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摘 要：该文结合元宝山发电厂S70.45型风扇磨煤機工作运行中发生的典型问题进行了成因分析，结合生产实践需要，对S70.45型风扇磨煤机进行了技术改造。实践证明，经改造后的磨煤机满足机组运行周期的需要，漏风率、风道阻力以及结焦现象都有明显改善。该文相关研究成果可供国内火电厂磨煤机组的安全运行提供参考经验。
关键词：磨煤机 漏风率 风道阻力 磨煤出力
中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（c）-0053-02
元宝山发电有限责任公司2#机组是我国引进的第一台600 MW机组，锅炉是斯坦缪勒公司生产，配置EVT公司S70.45风扇磨煤机8台，其中7台运行，1台备用，单台磨煤机出力62.843 T/h。风扇磨煤机属于高速锤击式磨煤机，同时能完成煤的磨碎、干燥和输送煤粉的三大功能，它能起到类似离心式风机的作用，自行将干燥介质热烟、冷烟、热风吸入；被干燥的煤进入机壳内，受高速旋转的叶轮打击板的猛烈打击，并在很高线速度下旋转产生的离心力作用下，不断地被抛出，经过反复冲撞护条和打击板，被粉碎成极细的煤粉。气粉混合物在叶轮所产生的提升压头作用下，被送到惯性分离器，经过分离器的分离，合格煤粉被送到一次风管道而进入炉膛进行燃烧，粗粉经过回粉斗回粉管重新回到磨煤机中进行再次磨碎。2#炉自1985年投产以来，S70.45型风扇磨煤机叶轮出现严重的径向磨损等问题，运行周期达不到制造厂家提出的1 200 h的保证值。运行中由于制粉能力的降低，迫使机组不能处在正常状态下运行，形成以磨定电的被动局面。鉴于上述问题，该文对S70.45风扇磨煤机的常见运行问题进行了汇总，并进行成因分析，将相关问题的解决措施进行归纳，供类似工程借鉴。
1 S70.45型风扇磨煤机常见问题
S70.45型风扇磨煤机对德国高水份、低灰份、低热值褐煤是比较合适的，但结合元宝山电厂的情况，电厂使用的褐煤属于低水分（27.77%）、高灰份（24.4%）、中等热值（12 500 kJ/kG）的易着火、易结渣的煤种不适宜。加之六喷口改五喷口运行，一次风阻力增加，磨煤机内部磨损加剧，从而导致以下常见问题。
1.1 分离器回粉口设计面积大
磨煤机粗粉分离器回粉口原始设计通流面积为600 mm2×400 mm2，通流面积设计超限，使得煤粉在磨煤机滞留时间延长，煤粉细度超标（R90=45%），加剧了磨煤机内部磨损、喷口附近燃烧剧烈，进而造成燃烧区域热负荷升高，水冷壁严重结渣。
1.2 干燥介质走近路
磨煤机磨煤过程是干燥介质与煤充分混合的过程。在磨煤机正常运行的情况下，干燥介质（冷炉烟、热炉烟、热风）是被磨煤机从标高为61 m处吸入磨煤机机壳内，经过叶轮旋转（转速为450 rpm）形成了一次风，由于设计结构原因，一部分介质刚进入磨煤机，就短路进入了磨煤机出口，造成磨煤机干燥出力不足（尤其元宝山褐煤极易着火，着火后就浇水，因而人为导致煤湿）。
1.3 设备漏风漏粉
正常情况，制粉系统漏风率设计值为17%，实际运行中由于给煤机皮带长、漏风点多，而且给煤机故障频繁，加之制粉系统运行负压较大将抽炉烟管道内保温抽空，造成更大的漏风，使得漏风率徘徊在35%左右，机壳衬板螺栓孔、大门面石棉绳部位、大门室检查门、分离器衬板螺丝孔、一次风管道各检查门、挡板轴头等处漏粉也是相当严重的。
