摘要：电厂制粉系统的正常运行对于整个电厂运转具有重要影响。基于此，本文阐述了电厂磨煤机工作原理，对电厂制粉系统调节以及电厂制粉系统防止煤粉爆炸的策略进行了探讨分析。
关键词：电厂磨煤机；工作原理；制粉系统；调节；防止煤粉爆炸；策略
1电厂磨煤机工作原理的分析
本文以双进双出钢球磨煤机为例进行分析，双进双出钢球磨煤机广泛应用于我国燃煤电厂，其工作原理表现为：原煤进入钢球磨的两端，由于磨煤机筒身的旋转，带动筒内钢球上升到一定高度，由于重力钢球下落与原煤相互碰撞，达到研磨成煤粉的效果。一定细度的煤粉被热一次风吹出钢球磨的筒身，煤粉逆方向沿着原煤进入筒身的轨迹，通过环状空隙流入两侧的粗粉分离器，空气和煤粉两相流流经分离器叶片导流板产生旋流运动，由于不同质量煤粉颗粒有着不同的离心力，大质量的颗粒会重新返回到磨煤机重新研磨，小质量的颗粒会被空气带出磨煤机。
2电厂制粉系统调节的分析
2.1回粉挡板的调节对磨煤机运行的影响。任何磨煤机都会配有一套煤粉分离装置，其作用是将磨煤机筒身出来的风粉两相流中的大质量煤粉颗粒分离出来。回粉挡板设在粗粉分离器回粉口，增加或减少回粉量可以通过调节挡板实现。通过调节回粉档板可以调节返回磨煤机的不合格大颗粒煤粉流量，同时调节了流入炉膛参与燃烧的细煤粉流量。结合某电厂为例进行分析，某电厂为了优化磨煤机运行效率，在保证制粉系统安全运行的情况下，进行了调试：当热一次风和冷一次风流量不变的情况下，以调节粗粉分离器回粉挡板的开度为横坐标，分别以磨煤机出力、煤粉细度、磨煤单耗为纵坐标做出回粉挡板的开度与各个变量的关系图。随着回粉挡板的开度由大变小，钢球磨磨煤量也由大变小。挡板在全关位置时，回粉量最低，煤粉全部被风携带离开磨煤机，磨煤机出力最大，煤粉会粗些，磨煤单耗较小。挡板在全开位置时，回粉量增加，有一部分煤粉在磨煤机与分离器之间循环被研磨，磨煤机出力最小，煤粉会细些，磨煤单耗较高。
2.2磨煤机料位对磨煤机运行参数的影响。为了研究不同料位与磨煤量煤粉细度以及单位磨煤电耗之间的关系，以不同料位的风压差为横坐标，以磨煤机出力、煤粉细度、单位磨煤电耗为纵坐标，得出了磨煤机料位的调节特性曲线。随着不同料位的风压差变化，磨煤量的幅度也会稍微变动，磨煤单位电耗也会不同。
2.3一次风量对磨煤机运行特性的影响。基于磨煤机内运输煤粉的介质是空气，所以一次风的流量对磨煤机运行参数有着很大的影响。当磨煤机磨煤量小于一定量时，为了保证炉膛燃烧合理的风煤比，通风量也应该有相应提高，而且通风量的变化幅度远远大于磨煤机出力的幅度。当磨煤机出力大于一定量时，随着磨煤量的增加，所需要增加的通风量变化幅度不大。这是由于虽然一次风机功率有所增加，但是风机出口风压几乎没有变化，在磨煤机通流截面积不变的情况下，一次风携带煤粉的能力没有变化。所以磨煤量变大，不会影响一次风的风煤比。当磨煤机出力变大，煤粉细度会变大，风煤比也会变大。这是由于当磨煤机出力变大之后，相应的所需的通风量会变大，一次风中含煤量变大会进一步导致沿程阻力系数变大。为了保持制粉系统原有的风煤比，势必要提高磨煤机内部风压，以克服一次风管道内部增加的阻力。由于风速变大，导致一次风携带煤粉能力增强，所以煤粉细度数值增加。这种运行特性也是其与单进单出钢球磨煤机的最大差异。
3电厂制粉系统防止煤粉爆炸的策略
结合某电厂制粉系统，对火电厂制粉系统防止煤粉爆炸的策略进行分析。
