600MW机组制粉系统
600MW 机组制粉系统
施 晶
一、概述
锅炉制粉系统可分为直吹式和储仓式两类。所谓直吹式制粉系统就是原煤经磨煤机磨成煤粉后直接吹入炉膛进行燃烧,而中间储仓式制粉系统是将原煤磨成煤粉后储存在煤粉仓中,然后根据锅炉负荷的需要,由给粉机送入炉膛进行燃烧。 不同的制粉系统配置不同类型的磨煤机,直吹式制粉系统一般选用中速磨或高速磨,中间储仓式制粉系统大多选用低速滚筒型铜球磨煤机。 制粉系统及其磨煤机的型式,根据燃料的特性予以选定。
直吹式和中间储仓式制粉系统各有特点:
直吹式制粉系统特点是系统简单,布置紧凑节省钢材,投资较少,运行电耗也较低。但直吹式制粉系统对锅炉实际运行操作控制要求较高,如制粉系统中出点故障就直接威胁到锅炉的正常运行,另外锅炉负荷变化时,燃煤量的调节只能在给煤机上进行,因此调节延滞性较大。
中间储仓式制粉系统可靠性较高,系统中出些故障不会立即影响锅炉的正常运行,磨煤机的工作与锅炉运行不相互牵制,因此磨煤机可经常保持在最大或最经济出力条件下工作,锅炉负荷变化时,调节给粉机的给粉量,延滞性就比较小。中间储仓式制粉系统的缺点是系统复杂,钢材、投资、运行费用都增加不少,电耗也较高些。
直吹式制粉系统中,磨煤机磨制的煤粉全部送入炉膛内燃烧,因此在任何时候制粉系统的制粉量均等于锅炉的燃料消耗量。这说明制粉系统的工作情况直接
影响锅炉的运行工况,要求制粉系统的制粉量能随时适应锅炉负荷的变化而变化。
在制粉系统中,通常使用热风对进入磨煤机的原煤进行干燥,并将磨煤机磨制好的煤粉输送出去。根据风机的位置不同,直吹式制粉系统又分为负压和正压两种系统。风机装在磨煤机之后,整个系统处在负压下工作,称为负压直吹式制粉系统;反之风机磨煤机之前,整个系统处在正压下工作称为正压直吹式制粉系统。负压系统的最大优点是磨煤机处于负压下工作,不会向外冒粉,工作环境比较干净。但负压系统中由于燃烧所需全部煤粉都通过风机,因而风机叶片容易磨损。降低了风机的效率及可靠性,增加了通风电耗。此外,系统因处于负压而漏风较大,干燥能力差,它适用煤种水分较低的燃煤(<12%)。在正压系统中,由于风机置于磨煤机之前,没有煤粉通过,不存在风机叶片的磨损问题,这就克服了负压系统的缺点。但是,在正压系统中,由于磨煤机和煤粉管道都处在正压下工作,如果密封问题解决不好,系统将会向外冒粉,造成环境污染,因此,必须在系统中加装密封风机。在正压系统中,一次风机可布置在空预器前,也可布置在空预器后。布置在空预器之后的一次风机为热一次风机,由于介质温度高且洁净度低,风机效率和可靠性都较低。布置在空预器之前的一次风机称为冷一次风机,由于进入冷一次风机的空气介质较为洁净且温度低,因此减少了风机磨损,提高了风机效率。
二、制粉系统流程
我厂锅炉采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统。它由原煤仓、煤闸门、给煤机、磨煤机、煤粉管道、一次风机和密封风机等组成。
燃烧器 炉膛
煤的流程
原煤斗中的煤经煤闸门进入给煤机,根据锅炉负荷需求,给煤机以一定的速率将煤供给磨煤机,磨煤机的给煤量是通过调节给煤机的转速来控制的。 一次风流程
一次风作用是向磨煤机提供适当的热风,去干燥研磨过程中的燃煤,并将磨制好的煤粉送到煤粉喷嘴。我厂制粉系统配备两台一次风机,空气经一次风机升压后在一次风机出口分成二路。一路为冷一次风;另一路去空预器,经空预器加热后成为热一次风。冷、热一次风在磨煤机进口处按一定比例混合,以磨煤机出口温度控制进入磨煤机的一次风温。进入磨煤机的一次风温可以由冷、热一次风管道上的风门挡扳来调节。
风粉混合物流程
磨煤机磨制出的煤粉经磨煤机上部的煤粉分离器分离,合格的煤粉由一次风携带,经磨煤机出口煤粉管向锅炉四角燃烧器输送一次风粉混合物;不合格的煤粉返回磨煤机重新研磨。
密封风流程
密封风的作用是向磨煤机磨辊、磨煤机轴承、磨煤机出粉管阀门以及给煤机等提供密封空气。我厂制粉系统配备两台密封风机,一台运行,一台备用。从冷一次风管引出一路冷风,经滤网后送往密封风机,再经密封风机升压后用作磨煤机磨辊、轴承的密封风。而磨煤机出粉管阀门和给煤机的密封风则直接采用冷一次风,这样可以减少密封风机容量而降低厂用电。磨煤机热风隔绝门的密封风则由各自单独的密封风机来完成。
三、磨煤机
磨煤机是制粉系统的关键设备,它在工质流程中起枢纽作用。原煤和一次风被送入磨煤机,研磨好的合格煤粉与一次风混合物被送出磨煤机。另外,每台磨煤机还配备一套齿轮油站、一套马达润滑油站。
设备规范:
型式 HP943型碗式中速磨
制造厂 CE公司
数量 6台
每台容量 54.9t/h
煤粉细度(200目通过量) 75%
磨碗转速 43rpm
磨辊加荷方式 弹簧加压
电动机(容量/电压) 上海电机厂(447kw/6kv)
额定电流 66.4A
磨煤机的结构
