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SVEDALA双进双出磨煤机启动调试 Commissioning of SVEDALA Double Ended Air - swept Ball Mill (250002)山东电力研究院 苗长信 车 刚 (274032)山东菏泽发电厂 邱现堂 边乐勇 摘 要 介绍了SVEDALA公司14 0 18 0 双进双出磨煤机设计特点,磨煤机系统的启动调试及运行特性,并结合启动调试中遇 到的问题和解决措施进行分析和探讨,以供安装、 调试、 运行人员参考。 关键词:双进双出磨煤机 启动调试 问题分析 中图分类号:TK224.9 文献标识码:B 文章编号:1007 - 9904(2002)05 - 0005 - 04 1 设备概况 山东菏泽发电厂二期设计安装两台30MW发 电机组,配备了英国Mitsui Babcock公司生产的 “W” 型火焰锅炉,采用 “W” 火焰燃烧方式,燃用 85 %的无烟煤+ 15 %的贫煤。制粉系统由6台皮 带秤重给煤机、3台双进双出滚筒式磨煤机以及分 离器、 拱部旋风子、 狭缝式燃烧器喷口组成(如图1 所示)。 图1 磨煤机制粉输粉系统示意图 磨煤机为美国SVEDALA公司生产,型号为 14 0 18 0,筒体直径:4 267 mm ,筒体长度: 5 510 mm ,有效长度: 5 486 mm ,筒体有效容积: 131 m3,筒 体 转 速: 16.77 rpm ,分 离 器 直 径: 2 740 mm ,磨煤机设计最大出力:58. 3 t/ h (R75= 10 %) ,最大钢球装载量:103.1 t。磨煤机与减速箱 之间采用气动摩擦离合器耦合,在磨煤机进口与出 口间设置有旁路风。料位控制采用电耳噪声模糊 控制方式。磨煤机设计有双进双出或单进单出顺 控启、 停程序。 密封风机与一次风机系统串联,风源来自一次 风机出口,风机入口装有空气过滤装置。经过密封 风机增压后分别送至给煤机和磨煤机需要密封的 部位。一次风机为离心式,风机压力10. 49kPa ,风 量为64.22 Nm3/ s。密封风机为离心式,风机全压 7.7 kPa。风量为6.6 kg/ s。 2 磨煤机系统的冷态调试 2. 1 风量测量装置的标定及设置 磨煤机一次风流量测量装置采用了机翼测风 装置,分别安装在各磨煤机入口一次风道处。由于 机翼测风装置前的管道结构差别较大,在锅炉启动 前的冷态试验中对所安装的机翼测风装置全部进 行了冷态标定试验,以便运行时能够准确定量掌握 其风煤配比。按照试验标定的流量系数K和风道 流通截面积F确定出的计算公式输入DCS控制系 统,计算公式如下: G= 1.414KF(P ) 0.5 kg/ s 其中介质密度(随机根据温度压力测量值计 算)kg/ m3 式中:K 流量系数(标定值) F 机翼处风道截面积m2 P 机翼测量压差Pa 2. 2 一次风流量均匀性调试 每台磨煤机至炉拱处有4根一次风粉管道,由 于各一次风粉管道的长度及弯头数量不相同,其管 道的阻力有差别。为使各一次风粉管道中的一次 风流量均匀,用旋风子下部的节流孔板调整,以均 5 山东电力技术 SHANDONGDIANLIJISHU2002年第5期(总第127期) 匀分配各组燃烧器喷口流量。在锅炉首次启动前, 对各一次粉风管道流量均匀性进行测量和调整。 调整结果表明;同一制粉系统各一次风粉管道间的 风量分布基本均匀,最大流量偏差为3. 4 %。即使 采用单端进双端出的运行方式,其磨煤机的4根一 次风粉管道中的风速也很均匀,其最大偏差不超过 2 %。 2. 3 磨煤机冷态调试 在磨煤机装载钢球试验时,为避免磨煤机无煤 运转造成波浪瓦和钢球的损伤,对磨煤机的调试方 法进行了改进。每次加装钢球前先加入约3 t炉渣 填料,按照规定的直径及比例分三次装球到磨煤机 钢球最大装载量的90 %。对三台磨煤机的实测数 据表明,其装球量与电流特性基本一致。通过试验 得到的钢球装载量G与电流I之间的关系如下。 I= 0.0023G2+ 0.8694G+ 44.15(A) 式中: I-磨煤机电机电流A G-磨煤机钢球装载量t 每台分离器分离调节挡板18片,可以在0 60 之间进行调整。冷态时先将分离挡板预调整到 30 的位置,热态时可进行微调。 3 磨煤机系统启动调试 3. 