1.4 叶轮打击板的形状不合理
风扇磨煤机实质是一个在环境恶劣条件下的特殊风机，而风机的出力与叶片的有效面积成正比，也与它单位时间内的单位面积成正比。S70.45风扇磨煤机叶轮有打击板14组，每组两件，由内外打击板组成，内打击板厚度100 mm，外打击板厚度80 mm，这种结构内侧磨损严重，叶轮内径增大，相应叶片有效面积减小，即磨煤机效率下降不能保证运行周期1 200 h。
1.5 密封圈结构不合理
原设计密封圈采用焊接方式对成一个圆，分成许多小块，作用力分散，一些煤中的小碎铁块在叶轮与密封圈之间就可能造成小块密封圈被挤掉，造成磨煤机刮邦振动，甚至地脚移动，从而降低了磨煤机的安全运行可靠性。
2 S70.45型风扇磨煤机技术改造
根据上述原因分析对存在内部的结构特征，对磨煤机进行技术改造，主要包括以下内容。
2.1 改造回粉口流通面积
将原回粉口由上而下加一块30°倾斜板，通流面积由原来的600 mm2×400 mm2减小为600 mm2×200 mm2，循环风量由10%降到5%，同时30°倾斜板消除了回粉口处煤粉堆积，避免大量煤粉突然落下，造成炉内燃烧波动，同时降低了磨煤机内的循环风量，提高了其通风能力。
2.2 加装导流板
在磨煤机均煤防护罩上加装一块（弧度与磨煤机叶轮内口直径弧度一致）导流装置，这块导流装置加在介质出口侧，其作用不是使干燥介质短路迅速流向出口，而是被高速旋转的叶轮带走，这样干燥介质就会有足够的时间对煤粉干燥，提高了磨煤机的干燥能力。
2.3 漏风、漏粉的综合治理
给煤机检查门原设计过大，频繁的开关容易变形。将一个门分为两个小门后可消除变形减少漏风，给煤机箱体加装可移动的固定卡减少了箱体漏风，为防止抽炉烟管道内钢砖脱落，加装耐热钢管为内衬，并对冷风门进行了改造，原来一伺服马达控制4个门，征得厂家同意的前提下改为两个小门，大大降低了漏风。风扇磨煤机治理漏粉是一项长期而艰巨的工作，常见的处理方法是采用合理的密封结构对设备漏泄点进行治理，加强维护管理，在堵漏点的过程中要同时统计漏点，利用磨煤机定检的机会对漏点进行综合治理。
2.4 打击板形状改进
磨煤机的出力大小要取决于叶片面积（即打击板有效面积），从结构磨损上看，外打击板受机壳蜗线形式所限，不能改变径向尺寸，而且径向尺寸磨损很少，一般在厚度上减薄；内打击板不同，沿径向方向磨损。为此，将内打击板由外向里沿径向厚度递增（里边达120 mm）而且总宽增加25 mm，重量约增30 kg。改型后的打击板运行500 h后，打开磨煤机大门检查，叶轮内打击板只磨损到原设计尺寸，外打击板在直径上没有变化，只是在厚度上磨损去8～15 mm，由此可见叶轮的运行周期延长500 h，提高了磨煤机出力和金属的利用率。
2.5 密封圈改造
对于故障率很高的密封圈主要采取作用力集中的方法。密封圈一周分成4块，采用沉头螺栓把合，把好后留一个膨胀接口，其他焊牢，这样即使有碎铁进入也不会造成掉密封圈的现象。
3 结语
经过上述对S70.45风扇磨煤机的大规模改造以及生产实践，该厂现有8台机组全部正常运行，且每台机组的运行周期均达到1 200 h，确保磨煤机初、中、后3个时期正常运转，火焰居中。同时，机组的漏风率确保在17%以下，提前着火现象消失，一次风道阻力下降，保证后期满出力，炉膛出口温度降低，风道内结焦现象明显减少，生产运营以及维护成本明显下降。
参考文献
[1] 东北电力试验研究院.元宝山发电有限责任公司600MW 机组锅炉燃烧调整试验总结报告[R].
