降低HP系列磨煤机石子煤排放率改造

      长期以来张家口发电厂HP磨煤机石子煤排放率高达1%～4%，浪费极大，严重影响了机组供电煤耗、锅炉热效率等经济指标。由于不能用水冲，严重制约电厂的文明生产。经过多年对磨煤机的分析和研究，通过对叶轮风环、分离器等部件的改造，使张家口发电厂HP磨煤机石子煤排量降到0.4%左右，取得了显著的效益。

关键词：磨煤机  风环  降低石子煤
 
       石子煤排放率是衡量磨煤机运行状况的重要指标，实现石子煤自动排放是电厂文明生产的基础。张家口发电厂（以下简称张电）在降低HP磨煤机石子煤排放方面做了大量工作，进行了尝试性改造，取得了非常好的效果。
HP磨煤机主要技术参数见表1。

表1 HP磨煤机主要技术参数

       1　石子煤排放率高的原因及对策
       叶轮风环处的有效风速是决定HP磨煤机石子煤排放量最重要的因素，经过现场测绘和计算，张电原HP磨煤机叶轮风环处有效理论风速为v=35～40m/s（正常工况下），通流面积约为S=0.5～0.6m2，风环风速仍有进一步提高余量。经过反复测算和试验，认为可将该处风速提高到60 m/s，且不会影响该磨煤机的正常运行（如磨煤机出力和原煤中异物的排除等）。
造成张电HP磨煤机风环处有效风速低的原因还有：磨煤机风道入口积煤（石子煤），影响一次风的流通，从而使沿风环进入的一次风风速不均匀；分离器中间衬板安装工艺不合理，容易脱落、断裂，造成漏风量增大，严重影响风环处有效风速；分离器底边衬板与中间衬板高低不平,与调节罩的间隙不能保证设备技术文件的规定（13mm均匀间隙的要求）,漏流大；叶轮的一次风通道线型不佳，一次风流过叶轮风环时，由于节流环与叶轮间的直角面使气流局部严重受阻。另外，中间衬板设计太厚，影响磨辊间隙的调整，也是造成该类型磨煤机石子煤排放率高的重要原因之一。因此要想进一步降低HP磨煤机石子煤排放量必须对该型磨煤机进行以下改造。
（1）重新调整底边衬板，使之与中间衬板平齐，安装牢固。另外根据该磨煤机多年的运行和维护经验，分离器底边衬板和中间衬板与叶轮调节罩的间隙可进一步缩小，将间隙调整到8～10mm较为合适（见图1），以使调节罩随叶轮旋转时能保持较小的、均匀的间隙，大大降低漏风量。
（2）原中间衬板改为厚24mm的16Mn钢板，提高了其耐磨性，消除原中间衬板因不耐磨而造成的脱落和断裂（影响风速和磨辊间隙调整），并消除了由于其脱落和断裂后造成的磨煤机退出运行的隐患。
（3）叶轮叶片上靠叶轮风环的内侧焊接节流环，改变了通流面积，当流量q标准状态下为80km3 /h时，满足流速v 为60m/s的要求（见图1）。另外，将叶轮风环材料改为16Mn，提高了其使用寿命。
（4）从节流环外侧至叶轮风环内侧底圆间加焊厚10mm的16Mn弧型钢板，使其与叶轮外侧形成流线型喷嘴，以便一次风流过叶轮时分配更加均匀，并使阻力损失降低（见图1）。
（5）恢复风道入口防护网，以防止石子煤进入风道，防止风道内积煤和结焦，减少一次风流量和压力的损失。

图1 HP磨煤机叶轮风环改造示意图

       2　方案的实施及效果
       2000年3月上述改造方案首先在2号炉4号磨煤机上实施，试验成功后，在随后的1～4号炉检修中全面推广，截止2002年5月，24台磨煤机的改造工作全部完成，效果非常显著，石子煤排放率从原1.5%左右（磨损后期更大，可达到3%～4%）降到检修后的0.4%左右，至少降低了74%，机组供电煤耗降低了1.1%。
改造前后的效果比较见表2。

表2  2号炉改造前后磨煤机风环风速石子煤排放情况

       3　效益分析
       石子煤排放量的大幅度降低，节约了能源的消耗，降低了发电成本。
直接经济效益：张电1～4号炉每台炉每天燃煤约2080t，1年（按300天计）可节约原煤2080×1.1%×300=6864t，1t原煤按160元计算，6864t原煤折合人民币1098240元，4台炉每年可节约费用约440万元，而改造1台炉的6台磨煤机所需费用不足12万元。
       另外，为张电石子煤实现自动排放奠定了基础；大大减少了对机房环境的污染，降低了工人劳动强度；对实现电厂安全文明生产创造了条件。