火力电厂制粉系统常见故障分析

李炀文　张超　刘学伟

摘要：磨煤机是将原煤经干燥和碾磨后制成细度合格的煤粉送到锅炉燃烧器，以满足锅炉负荷的需求的机械。ZGM-123G型磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其优点系统简单，布置紧凑，运行电耗也较低，缺点是对锅炉运行操作控制要求高，如制粉系统中出现故障就直接威胁到锅炉的正常运行。因此有必要对生产过程中制粉系统常发生的异常现象及原因做出总结，并针对性提出事故处理方法。

关键词：磨煤机；给煤机；故障分析

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）09-2089-02

火电厂制粉系统可以分为直吹式和仓储式两大类[1]。近年来火电厂动力用煤供应十分紧张，由于燃煤来源十分复杂，燃煤品质不一，磨煤机的磨煤量不均，长期频繁振动，导致磨煤机容易出现异常[2]。鉴于此，我厂配置直吹式制粉系统中的中速磨煤机和给煤机，一台磨煤机配置一台给煤机，正常满负荷运行时，采用五运一备，确保出现故障时能及时切换。

1 运行磨煤机各异常现象分析

1）磨煤机磨辊拉杆断裂，辊拉杆断裂后会造成磨盘的受力不平衡，现象为断裂拉杆对侧推力轴承温度（2个测点）降低，其它如电机电流、煤量、入口风量、磨煤机振动等参数基本不变，一般需停磨处理。断裂原因为长期疲劳损坏，可以看到大部分断口平整、断面呈细瓷状结构，贝壳纹清晰，当大部分截面已经发生疲劳损坏，而剩最后一点截面当其能承受拉力小于液压缸加载给拉杆的拉力时，拉杆便被活生生的扯断。

2）磨煤机出口温度突升，磨煤机出口温度测点均出现上涨，且就地测磨出口粉管温度较高，磨煤机电流从正常值60A降为空载电流48A，此时总煤量为上涨趋势，磨出入口差压有所下降，因此可以判断进入磨煤机内煤量降低导致的。原因为给煤机张力滚筒不转，张力滚筒较松，给煤机转动过程中张力滚筒突然完全失去作用，导致给煤机电机空转。虽然给煤机显示有煤量，实际给煤机皮带不转，进入磨煤机煤量减少[3]。

3）磨煤机出口粉管有堵塞现象，就地检查煤粉管温度不一致，磨煤机出口压力增大，一般压力大于4MPa。长时间运行后粉管内容易堵塞大量煤粉，不能及时清理易导致磨煤机煤粉管发生自燃。原因为煤粉管内部堵塞严重，造成粉管内部憋压，粉管内部煤粉浓度高，稍微加大通风，大量热风进去后会使管道内部积粉自燃，一般粉管内温度能达到300℃左右，易造成粉管内外温度差，会产生较大的应力，于是在弯管焊缝或者管壁薄弱之处产生裂纹，使管内煤粉泄露，并进一步点燃外保温棉，扩大火势。

4）磨煤机发生进水现象，磨煤机出口温度下降，磨煤机热风挡板逐渐全开，冷风挡板逐渐全关，磨煤机出入口差压升高，磨煤机电流增大。磨煤机进水事故的原因一般有三种：原煤水份大或输煤时将冲洗卫生的水直接流入原煤斗内；当磨煤机防爆蒸汽系统疏水不畅且防爆蒸汽电动门内漏或者误开时，疏水会通过防爆蒸汽管道进入磨煤机；磨煤机配备等离子拉弧系统，而等离子发生器安装在磨煤机出口到炉膛的送粉管上，当等离子发生器的冷却水系统发生泄漏的话，冷却水就会通过磨煤机的送粉管倒流回磨煤机内。

5）磨煤机分离器顶部和出口挡板大量漏煤粉，每一次启磨由于粉管内突增的风量及压力，易造成出口挡板缝隙处漏粉。由于漏量很大，使得现场视线极差，易造成锅炉房环境的污染甚至粉尘爆燃危险的发生。