[2] 元宝山发电有限责任公司.2号炉制粉检修规程[Z].
关键词：磨煤机 漏风率 风道阻力 磨煤出力
中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（c）-0053-02
元宝山发电有限责任公司2#机组是我国引进的第一台600 MW机组，锅炉是斯坦缪勒公司生产，配置EVT公司S70.45风扇磨煤机8台，其中7台运行，1台备用，单台磨煤机出力62.843 T/h。风扇磨煤机属于高速锤击式磨煤机，同时能完成煤的磨碎、干燥和输送煤粉的三大功能，它能起到类似离心式风机的作用，自行将干燥介质热烟、冷烟、热风吸入；被干燥的煤进入机壳内，受高速旋转的叶轮打击板的猛烈打击，并在很高线速度下旋转产生的离心力作用下，不断地被抛出，经过反复冲撞护条和打击板，被粉碎成极细的煤粉。气粉混合物在叶轮所产生的提升压头作用下，被送到惯性分离器，经过分离器的分离，合格煤粉被送到一次风管道而进入炉膛进行燃烧，粗粉经过回粉斗回粉管重新回到磨煤机中进行再次磨碎。2#炉自1985年投产以来，S70.45型风扇磨煤机叶轮出现严重的径向磨损等问题，运行周期达不到制造厂家提出的1 200 h的保证值。运行中由于制粉能力的降低，迫使机组不能处在正常状态下运行，形成以磨定电的被动局面。鉴于上述问题，该文对S70.45风扇磨煤机的常见运行问题进行了汇总，并进行成因分析，将相关问题的解决措施进行归纳，供类似工程借鉴。
1 S70.45型风扇磨煤机常见问题
S70.45型风扇磨煤机对德国高水份、低灰份、低热值褐煤是比较合适的，但结合元宝山电厂的情况，电厂使用的褐煤属于低水分（27.77%）、高灰份（24.4%）、中等热值（12 500 kJ/kG）的易着火、易结渣的煤种不适宜。加之六喷口改五喷口运行，一次风阻力增加，磨煤机内部磨损加剧，从而导致以下常见问题。
1.1 分离器回粉口设计面积大
磨煤机粗粉分离器回粉口原始设计通流面积为600 mm2×400 mm2，通流面积设计超限，使得煤粉在磨煤机滞留时间延长，煤粉细度超标（R90=45%），加剧了磨煤机内部磨损、喷口附近燃烧剧烈，进而造成燃烧区域热负荷升高，水冷壁严重结渣。
1.2 干燥介质走近路
磨煤机磨煤过程是干燥介质与煤充分混合的过程。在磨煤机正常运行的情况下，干燥介质（冷炉烟、热炉烟、热风）是被磨煤机从标高为61 m处吸入磨煤机机壳内，经过叶轮旋转（转速为450 rpm）形成了一次风，由于设计结构原因，一部分介质刚进入磨煤机，就短路进入了磨煤机出口，造成磨煤机干燥出力不足（尤其元宝山褐煤极易着火，着火后就浇水，因而人为导致煤湿）。
1.3 设备漏风漏粉
正常情况，制粉系统漏风率设计值为17%，实际运行中由于给煤机皮带长、漏风点多，而且给煤机故障频繁，加之制粉系统运行负压较大将抽炉烟管道内保温抽空，造成更大的漏风，使得漏风率徘徊在35%左右，机壳衬板螺栓孔、大门面石棉绳部位、大门室检查门、分离器衬板螺丝孔、一次风管道各检查门、挡板轴头等处漏粉也是相当严重的。
1.4 叶轮打击板的形状不合理
风扇磨煤机实质是一个在环境恶劣条件下的特殊风机，而风机的出力与叶片的有效面积成正比，也与它单位时间内的单位面积成正比。S70.45风扇磨煤机叶轮有打击板14组，每组两件，由内外打击板组成，内打击板厚度100 mm，外打击板厚度80 mm，这种结构内侧磨损严重，叶轮内径增大，相应叶片有效面积减小，即磨煤机效率下降不能保证运行周期1 200 h。