磨煤机结构较简单,主要由上部煤粉分离器和下部磨煤机机体两部分组成。磨煤机机体主要有:蜗杆传动装置、磨碗、风环、磨辊和落煤管组成;煤粉分离器主要由分离器外壳、内锥体、折向门和出粉管阀门等组成。
磨煤机的工作原理
给煤机将煤从磨煤机中心落煤管送入,煤落到旋转的磨碗上,在离心力的作用下,向磨碗的周缘移动。三个独立的弹簧加载磨辊按120度分布,安装于磨碗之上,磨辊与磨碗之间保持一定的间隙,两者并无直接的金属接触。磨辊利用弹簧加压装置施以必要的研磨压力。当煤通过磨碗和磨辊之间时,煤就被磨制成煤粉。这种磨煤机主要是利用磨辊与磨碗对它们之间的煤的压碎和研磨两种方法来实现磨煤的。磨出的煤粉由于离心力的作用继续向外移动,最后沿磨碗周缘溢出。
磨煤机干燥用的热一次风,由磨碗周缘的风环进入磨煤机内,一次风携带煤粉上升,较重的粗粉颗粒脱离气流,返回磨碗重磨,这是煤粉的第一级分离;煤粉气流继续上升,在分离器顶部进入折向门装置,由于碰撞在分离器顶部壳体上和转弯处的离心力作用,又有一部分粗粉颗粒返回磨碗重磨,这是煤粉的第二级分离;较细的煤粉气流通过折向门进入内锥体产生旋转,同样由于离心力作用,使煤粉进一步分离,这是煤粉的第三级分离。折向门的角度决定旋流的速度,从而决定煤粉的最终细度。细度不合格的煤粉沿着内锥体内壁从旋流中分离出来,返回磨碗重磨,而细度合格的煤粉经出口文丘利管和出粉管阀门离开磨煤机进入煤粉管道。
这种磨煤机的干燥基本上是在磨碗上方的空间内进行,在磨碗上的干燥作用不大,因此这种磨煤机对原煤水分的变化比较敏感,水分过多的煤会被压成煤饼而使磨煤机出力大幅度下降。
混杂在煤中的石子、铁块等杂质从磨碗边缘溢出后,由于较重,再从风环处落下。在下面磨碗毂上有可转动的刮板,它把上述杂物刮入石子煤排出口,经石子煤落料门进入石子煤收集小车中。在正常运行时,石子煤落料门保持打开,只有在清理石子煤小车时才关闭石子煤落料门。平时切记不要关闭,否则杂物留在磨煤机内,被刮板支架和衬板研磨,会造成这些零件的额外磨损,并存在潜在的着火隐患。在磨煤机启动条件中,石子煤落料门“开”信号不到,则该磨煤机无启动条件。
如果有煤排到石子煤小车中,则表明给煤量过多,或磨辊压力过小,或一次风流量太小,或磨煤机出口工质温度过低。磨煤机零件磨损过多或调整不当也会造成煤的排出。煤的过量溢出表明磨煤机运行不正常,应立即采取措施,加以调整。
磨煤机在正压下运行,密封风系统向磨碗毂周围提供清洁空气,用以防止热风和煤粉逸出而污染蜗轮箱;同时,也向磨辊耳轴提供密封风以免煤粉进入磨辊轴承。
磨辊与磨碗
三个独立的弹簧加载磨辊依靠压碎和研磨两种作用将煤粉碎。磨辊碾压煤的压力一部分靠辊子本身的重量,但大部分靠弹簧的压力。
磨碗有两个作用:其一是磨碗与磨辊一起对燃煤进行碾磨;其二是磨碗将磨出的煤粉送离磨碗进入一次风气流中。
煤粉分离器
煤粉分离器是将磨煤机磨出的煤粉按粗细进行分离的装置。分离出来的粗粉返回磨碗重磨,合格的细粉送往燃烧器喷嘴。
中速磨煤机的分离器布置在磨煤机的上部,与磨煤机构成一体,因此,中速磨煤机制粉系统结构紧凑。
煤粉气流经折向门叶片后,在内锥体内产生旋转气流,由于离心力的作用,粗粉被分离出来,沿内锥体返回磨碗重磨。合格的煤粉经文丘利管分配,被送往四根出粉管道。
改变折向门叶片的角度,可以调节旋流的速度,从而控制煤粉的细度。 内锥体壁面衬有陶瓷衬片,因此,这种分离器耐磨性能好。
落煤管与文丘利管
中心落煤管的作用是将给煤机输送的原煤送往磨碗处。
文丘利管的作用是将磨好的煤粉分配给四根出粉管,送往同一层四个角燃烧器喷嘴使用,分配任务是靠文丘利管四块隔板来完成的。
为防止磨煤机内煤粉燃烧和爆炸,我厂磨煤机设有自动蒸汽灭火系统及手动消防水灭火系统。
四、原煤仓与给煤机
设备规范:
原煤仓容量 600 m3
给煤机型式 8424型重力式
制造厂 STOCK公司
电动机(容量/电压) 3.75kw/400v
额定电流 9.2A
最小给煤量 14t/h
最大给煤量 67.2t/h
每台磨煤机配备一只原煤仓,原煤仓由上部圆筒和下部锥斗组成,锥斗内衬不锈钢衬板。为防止原煤仓内原煤粘结,锥斗外配有机械震打装置。煤场原煤由输煤皮带加入原煤仓,经过煤闸门进入给煤机。每个原煤仓容量 为600 m3 。
给煤机由机体、输煤皮带及其电动机驱动装置、清扫装置、控制箱、称重装置、皮带断煤报警装置、取样装置和照明灯组成。每台给煤机配有电子称重装置和微机控制装置。清扫装置安装在皮带下方,用于清扫底部托盘中的落煤和杂物,以防止这些物质堆积而自燃。称重装置安装在两皮带轮中间,在其前方安装了一根整形杆,用于修正皮带上煤的形状以提高称重精度。给煤机微机控制箱装在给煤机上,以实现给煤机的自动控制。