6）磨煤机振动大现象，整个集控室都在振动，磨煤机振动的同时伴随有磨煤机电流的摆动，摆动幅度在9A左右。可能的原因有：磨煤机内掉进了“三块”、 磨煤机加载系统故障、磨煤机内部煤层厚度过厚或过薄、磨煤机本身及磨煤机基础台有缺陷、运行中风煤配比失调。应该及时联系检修人员对振动磨煤机进行排渣。

7）磨煤机西北侧磨辊辊胎脱落现象，检查发现磨煤机西北角拉杆装置静止不动，煤层厚度指示在0位线以下，其它两个拉杆处煤层厚度指示在20左右，且该侧磨辊处有间歇性异音，后经检修人员进入磨煤机内部检查发现为磨煤机西北侧磨辊辊胎脱落。故障突然发生时，造成磨煤机电流突降，出入口压差突然变大。

8）磨煤机热风挡板执行机构拉杆脱开现象，磨煤机热风挡板开度由75%关到25%，风量无变化，原因为磨煤机热风挡板执行机构拉杆脱开。

9）磨煤机启动电流异常现象，23磨煤机启动电流大且返回时间较长，原因为磨煤机内存煤过多，煤层厚度偏大，致使磨煤机内存煤过多，启动负载过大。

2 运行给煤机异常现象分析

1）给煤机清扫链断裂现象，监控盘发现给煤机发“CLNR E FLT”报警，就地检查发现给煤机清扫链电机停转，进一步检查确认为清扫链断裂。

2）给煤机频繁断煤现象，总煤量先降后升，给煤机煤量突变为零。原因为：给煤机本身堵塞、故障或有异物卡涩造成断煤、原煤仓棚煤。在不超过其它给煤机最大给煤量的前提下，其它磨煤机给煤量上升，总煤量的瞬时下降后又恢复，风量跟踪煤量而下降，热风挡板跳自动后，风量稳定在当前值，当风量<30t/h，延时10秒会导致磨煤机跳闸。给煤机煤量反馈变为零，给煤机指令下降为20T/H。磨煤机出口温度会快速升高，磨煤机出口温度高2/3>110℃延时3秒跳磨。

3）给煤机皮带严重跑偏现象，给煤机电流由4A涨至12A，且煤量为0 T/H，检查发现给煤机皮带发生跑偏。由于停运时间较长，皮带上附着的煤粉及原煤仓筒壁上的煤粉长时间风化干燥后积存于仓内，致使给煤机落煤口积存大量细煤粉。由于磨煤机大修过程中出口快关门有2个在开启状态，所以，磨煤机内部呈负压状态，而给煤机上下闸板不严，导致原煤仓内的部分煤粉被吸入给煤机内积存。其次，当打开给煤机上闸板布煤时，大量劣质粉煤进入给煤机后极易被密封气流从皮带上吹落。给煤机底部积粉增大了给煤机皮带转动阻力，严重时导致给煤机皮带与清扫链刮板发生摩擦，给煤机电流增大，同时也使得给煤机下部皮V型凸台导轨与皮带滚筒开槽偏离凸起，加剧了皮带的跑偏。

3 针对磨煤机异常的预防措施或建议

1）对各台磨煤机拉杆定期进行金属探伤，查看是否出现裂纹、豁口等疲劳断裂迹象，如有尽早更换。磨煤机剧烈振动及石子煤排放量大也可能造成拉杆断裂，因此在运行过程中要避免一次风量过低造成石子煤增加，及时排放石子煤；燃烧调整试验中合理调整分离器折向挡板，避免分离器挡板处回流煤粉量明显增加，造成煤层不均匀而导致磨煤机剧烈振动；合理调整磨辊加载力，避免加载力过大导致碾磨部件磨损过快，振动加剧（尤其是在出力低时）。