1.5 密封圈结构不合理
原设计密封圈采用焊接方式对成一个圆，分成许多小块，作用力分散，一些煤中的小碎铁块在叶轮与密封圈之间就可能造成小块密封圈被挤掉，造成磨煤机刮邦振动，甚至地脚移动，从而降低了磨煤机的安全运行可靠性。
2 S70.45型风扇磨煤机技术改造
根据上述原因分析对存在内部的结构特征，对磨煤机进行技术改造，主要包括以下内容。
2.1 改造回粉口流通面积
将原回粉口由上而下加一块30°倾斜板，通流面积由原来的600 mm2×400 mm2减小为600 mm2×200 mm2，循环风量由10%降到5%，同时30°倾斜板消除了回粉口处煤粉堆积，避免大量煤粉突然落下，造成炉内燃烧波动，同时降低了磨煤机内的循环风量，提高了其通风能力。
2.2 加装导流板
在磨煤机均煤防护罩上加装一块（弧度与磨煤机叶轮内口直径弧度一致）导流装置，这块导流装置加在介质出口侧，其作用不是使干燥介质短路迅速流向出口，而是被高速旋转的叶轮带走，这样干燥介质就会有足够的时间对煤粉干燥，提高了磨煤机的干燥能力。
2.3 漏风、漏粉的综合治理
给煤机检查门原设计过大，频繁的开关容易变形。将一个门分为两个小门后可消除变形减少漏风，给煤机箱体加装可移动的固定卡减少了箱体漏风，为防止抽炉烟管道内钢砖脱落，加装耐热钢管为内衬，并对冷风门进行了改造，原来一伺服马达控制4个门，征得厂家同意的前提下改为两个小门，大大降低了漏风。风扇磨煤机治理漏粉是一项长期而艰巨的工作，常见的处理方法是采用合理的密封结构对设备漏泄点进行治理，加强维护管理，在堵漏点的过程中要同时统计漏点，利用磨煤机定检的机会对漏点进行综合治理。
2.4 打击板形状改进
磨煤机的出力大小要取决于叶片面积（即打击板有效面积），从结构磨损上看，外打击板受机壳蜗线形式所限，不能改变径向尺寸，而且径向尺寸磨损很少，一般在厚度上减薄；内打击板不同，沿径向方向磨损。为此，将内打击板由外向里沿径向厚度递增（里边达120 mm）而且总宽增加25 mm，重量约增30 kg。改型后的打击板运行500 h后，打开磨煤机大门检查，叶轮内打击板只磨损到原设计尺寸，外打击板在直径上没有变化，只是在厚度上磨损去8～15 mm，由此可见叶轮的运行周期延长500 h，提高了磨煤机出力和金属的利用率。
2.5 密封圈改造
对于故障率很高的密封圈主要采取作用力集中的方法。密封圈一周分成4块，采用沉头螺栓把合，把好后留一个膨胀接口，其他焊牢，这样即使有碎铁进入也不会造成掉密封圈的现象。
3 结语
经过上述对S70.45风扇磨煤机的大规模改造以及生产实践，该厂现有8台机组全部正常运行，且每台机组的运行周期均达到1 200 h，确保磨煤机初、中、后3个时期正常运转，火焰居中。同时，机组的漏风率确保在17%以下，提前着火现象消失，一次风道阻力下降，保证后期满出力，炉膛出口温度降低，风道内结焦现象明显减少，生产运营以及维护成本明显下降。
参考文献
[1] 东北电力试验研究院.元宝山发电有限责任公司600MW 机组锅炉燃烧调整试验总结报告[R].
[2] 元宝山发电有限责任公司.2号炉制粉检修规程[Z].