在一根水平轴的一头安装一不锈钢闸板,在轴的另一头安装开关箱,即组成闸板操作开关。当皮带断煤时,闸板处于垂直位置,一触点闭合发断煤信号。在给煤机的出口安装一个限制开关以监测出口煤的堵塞情况,当发生煤堵塞后,开关的一触点闭合,发信号控制皮带电动机停止。在控制室BTG 盘有“任一给煤机断煤或堵煤”光字牌报警。
正压下工作的给煤机要求提供密封风以防止热风和煤粉从出口处回流到给煤机内。密封风不足,热风和煤粉会从磨煤机回流到给煤机,这些物质的堆积会引发自燃。反之,密封风过量,会将煤从输煤皮带上吹落,影响称重精度,增加清扫装置工作量,同时还会增加给煤机零件磨损。密封风从给煤机进口端底部引入,两侧各设置一碟阀来控制或关闭密封风。
给煤机工作原理
煤由原煤仓落到皮带上,皮带在电动机的驱动下连续运转,将煤输送到磨煤机落煤管中。电动机驱动装置可以无级调速,以控制皮带速度,从而调节给煤量。
给煤机就地控制箱
给煤机的微机控制装置及其电气设备都装在一个就地控制箱内。控制箱内有一全密封式操作键盘及显示屏。操作键盘有给煤机就地启、停按钮;清扫链马达启、停按钮;照明灯开关按钮;给煤机就地/遥控切换按钮等。显示屏有即时给煤量和给煤量累加值显示,还有给煤机故障码显示。
五、一次风机与密封风机
设备规范
型式 单吸离心式
出口风压 11.36kpa
转速 1490rpm
效率 63.5%
电动机 1400kw/6kv
密封风机型式 离心式
密封风机电动机 75kw/400v
我厂一次风机为2×55BMCR ,提供六台磨煤机的一次风。
一次风系统采用母管制配风。一次风机在一次风的出口处分为三路:一路经空预器加热成为热一次风;一路不经空预器,成为冷一次风。在冷一次风管上还接一路送至密封风机入口。
正常运行时,由于我厂一次风机设计容量偏小,二台一次风机只能带五台磨煤机运行,如果机组运行中有运行磨煤机故障,只能先停故障磨煤机,再投用备用磨煤机。一次风机RUNBACK 也与其它辅机RUNBACK 有所不同(主要辅机可用能力都为55%)。其它辅机RUNBACK 时负荷降到55%,保留四磨运行。而一次风机
RUNBACK 时,只能维持两台磨煤机运行,将产生40%RUNBACK。
一次风量的给定由燃煤量所决定。燃煤量改变时由闭环回路改变一次风机入口可调导叶的开度去控制一次风流量,同时测量一次风母管压力,将该压力值送至一次风机入口导叶控制器,对一次风量进行修正,并控制热风母管压力7. 0kpa 稳定。
对一次风而言,最主要的控制量是磨煤机出口温度和磨煤机一次风流量。前者既要保证煤在磨煤机内充分干燥,又不因温度过高而引起磨煤机内爆燃。后者则为保证煤粉适当的细度,并将煤粉送入炉膛。按不同的煤种采用不同的风速。风速过高会使煤粉着火点远、着火不稳定,还会冲刷对侧水冷壁;风速过低易烧坏喷燃器,还有可能造成煤粉管道及磨煤机堵塞。
上述两个控制量均由磨煤机出口一次风温度控制器分别控制一次风冷风门和热风门来实现,当磨煤机出口温度变化时,测得的温度信号送到控制器,改变冷、热风的比例,以保证磨煤机出口一次风温度稳定,在这一调节过程中,由于冷、热一次风控制风门开度变化,而引起一次风流量变化时,一次风流量变送器将测得的流量信号送到磨煤机出口一次风温度控制器,经过温度修正后,同时控制冷、热一次风控制风门的开度,这样就可获得稳定的一次风流速。
AIR FLOW SETPOINT
从上图可以看出,两个PID 分别是控制一次风的流量和温度的,它们输出再交叉作用去控制热、冷风门。不能理解为热风门控制流量,冷风门控制温度。
当要增、减风量时,冷、热风门会同时开大、关小。当要抬高风温时,热风门会开大,冷风门会同时关小;反之亦然。
它们要在同时投自动情况下,自动才起作用。
在两个冷、热风调门前,各装有一个闸板门,当磨煤机发生故障时,将一次风快速切断。 密封风机
正常运行一台,另一台备用。在风机的进出口装有差压测量装置,如运行风机故障,差压小于1.0kpa ,则延时10S ,自动启动备用密封风机;密封空气母管和磨煤机下磨碗差压<2kPa 且延时300S ,磨煤机跳闸。密封风机仅提供磨煤机轴承、磨辊的密封。给煤机及磨煤机出口一次风门的密封用的是冷一次风。这样可以降低密封风机的容量,对减少厂用电有好处。
密封风机实际上是一种增压风机,风源来自冷一次风母管,这样既可使进入密封风机的空气较为干净,减少风机叶片的磨损,又可确保密封风风压始终大于一次风风压,有效的起到密封作风。
在两台密封风机入口装有一个公用滤网,滤网上有一个排放管与二次风风道相连。这根排放管是为了吹扫密封风机入口滤网上的杂物而设,打开排放风门,利用冷一次风和二次风的差压,将积留在滤网上的杂物吹入二次风系统。 六、燃烧器
我厂锅炉采用四角布置摆动直流燃烧器,每个角有六只煤粉一次风喷口,为了适应燃用低灰熔点煤的要求,减少燃烧器的高宽比、每角燃烧器分上、中、下
