风扇磨煤机运行中密封风特性变化对机组的影响分析

魏延

摘 要：风扇磨煤机作为高速风煤机的一种，对于水分大、硬度低的褐煤有较高的适应性。在其运行过程中，密封分特性是重要特性。本文将重点以以MQF340型风扇磨煤机为依据，重点讨论密封管道应用于在350MW超临界锅炉机组中的效果，以及对磨煤机的影响。

关键词：风扇磨煤机；密封风；影响

引言：

本次讨论中，采用MQF340型风扇磨煤机作为例子，该机器采用俄罗斯的核心技术，有常规风扇磨煤机有较大的不同。常规风扇磨煤机，仅仅只有在进煤口以及转子驱动端位置设置了密封风系统；而该设备在此基础上，在进口打击轮与出口分离器位置，增加了密封风系统。这一改变的作用主要体现在两个方面，一方面是从磨煤机出口位置发出的正压高温风粉混合介质。由于在此增加了密封风系统，使其不会像外界发生渗漏而引发事故；另一方面在密封风管道中，通常都采用了传感器，从而能够对磨煤机内部是否出现了堵煤现象作出有效的判断。在密封管道的设计过程中，通常將其风压设定为高于磨煤机内部压力以前Pa，这样就能够最大程度确保密封风系统的有效性；同时采用318 ℃的热二次风作为密封管道中的流动密封介质；报材料使用硅酸铝联合岩棉，同时以铝皮在管道最外层予以包裹。

一、结构与原理

MQF340型风扇磨煤机的实际构造，与风机的构造较为相似，包括了一个八点或者十片叶片的叶轮，其转速能够达到750到1500r/min；叶片的材料采用锰钢，也能够将其叫做冲击板；在机壳外部安装了耐磨护板，并且采用可拆卸工艺，使用Mn13作为材料。当风扇磨煤机处于运转状态中时，通过高温炉烟管道，原煤与干燥剂一起进入磨煤机引入管，然后在斜斗式大门的作用下，原煤与干燥剂均匀被尽量均匀分配，进入内部冲击板与叶轮，在冲击板和叶轮的作用下，原煤被彻底击碎，同时击碎的颗粒被击打到机壳耐磨护板，又会被更大程度的粉碎，最终将原煤加工成为煤粉；在分离器作用下，合格的煤粉进入炉膛燃烧，较粗的不合格的煤粉则会再次回到磨煤机中再次被磨碎，最终以合格的煤粉进入炉膛燃烧[1]。

风扇磨煤机其结构相对简单，制造工艺也并不复杂，而且使用的材料较少，并且不会占据太大的空间。该设备投资较小，组装快捷，能够迅速投入使用，因此有较为广泛的应用。而且风扇磨煤机还能够较好的结合干燥、破碎以及输送等三大主要功能，从而节约风机的使用。处于风扇磨煤机中的煤粒，通常情况下都以悬浮状态存在，其透风性与干燥性都有较好的性能；并且将高温炉烟、冷炉烟与热空气充分混合制成干燥剂，在使用过程中还能够基于原煤的水分含量给与适当调整，并且通过调整三种介质的方法也较为便捷，从而最大程度增加了干燥剂的防爆作用[2]。然而，尽管其具有以上多种优势，也存在一些固有劣势。比如设备中的冲击板具有很大的磨损，寿命不长；而且该设备的防爆门设置在磨煤机侧面，使其安全性相对来说不佳，而且防爆门固定方法设计也并不理想，法兰连接的方式具有较高的爆开风险；另外该设备内部运行复杂，难以瞬间调节磨煤机内部压力，所以在实际使用过程中超温报警频率较高，一旦对其调整不够及时，有较高的爆燃风险。

二、运行过程与存在的问题

将MQF340型风扇磨煤机应用于350MW超临界锅炉机组，通常需要六台风扇磨煤机预期配合，其中理想状态下满负荷运行需要六台，一旦煤质有所不同，则可能会需要五台或者七台，第八台作为备用设备。

启动流程如下：首先对相关启动允许条件做全面检查并确定满足相关启动要求；将磨煤机消防门打开，60s之后将其关闭，全部过程需要500s左右；打开密封风进口门；然后按照正常顺序将出口调节挡板、外循环挡板、内循环挡板、入口热风调节挡板、入口冷烟调节挡板一一打开；再将风扇磨煤机正式启动；打开设备皮带给煤机出口阀，并将其袋速设定为5%；打开皮带给煤机入口阀；最后打开中心给料机将其带速设定为5%，并且将模式设定为自动模式。这样，制粉系统就完全启动完成。

在设备的正常运行状态下，磨煤机内部状态为正压状态，因此密封风必须有更大的压力才能够进入其中，以保证设备的密封效果避免煤粉进入密封管道，通常情况下其压力设定为内部工作压力1000Pa以上。在实际工作过程中，内部工况会有较大的变化导致内部压力变大，进而使得煤粉进入密封管道。密封风是从锅炉空预器热二次风出口释放出来的，其压力是已经设定的，一般情况下不会发生相关变化。这样由于内部正压的增大，使得密封风的压力无法满足相关压力要求，此时高温燃烧的煤粉就会进入密封管道，使其受到严重损毁，严重时会将外部保卫设施全部烧毁，这样的情况下必须停机检修。

事实上，不仅仅只有MQF340型风扇磨煤机会发生此类问题，同类的设备也同样出现此类问题。由于褐煤含水量较高，发热量较低，磨煤机在正常运转过程中由于密封分管道中没有设置有效的热控仪器，所以对于磨煤机的实际负荷状况、工况等缺乏无法感知，一旦发生堵煤现象，或者煤粉进入管道导致管道损毁，只能够停机维修。对于MQF340型风扇磨煤机设备，我们曾在密封风总管设置了温控温控流量计，希望能够得到不同温度下密封管道的流量数据，但是在相关试验后发现，获得的数据准确性严重不足，存在很大的误差。这样的误差使得工作人员无法有效判断是否会出现这类不良效应。一方面即使发生了堵煤现象，也无法有效控制；另一方面数据波动和误差较大，对于实际情况的判断缺乏准确性，往往对实际运行造成较大的干扰。而在密封风管道采用增加引风机，以增加密封风压力的方法，虽然能够一定程度上防治高温煤粉进入，但是这种做法对于炉膛热二次风风量是否造成影响，对磨煤机内部温度是否形成干扰，还需要进一步深入研究。

三、小结

当前，广泛应用于电厂中的各种风扇磨煤机，其密封风管道并没有设置风压流量计，所以对于内部风的流量、压力等指标无法有效检测和控制[2]。经过我们加装压力流量计展开相关试验发现，基于磨煤机内部复杂的工况，其应用效果也并不明显。所以，在实际应用过程中，依然需要相关人员通过经验做出判断。

参考文献：

[1]祝贺.风扇磨煤机的结构特点[J].科技创业家，2014（06）：227.

[2]鲁文恭，杨忠灿，张安国.大型褐煤电站锅炉风扇磨煤机选型试验[J].热力发电，2014，43（12）：95-98+135.

[3]马煜，李希国.大型风扇磨煤机磨制高水分褐煤运行特性研究[J].电站系统工程，2012，28（01）：35-36.