拓宽中速磨对磨制煤种适应范围相关改进的探究与实践

陈亮 敖光辉 余雪琴 刘晖明 王建曼

摘 要：本文阐述电厂锅炉重要辅机中速磨，在应对电煤来源结构日趋复杂，严重偏离设计煤种的情况下，如何确保其在运行中的稳定，尽可能依托所做相关有针对性的技术改进，从而最大程度的减轻运行与检修的工作压力及维护成本，达到其对磨制煤种范围的有效增强，做一系统的概括与交流。

关键词：中速磨;磨制煤种适应范围;探究与实践

1设备概况

江西贵溪电厂2×300MW燃煤发电机组，安装DG1025/17.5-Ⅱ4型锅炉，为亚临界参数、一次中间再热、平衡通风、汽包自然循环、四角切圆燃烧、直吹式制粉系统、单炉膛π型露天布置、全钢架结构、固态排渣煤粉炉。锅炉制粉系统安装了北京电力设备总厂生产的ZGM95N中速磨煤机。三期为以大代小工程，装机2×640MW燃煤发电机组，属超临界锅炉。该锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的直流炉、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、露天布置的π型炉。锅炉型号为HG-1964/25.4-YM17型。磨煤机是上海重型机械厂生产的HP1003中速磨，每台炉配置六台，在设计煤种带满负荷情况下，为五用一备。

2偏离设计煤种对中速磨的主要影响及出现问题

2.1现电煤实际哈氏可磨系数（HGI）约为60左右，磨制这类电煤的过程中，存在较多硬性杂质（矿石、岩石、煤矸石）很难被磨成粉料，设备损耗加大（辊套、衬板的检修周期变短。

2.2较多的硬性杂质，被石子煤刮板带至石子煤收集装置内，成渣的量远高于设计煤种，渣存在的形式由灰态为主变为以颗粒态为主，而且当中的一些颗粒性矿石可燃杂质，在受到热一次风对流加热温度合适时会冒烟、燃烧、结焦堵塞排渣管路。原设备厂按设计煤种所配的石子煤收集容积小，不能适应渣量变大的需要，造成排渣人员的劳强度高、频次大，出现消极排渣，原两小时间隔定期排渣的教条式管理，明显不能适应现场的实际。

2.3在偏离设备煤种较大时，中速磨制粉出力的下降（石子煤渣若不能及时排出，则会拥堵在热一次风环形室，使得热一次风的通流面积变小，热一次风预旋分离煤粉的能力下降，会出现渣中夹带煤粒，形成排放出去的直接经济损失;磨制较差的煤时，偏多的硬性杂质会加剧静环内壁的磨损，喷嘴动、静环间隙超标甚至是静环磨穿，造成热一次风短路，没有随喷嘴动环齿流出的风扰乱了热一次风预旋分离煤粉的能力，同样磨煤机制粉的出力也会下降。要保持原同等热负荷，则需要多启磨煤机增加磨煤的量，制粉电耗上升。

2.4 没被及时排出的石子煤渣还会损坏传动盘处的机座密封，渣会由此处甩出成为外漏，破坏现场文明生产环境。设备的“四保持”工作较难保持。

3 应对相关影响的改进方向分析

3.1煤质偏离设计煤种过大的直接表现就是设备的各类耐磨件（辊套、衬板，喷嘴静环，分离器顶板，送粉管路弯头，传动盘机座处的炭精密封）损耗加大，也就是其耐磨性能还有待提高，结构上有待优化。

3.2耐磨件的损耗加大势必带来成渣量偏多，为此选用结构简单更为合理（检修维护接近零缺陷、排渣间隔时间延长满足排渣人员合理的作息规律）的排渣接收装置，使之能应对渣量偏大甚至是异常就成为必然之选。

4 相关的改造方案

让中速磨适应磨制劣质电煤的相关改造，一是从设备各类耐磨件的结构优化与选取更为先进的材料提升耐磨性能相结合，二是适于设备现场实际需要的排渣收集装置。

4.1原为高铬铸铁件辊套、衬板，待考虑改用陶瓷复合件，具体是否适应现磨制煤种的变化，还有待实践的检验。并考虑材料成本与检修成本的综合比较，得出改与不改间的最优选项。