三组。在每组燃烧器中(如下图1) ,两个煤粉一次风口之间的辅助风喷口中布置轻、重油枪及高能点火器,点火方式为三级点火,即由高能点火器点燃轻油枪,再点燃相对应的重油枪,由重油来点燃相对应的上下煤粉主燃烧器。下图以AB 层为例。
图1:燃烧器示意图
燃烧装置的主要设备包括: 1、高能点火器 12只 2、轻油枪 12根 3、重油枪 12根 4、煤粉燃烧器 24只 5、辅助风喷口 60只 6、轻、重油层火焰监测器 12只 7、煤粉层火焰监测器 12只
高能点火器、轻重油枪、火焰监测器将在燃油系统中介绍。
煤粉气流经燃烧器被喷入炉膛后,卷吸周围的高温烟气,吸收烟气的对流热量;同时又受到炉膛四壁及高温火焰的辐射,吸收炉膛的辐射热量。将煤粉气流由初温加热到着火温度所需要的热量称为着火热量(点火能量)。当煤粉气流获得足够的着火热量、温度达到着火温度时,就开始着火燃烧,一般希望在离燃烧
器出口约0.5m 处就能稳定着火。如果着火过早,容易使燃烧器喷口因过热而烧坏,也易使喷口附近结焦;如果着火太迟,就会推迟整个燃烧过程,使煤粉来不及燃尽就离开炉膛,增大固体未完全燃烧损失,另外着火推迟还会使火焰中心上移,造成过热汽、再热汽汽温上升及炉膛出口处因温度过高而结焦。
影响煤粉气流的着火因素很多,主要有以下几点: 1)、燃料性质
挥发分高,着火容易;挥发分低,着火困难。原煤水分低,着火容易;水分高,着火困难。低灰分煤着火容易;高灰分煤,着火困难。煤粉越细,越容易着火,煤粉越粗,着火越困难。
2)、一次风温
提高一次风温,并保持炉内较高温度,从而加快煤粉气流着火。因此,在燃用低挥发分煤时,常采用温度较高的一次温度。
3)、一次风量和一次风速
一次风量越大,将使着火推迟。对直吹式制粉系统,一次风量必须满足输粉的要求,否则会造成煤粉堵塞。
4)、燃烧器结构和布置
燃烧器结构和布置主要影响一、二次风的混合。如果一、二次风混合过早,即在一次风煤粉气流着火前混入二次风,就等于增大了一次风,着火推迟;反之,二次风混入过迟,又会供氧不足而限制固定碳的燃烧。
燃烧器的尺寸也影响到着火。燃烧器出口截面积越大,煤粉气流的卷吸能力赴小,着火点离喷口距离越远。
5)锅炉负荷
锅炉负荷越低,进入炉内的燃料量越少,燃料燃烧的放热里越小,致使炉膛平均烟温下降,煤粉气流的加热条件恶化,因而对煤粉气流的着火和燃烧是不利的。当锅炉负荷降低到一定值时,就会危及煤粉气流的着火和燃烧的稳定性,甚至锅炉熄火。因此,着火和燃烧稳定性就限制了煤粉锅炉的负荷调节范围。我厂在不投油助燃的情况下,最低稳燃负荷是40%BMCR。
为保证煤粉在低负荷时能稳定着火燃烧及煤粉与空气的充分混合,使之燃烧,我厂在燃烧器设计布置上采取以下措施:
1、采用固定分叉式煤粉喷咀(如下图2、3) ,它可在锅炉负荷低至30%MCR时能保持稳定燃烧。即在锅炉低负荷时,采用固定分叉煤粉喷咀,不用油助燃的条件下,能维持锅炉稳定的燃烧工况。
固定分叉煤粉喷咀,即把一个煤粉喷咀用分隔板隔成两个喷咀(上下喷口),它是利用煤粉管道进入到燃烧器,有弯管段,使煤粉在弯管内产生离心力,在弯管的外侧煤粉浓度大,而具有高煤粉浓度的气粉混合物。在低负荷时,煤粉绝大部分靠近弯管段的外侧流动,高浓度的煤粉气流易于着火,这就为低负荷时煤粉的稳定着火提供有利条件。另外,固定分叉煤粉喷咀,使煤粉喷咀出口的直流射流具有较大的射流边界,卷吸更多的高温烟气,使直流煤粉射流获得更多的热量,这也对煤粉着火极为有利。
图2:固定分叉煤粉喷咀侧视图
图3:固定分叉煤粉喷咀正视图
固定分叉煤粉喷咀具有水平分隔板,将煤粉浓度高的和煤粉浓度低的气流加以分开。
2、采用煤粉喷咀与辅助风喷咀间隔布置方式(或称间隔配风、均等配风的直流燃烧器)。这为煤粉气流着火后及时提供氧气以及加强煤粉碳粒与空气强烈混合,加速燃烧进程,使碳粒迅速燃烬。 3、在煤粉喷咀周围设置周界风。
在煤粉喷咀周围设置周界风的目的:
1) 、增强一次风刚性,防止煤粉离析,还能避免一次风气流冲刷水冷壁。 2) 、增强卷吸高温烟气能力。
3) 、冷却一次风喷咀,特别是磨煤机停用时。 4) 、补充前期着火燃烧氧量。
我厂锅炉所有的一次风煤粉喷咀和辅助风喷口均可上下同步摆动,每层(四个角)的喷口通过机械传动在气缸的驱动下,一起上下同步摆动幅度为:-30°——+30°。在摆动燃烧器摆角时注意主、再汽汽温的变化。
燃烧器管理系统BMS 和燃烧器控制系统BCS (有些电厂总称为锅炉炉膛安全监控系统FSSS ),它已成为大型锅炉不可缺少的组成部分。实质上,它是一个燃烧器控制和燃料安全燃烧系统。这个系统的基本功能是防止炉膛及锅炉其它部分积聚燃料和风的爆炸性混合物,它的作用贯穿于从启动、正常运行到停止的各个阶段,完成锅炉燃烧器的安全运行和控制。它自动控制磨煤机给煤机设备组、燃料层喷咀的投入及退出、油层及油枪的投入和退出。同时连续监视一系列参数,并能够对于异常工况作出快速反应,以确保锅炉安全运行。 七、有关控制逻辑 磨煤机启动允许
