邱建华

摘 要：华能井冈山电厂II期#3、#4机组投产至今已连续运行3年多，由于燃用煤种与设计煤种存在较大差异，导致锅炉在运行期间出现了不少问题，严重影响了机组的安全、经济运行。为了能更有效地对机组进行控制和调节，笔者结合#4机组的长期运行经验，对磨煤机正常运行中碰到的常见问题及其危害、表现和原因进行了较为详细的分析，并提出了相应的解决措施，以保持机组相关参数在正常范围内，从而确保机组的安全、稳定、经济运行。

关键词：中速磨；发电厂；燃用煤种；断煤

中图分类号：TK223.25 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.118

华能井冈山电厂二期工程为2台超超临界660 MW机组，锅炉为由东方锅炉股份有限公司与日本日立-巴布科克公司（BHK）合作设计的前后墙对冲燃烧超超临界本生型直流锅炉。设计煤种采用40%丰城煤矿与60%斐沟煤矿的混煤，校核煤种为I丰城煤矿、II淮南谢桥矿煤。制粉系统为冷一次风机的正压直吹系统，并采用了6台MPS型中速磨煤机和6台CS2024型给煤机。正常运行时5台运行，1台备用。

近年来，随着煤炭价格的上升，电厂为取得经济效益，开始燃用价格便宜的煤种。其中，印尼煤、丰城煤为常态燃用煤种。由于这些煤种工业分析成分与设计煤种的成分相差很大，存在热值低、挥发份高、含水量大和灰分大等特点，导致#4炉在正常运行中的调节、控制严重偏离了原始设计，进而影响了机组的安全、经济运行。

1 断煤

1.1 断煤的过程和危害

II期煤斗受到设计结构、燃煤的物理特性和运行方式等因素的影响，煤斗内壁出现非常严重的黏煤现象，导致煤斗的实际容积下降，造成燃运上煤频繁和煤斗空仓、断煤的现象，已严重影响到机组的安全、经济运行。

1.2 原因分析

断煤的具体原因有以下4点：①由于原煤仓的设计结构、燃煤的物理特性等因素，导致煤仓内壁的贴壁现象非常严重；②煤种堆积杂物，比如稻草、石块和脱落的煤仓衬板；③由于原煤仓较长时间未使用，导致原煤中的水分向下渗透，进而造成煤仓下部结块；④在给煤机运转、煤量正常的情况下，有时会出现实煤未下落到磨煤机的现象，进而造成磨煤机出口温度急剧上升。

1.3 解决措施

解决措施分为以下4点：①#3、#4炉给煤机入口落煤管在运行过程中多次发生堵煤。因此，将2台炉原给煤机入口落煤管取消，连接了不锈钢方圆节、原煤仓与给煤机入口，并配置了手动插板。②由于在煤斗外部采取了多种形式的敲煤（包括加装振动器）方式均没有起到很好的效果，导致原煤越积越多。因此，在投产初期设备运行的过程中，组织工作人员进入原煤仓内部进行了人工清理。③负荷因素可能导致磨煤机长期无法启动的问题，因此，部门制定了定期降煤位制度。④监盘时，更加注重煤量、负荷和各制粉系统的参数变化。

2 振动

2.1 振动的过程和危害

MPS磨煤机的煤种适应性较强，在磨制不同可磨性系数的煤种时，应使用不同的加载力。当磨制易磨的煤种（比如宋寨、贵州煤等）时，如果仍使用厂家设定的加载力，则会导致磨煤机研磨出力大于对应的给煤量，使磨煤机磨盘与磨盘直接接触，造成振动严重超标，进而直接导致设备损坏。

2.2 防止磨煤机振动的措施

第一步，设置液压加载曲线为4～11 MPa，反作用曲线为3～2 MPa，具体曲线如图1所示。

根据煤种的类型和磨煤机振动的幅度，运行人员直接在磨煤机DCS控制画面中修改了加载力曲线的上限值（P2），修正了加载曲线的斜率（P1），降低了加载力随煤量上升的斜率和加载油压速率。在磨煤机画面中的偏置设定块中设定了加载力上限值，原油压偏置设定作用取消。

第二步，给煤机断煤报警流量由15 t/h修改为17 t/h；断煤后延时60 s不来煤；提磨辊热工逻辑的延时修改为40 s（暂定）。

第三步，停炉临修时，对#4炉增加了磨煤机振动测点和石子煤料位高报警信号。

3 堵煤

采用AGC方式时，如果机组指令快速上升，磨煤机的煤量瞬时加大，则可能会造成磨煤机出现堵煤的现象。

3.1 堵煤的过程和危害

采用AGC方式时，如果负荷增加，则将增加给煤机的煤量，磨煤机出口温度下降。此时，磨煤机冷、热风门会开始参与调节，比如冷风门关小，以维持磨煤机出口的温度。而冷风门关小会使一次风量降低，进而使热风门自动开大。当磨煤机热风门逐渐开足时，冷风门逐渐关小至0位，而煤量仍在提高时，证明磨煤机一次风量已无法满足煤量的要求，进而出现磨煤机堵煤现象。此时，磨煤机进口的一次风量减少、一次风温上升，出口温度下降，磨煤机磨碗差压增大，出口风压降低，进而使磨煤机的电流增大。当磨煤机出现严重堵煤时，其电流将持续下降，燃烧开始不稳定。