4.2喷嘴动、静环间隙（5～8）能在较长的检修周期内，得到合理控制。北重厂ZGM中速磨这两部件的材质是ZG50Mn2，運行当中的实际使用情况是耐磨性能上远远不能适应磨制电煤偏离设计煤种的需要，两部件间因过快的磨损间隙超标严重，引起制粉出力的下降，可见前述2.3 有讲到。经过对中速磨设备十数年来的管理，摸索自主设计，在改造上提出了用复合耐磨弧形板制作喷嘴静环件，做此改进的好处在于，可以消除大件运输费用高，及用以消除原安装存在的不同心，与自身耐磨性差，使之能较好的适应煤种的变化。在上重厂HP中速磨则为叶轮装置与导向衬板装置（导向衬板、导向衬板支撑体、焊塞、陶瓷塞构成）也同样存在此类问题。

4.3 石子煤排渣收集装置，存在的问题见前述2.2。改进方向：改进的排渣接收装置，应达到①结构精简（尽可能做到零缺陷、零维护、避免专业间的推诿扯皮）;②储渣容积大、排渣间隔时间长（最大限度的减少排渣人员的劳动频次，遵从作业人员的作息规律）;③装置无外漏所导致的漏灰、漏风及带来的热一次风对流加热石子煤渣中的可燃质所出现的冒烟、燃烧、燃烬物的结焦等缺陷的出现。该套自主设计、制作、安装的排渣接收装置（专利号201820397219.3），已于2017年3月17日，在#6E磨改装，从当年的4月7日投用至今，达成了所有的预期目标。

4.3.1石子煤收集装置（原设备厂件及相关专业厂制作件）。

4.3.2自主专利的新型石子煤排渣收集装置改装后使用效果。

4.4 原中速磨设备厂设计安装的炭精密封，从基建后投入商业运行伊始该处部件，就缺陷频频发生、外漏渣粒物严重、且与传动盘接触位出现沟槽形磨损，即便是更换新的炭精密封也不管用。从2008年10月开始，陆续用自主设计的专利型轴向环形梳齿密封（专利号201020100987.1）取代原厂件。

4.5其它增强磨煤机易出现磨损外漏的部件，从增强这类部件耐磨性上考虑选用碳化铬复合耐磨材料加以强化处理。

5 已做相关改进的改后性能评测

5.1喷嘴静环用复合耐磨弧形板制成的围构件，最早应用的#6E磨煤机。石子煤排渣的形态得到大幅改观，主要以灰的状态存在。制粉出力均优于其它磨，能从原来的60%提升到70%。

5.2新专利型石子煤收集装置在#6E磨的改装后，2017年4月07日运行至今。排渣间隔周期超长，于当年的11月29日才安排试排了半车以灰态形式存在的渣。超长的排渣间隔，打破了原2小时排渣的教条管理模式，更能尊重排渣人员的作息规律。较好的解决了原设备厂及相关专业厂排渣收集制件，均存在储渣容积小，密封不严、各种内外漏、冒烟结焦堵管等各类缺陷，实现了“零缺陷”、“零维护”目标。不依赖燃油叉车，无附加能源的消耗及后续运维成本上均实现“零消耗”。

5.3炭精密封处的轴向环形梳齿密封专利技术，从2008改用以来，较好的解决了原厂的炭精密封（石墨浸锑材质制成的多段件）不能适应煤质变差的需求所带来的诸多重复缺陷。

5.4分离器顶板总装用复合耐磨管及加衬复合耐磨材料，引出管及弯头均采用复合耐磨材料，强化了这类部件处耐气粉混合物冲刷磨损的能力，使得磨煤机在运行当中的可靠性得以增强。

6 应用情况

上述已实施的四项技术改进，应用最全的是在#6E磨煤机。

7 结束语

依托技术上的改进，化繁为简，变锅炉原“苦”、“脏”、“累”的活为快乐工作一直以来是我为之追求和奋斗的目标。与其坐而论道纸上谈兵式的去管理设备出现的问题，不如切实深入实际提高自身分析问题解决问题的能力、多动脑找对应对之策上下功夫。相信实践出真知，也最能出实效。

参考文献：

【1】《ZGM95N磨煤机使用和操作说明书》

【2】《HP1003中速磨说明书》