磨煤机启动条件(READY )
一次风正常
磨煤机启动条件满足(READY 亮)
磨煤机点火许可(点火能量)
当A 、B 、C 、D 给煤机出力均>40%,E 、F 点火许可(第五台磨点火能量) 。 当A 、B 、E 、F 给煤机出力均>40%,C 、D 点火许可(第五台磨点火能量) 。 如磨煤机失去点火能量,停用的磨煤机无启动条件,无法启动;运行磨煤机延时60秒跳闸。
一次风机启动许可
八、制粉系统的启、停及运行 一次风机试转及启动前的检查
1、实地检查一次风机、冷风道、热风道、磨煤机、煤粉管等设备完整,检修工作已结束,热力工作票终结或有检修试转单。
2、检查各检查门,人孔门在关闭位置,所有磨煤机及煤粉管内无存煤。 3、检查所有磨煤机热风隔绝风门在关闭位置。冷风隔绝风门在开启位置。 4、检查确认一次风机入口导叶,电源送上,出口风门及制粉系统有关风门控制气正常。(风门挡板均为气控,由各自电磁伐控制开关位置。电磁伐失电或失气,风门挡板保持原来位置。操作都在CRT 上进行。就地无法操作,一旦CRT 上无法操作,只能联系检修处理。)
5、检查风机、电动机地脚螺丝无松动,照明良好,电动机接线盒及接地线良好。 6、检查风机轴承油位正常,油质良好,轴承冷却水畅通。
7、检查电动机润滑油系统正常。(无泄漏、油压、油温、开关位置等。) 8、在CRT 上确认该风机起动按钮在闭锁位置。
9、备用中的一次风机起动前应执行上述6、7项的检查。
一次风机的启动条件
1、一次风机入口导叶在关闭位置。 2、一次风机出口风门在关闭位置。
3、第一台一次风机启动时,所有磨煤机冷风调节风门开度≤5%,或一次风机B 已启动。
4、电动机润滑油系统油压>0.75bar 。 5、无跳闸指令。
一次风机的启动
1、确认一次风机电源已送上,并已具备起动条件与现场检查的巡视操作员取得联系--“准备起动”,在起动中和起动后的检查中如发现问题,检查人员应及时报告机组值班人员。
2、CRT 上将起动按钮解锁后,用FG 启动,可在CRT 的操作窗上按“FG ON”按钮。 3、一次风机启动后,确认一台密封风机联动正常;确认一次风机出口风门和预热器一次风机出口风门自动开启。
4、风机启动正常,适当开大一次风机入口导叶。准备启动第二台一次风机。 5、第二台一次风机启动正常后,将二台一次风机入口导叶开度调整一致,并保 持一次风母管压力不低于7.0kpa ,将二台一次风机入口导叶投自动。
一次风机的正常运行
1、一次风机在正常运行时,应定期实地检查电动机、风机的机械声音,振动及各轴承温度正常。
1)一次风机轴承温度大于75℃报警,大于82℃应立即停用。轴承振动大于
5mils 报警。(振动大于10mils 跳闸保护已解除。)
2)电动机轴承温度大于85℃报警,大于95℃应立即停用。电动机定子线圈温度大于145℃报警。
2、一次风机正常运行时,应将其入口导叶投入自动,若在手动控制方式时,应调节一次风压在设定值范围内,以保持磨煤机有足够的风压。
3、一次风机的入口导叶无论在手动控制方式或自动控制方式,均应使并列运行的风机电流、开度、负荷基本接近,保持风机能安全并列运行。
4、正常运行时,应检查电动机油站的油压等正常,油压低于0.5bar 报警,低于0.35延时20秒跳闸。
5、两台一次风机正常运行时,应保持一次风母管压力不低于7.0kPa 。
一次风机的停用
1、第一台一次风机停用前,必须确认运行磨煤机不超过二台,第二台一次风机停用前必须确认所有磨煤机均已停用,磨煤机吹扫完成。(正常停炉时,一般等所有磨煤机全部停运后。才将二台一次风机停用。)
2、逐渐关闭需停用的一次风机入口导叶,开大运行一次风机入口导叶,保持一次
风压稳定。
3、在CRT 操作窗上或在BTG 盘上停用一次风机。
4、一次风机停用后,确认出口风门、预热器一次风门自动关闭。
5、当一次风机停用后,应在CRT 上将起动按钮置闭锁位置。
6、停用一次风机时应注意风量调节,在关闭一次风机入口导叶及停用一次风机过程,避免发生由于风量<25%而造成MFT 。
密封风机的启动前检查
1、检查密封风机检修工作已结束,热力工作票已终结或有检修试转单。
2、检查密封风机的热工及电气接线完整。
3、检查密封风机及进出口风道完整、人孔门已关闭。
4、检查密封风机轴承牛油杯完整,并注满油。
5、检查密封风机滤网反冲洗风门在关闭位置,压力表一次门开启。
6、盘动靠背轮2~3圈,转动应灵活。
7、检查密封风机进口风门在开启位置。
8、汇报值长,密封风机可以送电。
密封风机的启动
1、确认密封风机电源已送上。
2、确认第一台一次风机启动正常后,密封风机A 自启动,若启动失败,延时2秒,自动启动密封风机B 。
3、密封风机的正常启停切换可在CRT 的操作窗上进行。(先启动备用密封风机,
再停用运行密封风机。)
密封风机的停用