1 设计问题及改进措施 在磨煤机启动调试过程中,由于设计方面问题 较多,影响了设备的正常投运,针对所存在的问题, 采取了相应的改进措施: (1)磨煤机减速箱温度高,采取了改动开式冷 却水管路,以减少管路系统阻力,加大冷却水流量 的措施;大瓦两端油位开关传感器偏差过大,导致 磨煤机发出油位低信号,引发磨煤机跳闸,通过调 整减小两侧偏差,问题得以解决。 (2)磨煤机暖磨允许条件设计为入口风温不得 高于160,出口温度为135 - 155。由于设计磨 进出口温差过小,导致锅炉冷态启动时暖磨时间长 达数小时。从缩短暖磨时间和保障设备安全考虑, 将磨煤机入口温度改为180,出口温度改为 120。通过多次的暖磨实践,证明此项措施可以 较快地缩短暖磨时间,安全经济可行。 (3)磨煤机电机跳闸条件设计不合理。电机跳 闸除定子、 绕组、 轴承温度高跳闸外,其他情况下跳 离合器比较合理。将原设计磨煤机跳闸条件:磨出 入口差压大、 密封风差压小、 一次风量低,都改为跳 离合器。通过改进,非电动机的原因不跳闸电动 机,大大缩短了磨煤机跳闸后的重新启动时间。 (4)磨煤机进出口差压与设计不符。磨煤机出 入口压差保护定值设计为2 kPa跳闸,运行中常因 超过定值,发生磨煤机电机跳闸故障。经实测发现 磨煤机的出入口压差与设计完全不符,图2为实测 值与设计值的曲线,其值差别极大。调试中根据实 际测量结果进行了重新设定,设定磨进出口差压 3.0 kPa报警。 (5)磨煤机分离器回粉管道中设置的气动控制 回粉门定期开关,原设计周期性的开30 s ,关30 s。 由于回粉时开的时间过长,容易造成回粉管气流短 路,煤粉细度周期性的波动,后将回粉门设置为开 10 s ,关30 s ,使煤粉细度稳定。 图2 磨煤机煤量与磨进出口差压的关系 除上述修改内容外,还根据运行中的实际情况 对一些程序步骤及定值进行了修改。 3. 2 磨煤机系统运行调试 磨煤机的启动为顺控启动程序,但在投运初期 有些自动并不具备投入条件,如:磨煤机温度自动 控制,暖磨程序自动控制,料位自动控制,一次风量 自动控制等,在这些相关数据尚不能准确掌握前, 采取了顺控加手动相结合的方式启动。 暖磨方式分为静态和动态两种,一般常用动态 暖磨方式,而SVEDALA磨煤机设计采用静态暖磨 方式。在调试初期磨煤机尚不能够完全顺控启动 期间,通过静态暖磨手动操作。 手操静态暖磨方法:当热风温度达到180 左 右,达到暖磨条件,进行磨煤机的吹扫及暖磨。暖 磨采用双端运行方式,先开启旁路风挡板开度到 49 % ,开启热风调节挡板及冷风调温挡板,使一次 风量达到磨煤机程序允许最低启动风量17. 26kg/ s (相当于一次风管道最低流速18m/ s) ;调整磨煤机 入口温度在规定值以下,磨出口温度逐渐升高并达 6 山东电力技术 2002年第5期(总第127期)SHANDONGDIANLIJISHU 到设定值,直至暖磨结束。 磨煤机料位控制采用电耳测量噪声强度的方 法,用电耳输出电平模糊控制磨煤机内的料位。噪 声与罐体中所加煤量的多少有关,当磨中无煤时, 钢球的噪声最大,此时电耳电流输出对应料位为 100 %;磨煤机满煤时噪声最小,设定电耳电流对应 料位为0 %。 磨煤机料位自动投入前,需要较长的运行时间 建立料位,在建立料位的过程中,通过测量磨煤机 电流与电耳电流,得到其相对关系。图3所示为磨 电流及电耳输出的实际测量值。以冷态装球试验 时所加的灰渣作为基础,初始阶段电耳电平输出最 大,随着料位逐渐增长,磨煤机电流也逐渐增大,电 耳电平输出逐渐减小,当磨煤机电流开始下降并达 到初始电流值时,料位初步建立。通过测量磨煤机 电流和电耳电流输出,设以60 %为最佳料位自动 控制点,设定调整范围为50 %70 % ,投入料位自 动控制。 图3 A磨煤机电流、 电耳(A1)历史纪录数据 4 存在的问题及改进措施探讨 4. 1 风门、 挡板问题较多,是制约顺控启停的主要 问题 由于 “W” 火焰锅炉所配双进双出磨煤机的风 门、 挡板较多,平均每台磨煤机多达30个。启、 停 磨煤机过程中遇到的多是风门、 挡板开关不到位, 无反馈信号,闸板门卡涩开关不动,调节挡板调节 失灵,挡板关闭不严,气动执行器漏气等问题,这是 制约磨煤机顺利按照程序启、 停的主要因素。因 此,必须从设计选型、 安装调试方面严格把关。 4. 2 关于密封差压难以建立问题 本密封风系统中磨煤机密封差压,取自密封风 管道节流孔板后的M点与磨煤机进口PSOD插板 门前A点的压力差值。由于A点前的调节挡板关 闭不严,而磨煤机进口PSOD插板门关闭严密,使A 点处的滞止压力与一次风母管压力接近。