实际生产中，由于磨煤机混风管道内外环境恶劣，冷、热风挡板和隔绝门常常会因局部积灰、电磁阀故障等问题而造成风门内漏外漏、开关卡涩或无法操作。
磨煤机风门挡板故障虽不像上述几种故障会造成制粉系统迫停，但其故障率之高给运行生产带来了诸多不便。例如，在磨煤机运行中无法将磨煤机的风量及温度调整到规定数值，影响磨煤机的安全和经济性；在磨煤机启动过程中，经常会因为启动逻辑条件无法接收到冷、热隔离门开反馈信号而被迫延误启动，磨煤机启动失败，无法达到调度对机组负荷响应的要求；而当磨煤机停运后，如隔离不严则可能造成部分检修工作无法开展，甚至引发磨煤机内部残留煤粉自燃。
为能有效减低磨煤机风门挡板故障的负面影响，加强风门挡板故障排除技能学习无疑是一现实可行的办法，当然彻底解决还需要进行设备更新改造，提高冷热风隔离门的操作可靠性。
3.8 磨煤機油系统故障
磨煤机的润滑油和液压油系统运行稳定性是磨煤机安全工作的重要保障，我厂曾经发生过润滑油泵跳闸联跳磨煤机、磨煤机液压油比例加载失灵无法启动磨煤机等事件，，这需要设备部的人员做好设备维护工作，防止类似事件的发生，保证磨煤机的稳定运行。
3.9 磨煤机振动大
磨煤机运行中经常发生振动现象，原因不外乎有以下几点，磨煤机启动时布煤时间短、磨煤机正/反加载力比例失调、原煤中有异物、磨辊损坏、石子煤箱料位高、磨煤机基础松动、一次风量与煤量比例失调等等，磨煤机振动碰坏性大易造成各部件的损坏，因此运行中要针对各种因素加以避免，防止影响机组的负荷。
3.10 一次风管堵
多个电厂的运行经验表明，正压直吹式制粉系统发生堵管的事故较频繁，而且影响也较大，轻则造成制粉系统停运影响机组负荷，发现不及时重则可能发生一次风管着火，造成设备损坏且维修的时间工期较长，分析原因多为折向分离挡板调节不符和规定、磨煤机出口粉管出力未调平、局部管道布置不合理阻力大、磨煤机出口一次风流速低、停运制粉系统对管道吹扫不充分等等。针对以上原因要从设备结构改造及运行调整下功夫，防止发生堵管事故的发生。
4结束语
通过总结制粉系统常见故障和防范措施，不仅使我们自身设备异常运行分析能力得以提升，还能防范事故发生，有效降低系统故障率，减少设备维护费用，以保障机组安全稳定运行。
参考文献：
〔1〕《锅炉设备及其运行系统》华东六省一市电机工程学会：中国电力出版社，2000年
〔2〕《MPS190HP-Ⅱ型磨煤机说明书》长春发电设备有限责任公司
〔3〕《EG2490型给煤机说明书》沈阳斯道克电力设备有限公司
〔4〕《锅炉辅机运行规程》内蒙古京科发电有限公司
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文