1、确认两台密封风机的运行正常,且密封空气母管与冷风道压差大于4〃WC (1.0kPa )。
2、通过CRT 的操作窗可停用一台密封风机。
3、当二台一次风机均已停止运行,则延时15秒自动停二台密封风机。
4、确认密封风机停运后,可关闭密封风机进口风门。
密封风机的正常运行
1、正常运行时,应保持一台密封风机运行,一台备用。
2、在一台密封风机运行时,当密封空气母管与冷风管差压小于4〃WC (1.0kPa ),则延时10秒,自动启动另一台密封风机发出报警信号,并应查明原因,恢复正常后,可停用一台密封风机。
3、正常运行中,应保持备用密封风机的进口风门在开启位置。
磨煤机齿轮箱润滑油系统启动前检查
1、实地检查设备完整,检修工作已结束,工作票终结或有试转单。
2、检查润滑油箱油位正常(>511㎜),油质良好。
3、检查润滑油泵、油箱电加热接线良好。
4、检查润滑油系统有关阀门符合要求,冷却水畅通。油泵出口滤网切换手柄在左侧或右侧。
5、检查油箱加热切换开关在“AUTO ”位置。
6、汇报值长,磨煤机润滑油泵可以送电。
磨煤机齿轮箱润滑油泵的启动及运行注意事项
1、得磨煤机润滑油泵电源送上的通知。
2、就地确认油箱油温在30℃以上,在控制盘上将启动开关置“START ”位置,检查运行指示灯亮,油泵运行正常。
3、若用FG 启动,将启停开关置“中间”位置。
4、润滑油泵启动正常后,应检查系统无泄漏现象,检查轴承箱油位、油压、油温正常。
5、润滑油系统电加热器的运行情况要密切注意,避免润滑油系统运行后电加热器仍投入运行使油箱温度不正常升高的情况发生。
润滑油泵的停用
1、当磨煤机停运后2分钟,可停用磨煤机齿轮箱润滑油泵。
2、就地将润滑油泵启停开关置“STOP ”位置,检查确认润滑油泵停止运行。
3、根据需要关闭冷却水进回水门。
当下列任一条件发生,齿轮箱润滑油泵将跳闸。
1、润滑油箱温度<30℃。
2、推力轴承温度(4取1)>75℃。
3、在油泵启动时间大于25秒以后,如果润滑油供油压力<0.7bar ,延时2秒跳油
泵。
4、润滑油供油温度>70℃。
5、润滑油箱油位低于511㎜。
6、该润滑油系统控制电源丧失10秒钟内不能恢复时。
当以下所有条件满足,则磨煤机启动条件中润滑油许可。
1、 润滑油泵启动。
2、 润滑油供油温度>35℃。
3、 润滑油供油压力>0.9bar ,并且此压力必须保持3分钟以上。
4、 润滑油供油流量>33GPM (125L/min)。
5、 油泵在运行中供油温度>40℃,且滤网差压<240kPa 。
当以下任一条件发生时,将引起磨煤机跳闸。
1、润滑油泵不在运行,跳闸或人为停用。
2、供油压力<0.7bar 延时2秒。
3、推力轴承温度(4取1)>75℃。
4、供油温度>70℃。
5、润滑油箱油温<30℃。
6、润滑油箱油位<511㎜。
磨煤机的启动前检查
1、实地检查磨煤机设备完整,检修工作已结束,工作票终结或有试转单。
2、检查磨煤机电动机接线良好,靠背轮连接好,防护罩完整。
3、检查磨煤机分离器折向门开度在“4”位置,所有人孔门关闭。
4、检查确认磨煤机齿轮箱润滑油系统已投入运行。
5、检查确认磨煤机马达润滑油系统已投入运行。
6、开启磨煤机出口门。
7、联系灰控值班员开启并确认磨煤机石子煤斗隔绝阀。石子煤系统可用。
8、检查蒸汽灭火系统正常,蒸汽灭火隔绝阀开,控制阀关闭。(该阀的蒸汽及控制气一次门开启)。
9、检查灭火喷水系统正常,磨煤机灭火喷水门关闭,总门开启
10、确认磨煤机已送电。
给煤机启动前检查
1、实地检查给煤机设备完整,检查工作结束,热力工作票终结。
2、检查确认给煤机皮带上无异物,齿轮减速箱油位正常。
3、检查确认煤仓煤位正常,开启给煤机煤闸门。
4、开启给煤机密封风门(30~50%),给煤机内照明完好。
磨煤机的启动(手动)
1、确认磨煤机启动条件满足。
2、在MCS 操作窗上按“START ”钮。
3、磨煤机启动后,密封空气门联动开启,此时应检查磨煤机空载电流正常(22A 左右)。
4、迅速开启磨煤机热风隔绝门,微开热风调整门。
5、适当开启冷风调整门,对磨煤机进行吹扫、暖磨,并控制磨煤机温升≤3℃/min。暖磨时间不少于15分钟。
给煤机的启动(手动)。
1、确认给煤机就地控制屏显示正确,“READY ”、“REMOTE ”指示灯亮,磨煤机在手动控制方式。
2、投入给煤机照明,投入给煤机皮带清扫装置。
1) 给煤机检修后复役检查,或每次启动磨煤机前(特别是检修后第一次启动),要求检查给煤机清扫链开关在正确位置-“RUN ”位置,给煤机观察孔内照明灯开关在“OFF ”位置。
2) 平时巡检时,要检查给煤机清扫链开关位置正确,并将给煤机观察孔内
照明灯开关切至“ON ”位置,通过观察孔检查清扫链运行正常。
3) 巡检时,还要检查给煤机清扫链电动机是否有异声、电动机温度是否正
常。