2）磨煤机运行期间，值班人员要密切监视磨煤机各主要参数，特别是出口压力，大于3.5Kpa时应当引起注意；出口压力继续升高，应当减煤，提高风量吹扫；当出口压力达到4.0Kpa时，运行一段时间，可能造成煤粉管的堵塞。巡检人员每班应对磨煤机出口、17米缩孔、喷燃器出口三处进行测温，并记录在运行日志上。温度较其他煤粉管低，有堵塞的可能；温度较其他煤粉管高，有自燃的危险，通过对比管道温度的变化，可以判断煤粉管运行状况。

3）制粉系统如果进水不严重的话，可以不用停磨，首先保证燃烧稳定。采取的方法：进行连续排渣，将磨内的积水全部排掉，同时全关冷风，开大热门，提高进入磨内风温，进行加强通风。如果磨煤机发现磨煤机进水，立即停磨进行处理。需要严格执行定期切换磨煤机制度，磨煤机连续运行7天后应切换为其它磨运行。

4）立即联系检修人员对泄漏点前来处理，并酌情降低了磨煤机的出力，以缓和漏量。同时为防止泄漏出的粉尘爆燃，立即通知停止锅炉房内的所有检修动火工作。

5）在多煤种掺烧期间，加强对磨煤机的就地检查，尤其是多关注煤层厚度，3套磨辊的加载情况及液压油系统的运行情况。重点要监视磨煤机出入口差压及入口风量和风压的变化。如果出入口差压逐渐增大，要及时进行调整。要经常检查渣箱情况，积极联系检修进行磨煤机排渣，排渣量大时应加强排渣，防止磨满煤而电流过大，产生振动。

6）加强监视，当磨煤机参数异常后，降低磨煤机出力，切为定加载运行，增加一次风量。

7）加强就地巡检，监视挡板指令和反馈一致，当出现偏差时，及时到就地查看机械是否卡涩，当风量偏差大时，用机械手柄摇至合理范围。

8）制粉系统检修完毕需要布煤时，在启动给煤机前，应先启动清扫链将给煤机底部存煤清理干净，观察皮带无跑偏后，再启动给煤机进行布煤操作。需要走空给煤机存煤时，必须保持磨煤机运行，否则应采取其它方式清理给煤机内存煤。

9）大修后磨煤机启动前仔细检查磨煤机煤层厚度及煤质。必要时应采取大风量吹扫或抬磨辊甩煤的方法减小磨煤机内存煤量后再启动磨煤机。

4 针对给煤机异常的防范措施或建议

1）给煤机检修过程中调整张力滚筒，加强检修人员培训，加强检修过程管理，保证维修之后设备能够可靠运行。

2）立即令巡检将给煤机清扫链选择开关切至“OFF”位，同时联系检修，避免了因给煤机内部大量积粉致使给煤机堵煤或运行异常的可能性。

3）巡检应立即到就地检查是否为真的断煤，如果给煤机皮带确实无煤，应立即启动输送装置，打空气炮。应该手动开冷风、关小热风防止出口温度上涨、防止总风量下降而跳磨。在就地振打的时候应该在上闸板附近1.5m——2m的位置，该位置应该更加有效。设定新的负荷上限的同时，要及时而果断地设定负偏置为-0.5Mpa——1 MPa，并且压力速率可以改的稍快些，防止其他磨煤机加煤、降负荷关调门造成主汽压力超限、锅炉PCV动作。

5 结束语

由于磨煤机恶劣的工作环境，使其工作时间远低于主机的使用周期，为了获得磨煤机的高度可靠性和良好的使用性，通过对历年来制粉系统发生过的异常事件进行分析，更好的帮助运行人员在异常发生初期有效的查找事故原因，减少处理事故时间，保证设备安全。

参考文献：

[1] 中华人民共和国电力行业标准，DL466-92 电站磨煤机及制粉系统选型导则[S].北京.中华人民共和国能源部，1992.

[2] 吕春艳. 制粉系统出力低的原因分析[J].工业技术，2009.

[3] 沈鲁锋，宋绍伟.煤质变化对锅炉设备的影响及其治理对策[J].山东电力技术，2010（2）.