2.1一次风管道的防磨策略。（1）一次风气流转弯处防磨策略。第一、由于磨煤机磨损是煤粉颗粒撞击金属造成，所以减小一次风速可大大减小煤粉颗粒的动量，从而减少磨损。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二、耐磨陶瓷具有硬度大、更换费用低的优点，所以用耐磨陶瓷替换磨煤机金属分配器不仅可以延长设备检修周期，而且还能降低检修人员工作量。第三、由于某电厂一次风管的补偿器材质是A3钢，该材料材质软，不耐磨。将其替换为16Mn之后可以达到抗磨损的效果。（2）磨煤机落煤管的防磨策略。第一、针对某电厂落煤管设计的缺陷，需要做以下改造；更换落煤管，把某电厂原来材质比较软的A3钢换成高铬钥抗磨合金，由于原有的落粉管壁面比较薄，所以把原来壁厚20毫米加厚至35毫米，由于重量增加，为了保证安全，将原有的一个调杆增加为两个。第二、由于耐磨陶瓷耐冲击性不如耐磨胶泥好，所以把落煤管的方结圆接头到分离器锁气器之间的管段涂抹成耐磨胶泥，这样不仅可以减少煤粉对金属壁的撞击，而且煤粉也不易粘贴在管壁上。第三、落煤管管壁的加厚以及耐磨胶的贴涂都能很好地改善磨煤机的耐磨特性。尤其是弯头部位，由于原煤巨大的冲击力会对方结圆接头与落煤管之间部位造成很大的破坏，所以该部位建议使用由耐磨合金浇铸而成的材料。（3）其他部位的防磨策略。第一、采用耐磨高硬度合金或耐磨陶瓷护板替换现有的易磨损的下两层机壳护板，但是如果煤质不易研磨，或者煤粉颗粒较大，还必须考虑替换材料需具备耐撞击的特性。第二、由于某电厂原来设计燃烧器喷嘴使用ZG25材料，在长时间运行后喷口严重变形，致使炉膛内空气动力场发生变化。当用耐高温的高铬铸铁替换ZG25材料后，可以延长燃烧器的寿命。第三、密封风关节球轴承，采用陶瓷套筒，通过一段时间的运行可以减少磨损，防止漏粉。
2.2加强制粉系统维护的策略。（1）定期检修，重点检查管道系统是否残留有易燃品，一次风管道内壁是否保持洁净，给煤机断煤信号传输是否正常，锁气器是否运行正常，风门挡板是否卡塞，防止断煤情况下消防蒸汽能否正常及时投入。（2）清除原煤中铁及其他杂质，确保吸铁器及碎煤机的运行正常。（3）为了适应现代机组高自动化的要求，在变转速调节时制粉系统的风机自动调节性能稳定、平滑，品质优良，为机组的自动投入提供可靠保证。
2.3改善制粉系统中消防蒸汽系统的策略。（1）为了防止制粉系统自燃爆炸，在磨煤机环向风粉室上安装消防蒸汽管。同时为了让消防蒸气扩散到风粉室的各个位置，在沿环向消防蒸汽管正下方向的外侧开直径为五毫米的孔。（2）为了防止制粉系统自燃爆炸，把蒸汽引入到给煤机后端，这样可以防止给煤机前端堵塞而导致的煤粉自燃。（3）某电厂原来设计的消防蒸汽是手动控制，由于动作慢经常会造成安全事故，通过将手动改为远程电动控制，可以及时开启关闭蒸汽阀门。
2.4强化送风系统的改造策略。为了在紧急停运时能确保切断一次风，应在磨煤机一次风入口和出口加装可以远程控制的挡板门，这样某种程度上也可以解决挡板门不严的问题。由于水平布置的手动插板门容易积粉，所以将磨煤机一次风入口插板门改为立式布置。
3结束语
综上所述，火电厂制粉系统中的调节磨煤机分离器回粉挡板可以调节磨煤机出力和一次风煤粉细度；随着不同料位的风压差变化，磨煤量也会变化，但是幅度不是很大；并且磨煤机的磨煤量变化时，通风量也需要相应变化。同时为了保障制粉系统的安全运行，必须加强对防止煤粉爆炸的策略进行分析。
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论文作者:高健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/30
标签：制粉论文; 磨煤机论文; 煤粉论文; 电厂论文; 挡板论文; 系统论文; 耐磨论文; 《电力设备》2017年第21期论文;