4)发现不正常和设备缺陷,及时汇报处理。
3、确认磨煤机出口温度在65℃~82℃。
4、确认给煤机转速指令在最低值(25%)。
5、在CRT 操作窗按给煤机“START ”钮。
6、给煤机启动后,应检查磨煤机电流、风量和出口温度正常,最小给煤量14t/h,就地应检查给煤机运行正常,磨煤机无异常。
7、给煤机、磨煤机运行正常后,可将磨煤机的冷、热风调节风门投自动。
给煤机的停用
1、正常停用给煤机前需确认该段点火能量具备。
2、将给煤机速度控制由“自动”切“手动”,减少给煤量。
3、减少给煤机转速时应做到缓慢,减煤率不大于10%/min。
4、减煤过程中应注意保持磨煤机出口温度正常。
5、当给煤率减至最小值后,通过CRT 操作窗停用该给煤机。给煤机停用后,热风调节风门自动关闭,同时延时30秒后关热风隔绝门,冷风调整门在60秒内自动由5%逐渐开至40%。
磨煤机的停用
1、给煤机停用后,应保持磨煤机在额定风量下运行不少于10分钟。
2、待磨煤机吹空后,且磨煤机出口温度低于50℃时,可停用磨煤机。
3、磨煤机停用后,确认冷风调节风门自动关至5%开度。
磨煤机在正常运行时,当发生下列情况之一,则跳闸
1、如果磨煤机运行台数在四台以上,发生一台一次风机跳闸,则从上而下,保留一对磨。如F 、E 磨在运行,跳D 、C 、B 、A 磨;如F 、E 磨不是都在运行,而D 、C 磨在运行,跳发F 、E 、B 、A 磨;如F 、E 磨不是都在运行,D 、C 磨不是都在运行,而B 、A 磨在运行,跳发F 、E 、D 、C 磨。
2、有MFT 信号。
3、磨煤机出口门没有打开。
4、FCB 来的跳磨煤机指令。
5、磨煤机在运行时,火焰检测器未检测到火焰 。
6、一次风失去,即:
7、磨煤机润滑油系统故障引起磨煤机跳闸。
8、磨煤机运行时,点火许可条件失去(延时100秒)。
9、密封空气母管和磨煤机下磨碗差压<2kPa 且延时5分钟。
10、磨煤机马达润滑油站供油压力<0.35kg/cm2(延时3秒)
给煤机在满足下列情况下之一时,则跳闸。
1、MFT 信号。
2、磨煤机跳闸。
3、给煤机启动后,给煤机出口阻塞或给煤机皮带上无煤时,延时20秒,给煤机跳闸。
4、点火许可条件失去(延时70秒)。
5、磨煤机125V DC无效(延时2秒)。
给煤机在下列情况下,将使转速指令置最小值。
1、给煤机自动停指令。
2、磨煤机马达功率高。
3、给煤机OFF 。
制粉系统运行调整
1、 一次风压力:着火点远近,设定值7.0kpa 。根据实际情况可以适当提高,以
保证一次刚度,当一、二次汽温高难以控制时,可以适当降低一次风压力。
2、 磨煤机出口温度:根据不同煤种而定,一般由部门专业给定,设计值70度。
3、 磨煤机一次风流量:在保证不冲刷水冷壁的情况下,磨煤机一次风流量越高
越好,保证磨煤机及煤粉管不堵,我厂先天不足,二台一次风机容量偏小。
制粉系统的运行注意事项
1、磨煤机起动时,就地必须有专人负责检查,发现异常情况应及时与机组值班员联系。
2、给煤机正常运行,给煤量的增减应维持磨煤机出口温度在设定值。
3、当一台磨煤机出力达到80%,应启动第二台磨煤机。
4、正常运行中,磨煤机出口温度应不超过80℃。
5、正常运行中,应经常检查各转动设备的轴承、齿轮箱和电动机无异常,温度及振动正常,各转动部件的润滑情况良好,油温、油压、油位正常,油质良好。
6、磨煤机的磨辊转动正常,无异声。
7、各煤粉管畅通,温度正常,无漏粉现象。
8、各轴承、人孔门和法兰等处无漏风、漏粉现象。
9、给煤机内煤流正常,皮带导向和张力正常,给煤机皮带清扫装置运行良好,落煤管及给煤管正常。
10、锅炉在正常运行中,运行或备用磨煤机(包括检修磨煤机)的热风隔绝门密封风机应保持运行。锅炉停运检修后,应及时停用磨煤机热风隔绝门密封风机。
11、磨煤机在正常运行中,若出口温度>85℃时报警,出口温度>93℃时,将自动关闭热风隔绝门,并使冷风调节风门自动开足。
12、当一段燃烧器中若磨煤机B 或D 或F 不在运行时,停用该层相应轻(重)油枪时,3600秒后若此时仍有三位阀在未关状态,将引起磨煤机A 或C 或E 的跳闸。同理在AB 、CD 、EF 同时运行时,若要停用B 或D 或F 磨煤机时,应事先确认轻(重)油三位阀在关闭位置。
九、事故实例分析
2004年5月6日中班,2号机为AGC 运行方式,负荷由560MW 减至540MW 过程中,磨煤机A 、C 、D 、E 、F 运行,总煤量为196T/H。当天下午14:50,磨2B 因模块故障跳闸,使磨煤机运行方式被迫调整为高位磨运行。
22:48:45,一次风机2A 入口导叶关闭,一次风母管压力最低跌至3.5KPa ,BTG 和CRT 上没有报警。五台磨煤机一次风量均由25kg/s跌至18kg/s,风煤交叉限制作用使各磨煤机出力均降至37 T/H。因磨2A 为单台磨,37T/H煤量低于其点火能量(70%),延时60秒后跳闸。此时中间点温度由415℃开始下降。