当磨煤机堵煤时，实际进入炉内的煤量少于给煤机的煤量，进而造成锅炉热负荷、主汽压下降，同时，由于直流炉给水量会按一定比例跟踪煤量，当实际进入炉内的煤量与按磨煤机煤量进行调节的给水量严重不匹配时，各受热面的汽温会整体下降；当磨煤机严重堵煤时，会出现燃烧不稳定的现象，如果不及时处理，则会造成炉膛熄火、汽温突降，主汽压力、主汽温度突升或大幅波动的后果，进而严重影响了机组的安全运行。

3.2 原因分析

#4炉磨煤机常出现堵煤的原因有以下4点：①在AGC方式下，如果负荷增加，则会增加煤量，磨煤机出口温度开始下降。磨煤机的给煤量增加后，电流会缓慢上升，进出口差压逐渐增大、偏离正常值（差压超过5.5 kPa）；磨煤机出口一次风压逐渐降低（正常值为1.8～2.6 kPa），磨煤机出口一次风速逐渐下降至≤24 m/s。当上述情况发生后，磨煤机便会发生堵磨现象，可通过减少给煤量或增加加载力的方法处理。②提高了磨煤机分离器的转速。我厂为了降低炉飞灰的含碳量，在各磨煤机分离器转速不影响锅炉燃烧的情况下，均维持在85 RPM以上，这样当AGC指令负荷大幅度提升时，会增大煤量。此时，如果仍保持分离器的转速，则极易形成堵磨。③入炉煤种较湿。当煤质较湿时，磨煤机的风干燥、输送能力会在短时间内大大将低，这是因为原煤进入磨煤机后干燥的时间较长，即使磨煤机入口的风温很高（300 ℃），磨煤机出口混合物的温度也无法达到设定值（60 ℃）。当磨煤机的风干燥、输送能力下降时，如果AGC指令快速加负荷，给煤机会快速加入大量的煤，最终导致磨煤机堵煤。④引风机变频调节。我厂引风机采用了变频调节后，降低了引风机的电耗，但变频调节存在调节反应速率较慢的特点。这造成在AGC指令快速增加负荷时，煤量会大幅度增加，进而使磨煤机冷热风门参与调节，磨煤机所有一次风量增加，一次风母管的压力下降。为了维持一次风母管的压力，要提高一次风机转速，以满足一次风压的设定要求。当一次风母管的压力仍没有达到设定值时，如果继续增加煤量，则会导致一次风母管的压力在短时间内低于设定值，低于设定值的程度与负荷增长的速率有关。这是因为变频器的响应速度缓慢，导致一次风压降低，磨煤机内一次风干燥、输送煤粉的能力下降，严重情况下，会造成堵磨。

3.3 解决措施

在正常运行中，常采取以下6种措施确保磨煤机不堵煤，从而防止参数大幅波动：①合理配煤。根据场地存煤情况、天气情况和负荷预发情况，合理搭配了各煤仓煤种。运行中，了解了各煤仓煤种的情况，做到心中有数。②制粉系统启动的过程中，运行人员根据上仓煤种修改了液压加载力的上限值，磨辊加载采用了变加载的方式。布煤方式恢复到原方式布煤（煤量为20～25 t/h）、待磨辊自动下降。此外，还在磨煤机运行的过程中，根据参数变化修改了加载力值，以防止堵磨。③加强了对磨煤机参数的监视，可在磨煤机出现堵煤趋势时及时调整。④在磨煤机发生堵煤时，将机组的控制方式切至了手动方式，磨煤机煤量、一次风量切至了手动控制，逐台对磨煤机进行了减煤吹扫。同时，调节了给水量和减温水量，避免了磨煤机被吹通后引起的负荷急剧升高、主汽压力和主汽温突升的现象。⑤在磨煤机运行中，安排了工作人员就地监管并随时保持通讯，可及时汇报磨煤机振动的情况，并根据石子煤排放情况增加了排放次数。启停次数较多的磨煤机或断煤后提辊次数较多的磨煤机的石子煤会增多，因此，开始注意清理石子煤的工作。⑥目前，对II期制粉系统逻辑进行了修改，热风调门自动运行时，增加了偏置。热风门开度主调信号为煤量，并与煤量基本成正比例关系，辅以磨出口风速修正，改变偏置值的目的为直接改变热风门的开度。

4 结束语

在机组运行的过程中，磨煤机常出现一系列的问题。因此，必须分析这些常见问题，并提出有针对性的整改措施，这有利于集控人员加强监视和调整参数，从而保证机组的稳定运行，且对相同机组的运行有一定的参考意义。

参考文献

[1]叶江明.电厂锅炉原理及设备[M].第二版.北京：中国电力出版社，2010.

[2]黄新元.电站锅炉燃烧与调整[M].北京：中国电力出版社，2007.

〔编辑：张思楠〕