虽然密 封风机出口比一次风A点的压力高约7. 0 kPa ,但 密封风母管压力测点N至节流孔板后的压力测点 M处的压力损失高达6. 5 kPa ,系统阻力已基本抵 消掉密封风机所提升的压头。在磨煤机进口PSOD 插板门尚未开启前,磨煤机大罐中P处的压力较 低,加上密封部件的间隙大,漏流泄压快,M点的压 力无法提高,致使M到A点的差压变小,无法满足 密封差压2 kPa的要求。由于在磨煤机进口PSOD 插板门尚未开启前,PSOD插板门前A点的滞止压 力并不代表磨煤机内的压力。而用磨煤机进口 PSOD插板门后的压力Y代表磨煤机内的压力比 较合理。实践表明:在磨煤机进口PSOD插板门尚 未开启前,密封差压建立困难。而将磨煤机进口 PSOD插板门打开后,磨煤机内的压力升高,压差能 够很快建立。基于上述分析,造成密封差压难以建 立的原因是差压测点位置设置不合理,动静接合部 位泄漏间隙大、 密封风系统阻力大等原因所至。解 决的途径有三条: 改变测点位置,由测量M到A 点的压差,改为测量M到Y点的压差; 减少测点 M前系统阻力和密封部件间隙;将磨煤机进口 PSOD插板门开启顺控步骤提到建立密封差压顺控 步骤前,并修改逻辑增加密封风压力大于8 kPa作 为开启磨煤机进口PSOD插板门的条件。 5 磨煤机运行特性 磨煤机具有双进双出、 单端进出等9种组合运 行方式,分别设计有双进双出、 单端(同端进出)顺 控启停程序,可以单端运行切换为双端运行,也可 以双端运行切换为单端运行。 磨煤机双进双出运行方式的启动与运行操作。 暖磨结束后磨煤机啮合启动,调整较小给煤流量到 18.54 t/ h(2台给煤机流量之和 ) , 维持最低一次风 量不变,逐渐增加给煤量,随着给煤量的增加,可逐 渐关闭旁路风挡板。当进煤量达到27.8 t/ h后,关 闭旁路风挡板到0 % ,之后按照一定的风煤比调整 负荷。根据负荷的要求按照风煤比参考曲线呈线 性增减(图 4) 。原厂家提供的磨煤机风煤控制曲 线与实际有偏差,实际运行按照调试实测一次风量 曲线控制。此种运行方式可以维持制粉风量缓慢 增加,避免瞬间大量带粉对锅炉负荷的冲击。 7 山东电力技术 SHANDONGDIANLIJISHU2002年第5期(总第127期) TWD - 型变压器绕组变形测试仪的研制及应用 Development and Application of Transformer Winding Distortion InstrumentTWD - (250002)山东电力研究院 辜 超 摘 要 通过对TWD - 型变压器绕组变形测试仪的具体设计,介绍了它的总体结构、 硬件配置、 相关软件以及应用情况,为变压器 绕组变形的诊断提供一种更为方便、 经济的选择。 关键词 变压器 绕组变形 A/ D转换 数据采集 频率响应分析法 Abstract Through the design course of a transformer winding distortion instrumentTWD -, its general structure , hardware configure , correlative software and application are described。A more convenient and economical selection for the diagnosis of transformer winding distortion is provided. K ey Words Transformer Winding distortion A/ D translation Data acquisition FRA 中图分类号:FM855 文献标识码:A 文章编号:1007 - 9904(2002)05 - 0008 - 04 1 概述 变压器是电力系统的重要设备之一,随着电网 系统容量的不断扩大,短路故障造成的变压器损坏 事故呈上升趋势,严重威胁着系统的安全运行。对 于厂用变压器(包括厂变和备变 ) , 则显得更加突 出。当变压器在运行过程中遭受短路故障电流冲 击时,每个绕组都将受到强大的径向力和轴向力的 共同作用。变压器绕组初始故障的表现形式大多 表现为绕组出现机械变形,发生鼓包、 扭曲、 移位等 不可恢复的变形现象;其发展的典型形式是绝缘破 坏,随后出现饼间击穿、 匝间短路、 主绝缘放电或完 图4 磨煤机一次风量、 煤量挡板开度 运行表明:磨煤机两端给煤总量一般在18t/ h 58