22:50,磨煤机2A 跳闸后,一次风母管压力回升至5.2kpa ,运行四磨一次风量回升至21kg/s,磨煤机C 、D 煤量自动加至53T/H,磨煤机E 、F 煤量加至45T/H,磨煤机热风挡板全开。总煤量恢复一次风机2A 入口导叶关闭前水平(196T/H),但给水量仅恢复至1276T/H左右,而故障发生前同样煤量下给水
量达1423T/H,水煤比由7.26减至6.5,持续约4分钟。
在此过程中,除磨煤机A 跳闸报警外,BTG 和CRT 上没有任何报警。运行人员单纯地认为只是磨A 跳闸。经过对机组CRT 画面全面检查,值班员发现“PA1”画面一次风机2A 入口导叶指示出“*”,风机电流降至69A(一次风机正常电流为110A) ,一次风母管压力由7.5kPa 降到4.83kPa ,判断为一次风机2A 入口导叶关闭。
22:52,经汇报调度,切除协调,手动快速往300MW 减负荷,同时派运行人员去就地拉去一次风机2A 入口导叶电源,准备手动摇开入口导叶。
22:53,将煤量主控切至手动减至42.8%,总煤量由196 T/H减到144T/H。 22:54,由于前面煤水比失调,中间点温度开始出现快速上升。
22:56,手动点EF 层轻油,减磨2F 给煤量,停磨2F 。
22:57,一次风机2A 入口导叶部分摇出,一次风母管压力回升至6.8kPa 。剩余3磨一次风量一下子升至26kg/s,进炉煤量骤然增加,加速了中间点温度的飞升,导致中间点温度在四分钟内跃升约100℃。
22:58:06,运行人员发现中间点温度高,在BTG 盘上将给水切至手动控制,紧急加水。
22:58:38,MFT 。汽水分离器入口温度高八取四保护动作,四点温度为480℃,480℃,479.8℃,479.8℃。
原因分析:
1、煤水比失调是本次MFT 的根本原因
22:50~22:53在同样196T/H总煤量情况下,约4分钟里水煤比仅6.5,
比故障前少了约150T/H给水量,水煤比严重失调使炉内逐渐积聚大量能量,22:54开始分离器入口温度(中间点温度)出现快速上升。最后阶段的一次风母管压力恢复和EF 层油枪又加速这一过程,停磨2F 和手动紧急加水已无法在短时间内扼制中间点温度的上升趋势。
在22:58前的整个过程中,给水调节一直处自动状态,特别是在22:50~22:53四分钟内总煤量已恢复至故障前水平并稳定的情况下,给水量却远远低于故障前水平,造成水煤比持续失调;当分离器入口温度(中间点温度)快速上升时,给水量又跟踪太慢,未能扼制住中间点温度的上升势头,说明目前的2号炉给水自动控制在有较大扰动下不能满足运行要求。另一方面,也反映了运行人员过分依赖自动,未能及时发现中间点温度快速上升趋势,及时切手动控制给水,导致中间点温度在约4分钟左右时间内跃升约100℃。
2、CRT 上没有报警,使运行人员未能及时发现一次风机故障,延误了事故处理的时机。
本次事故中,一次风母管压力最低跌至3.5kPa ,BTG 和CRT 上没有报警,22:50磨煤机2A 跳闸,运行人员通过相关参数变化后才判断出一次风机2A 入口导叶已关闭,22:52开始处理,此时水煤比持续失调已2分钟左右。未能及时发现一次风机故障,延误了事故处理的时机。
3、单侧一次风突然失去的事故处理难度很大,运行人员经验不足。
一次风机2A 入口导叶关闭的情况类似于单侧一次风机突然跳闸,由于我厂一次风机原选型时出力偏小,历史上还没有在无准备下成功处理的先例,因此运行人员在一次风机故障后对制粉系统设备的影响和整个机组工况的变化特点认识不足。特别是一次风母管压力波动对磨煤机的风煤交叉作用,使磨煤
机给煤量上下波动,客观上干扰了运行人员对故障的判断。当确认一次风机2A 入口导叶故障后,运行人员精力过分集中在处理一次风机2A 入口导叶故障上,也影响了运行人员对水煤比和中间点温度变化的监视。
4、当日下午磨2B 因模块故障跳闸,使磨煤机运行方式被迫调整为A+C、D 、E 、F 也是本次MFT 的间接因素。
高位磨运行使温度控制难度加大,异常情况下易出现汽温飞升,磨2A 跳闸后更是雪上加霜。
思考题
1、
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4、
5、
6、
7、
8、
9、 直吹式制粉系统有何特点? 制粉系统有哪些主要设备?系统流程? HP943型碗式中速磨煤机的结构及制粉原理? 磨煤机启动前和启动后就地检查内容有哪些? 给煤机就地控制箱有哪些按钮?如何操作? 密封风机的作用是什么? 我厂燃烧器层如何布置?有哪些主要设备? 在煤粉喷咀周围设置周界风有何优点? 为保证煤粉气流能稳定着火燃烧,我厂在燃烧器设计布置上采取了哪些措施?