GF-9型叶轮给粉机煤粉自流研究.doc

GF-9型叶轮给粉机煤粉自流研究摘 要 本文简单介绍了我厂#1锅炉制粉系统布置及给粉机结构，深入分析了GF-9型叶轮给粉机煤粉自流的原因，总结了我厂攻克给粉机煤粉自流的整个历程，为锅炉燃烧调整创造了条件。关键词 叶轮给粉机 煤粉自流1 设备概况我厂一期2200MW机组，锅炉型号为HG-670/140-WM10型，采用中间仓储式制粉系统，每台炉配备16台GF9叶轮给粉机将煤粉仓内的煤粉连续均匀地送入一次风管，吹入炉膛内燃烧，通过调节给粉机的转速控制给粉量，以满足锅炉燃烧负荷的需要。自#1、#2机组自1988年6月和1989年11月投产以来，GF-9叶轮给粉机运行一直极不正常，大多数给粉机自流现象严重，造成下粉不均且粉量过大，运行中一般通过控制给粉机下粉闸板的开度来减少给粉机自流，对于严重自流的给粉机，其下粉闸板的开度很少，当在一定的粉位不发生自流时，由于下粉闸板的开度太少，下粉量又很少。但当多台给粉机同时发生煤粉自流时，运行人员难以控制炉内热负荷，最严重时只有4台给粉机运行时尚能带200MW负荷运行，极不利于商业化运营管理，另外对机组的安全运行也带来严重隐患。近6年来，由于煤粉自流还有可能造成一次风管严重堵管后大面积烧坏有6次，如1998年8月12日，#1炉#2、#11一次风管因煤粉自流堵管烧坏达20多米；2001年8月至10月#2炉#10一次粉管连续两次严重烧损达10多米长；2002年2月28日#2炉#10一次风管烧损，2004年9月2日#1炉#12一次风管烧损。2 给粉机煤粉自流现象整治历程从磨煤机出口的煤粉气流温度范围控制在110130。煤粉的颗粒能有效吸附空气，吸附空气后的煤粉具有极强的流动性，当粉仓粉位过低时，煤粉的流动性更加增强。煤粉和空气的混合物，和通常流体一样十分便于运输，尤其是热风输送，所以煤粉可以通过一次风（温度高达400左右）管道输送；另外，煤粉还可以流过系统中不严密的间隙，造成漏粉或俗称煤粉自流。因此，判断GF-9叶轮给粉机煤粉自流发生的原因，主要是给粉机本体结构中存在不严密的间隙，造成给粉机进出口煤粉通道存在短路现象而自流。下面从煤粉自流外因和内因两个方面，简要回顾我厂GF-9叶轮给粉机煤粉自流的整治历程：2.1 外因方面2.1.1 上、下隔板下粉口重合由于检修质量问题，下隔板定位销孔未钻，或者销孔有而定位销未装，致使下隔板在运行中发生移位，最终造成给粉机进出口直通。如，1999年3月12日#1炉#2给粉机下隔板的定位销未装，运行中造成下隔板移位，下隔板的缺口与下粉口重合煤粉短路，重新固定定位销后完全消除此类原因的煤粉自流。2.1.2 叶片断裂由于叶片加工中铸造存在质量问题，运行中遇异物卡涩等外力作用时发生叶片全部断裂或局部断裂，减小了叶片对煤粉的节流作用，容易造成煤粉自流。如，1999年4月3日#2炉#12给粉机进行了解体，发现#1炉#2给粉机测量叶轮的叶片断了6片，基本上一半都断掉了，致使叶片起不到节流密封的作用。更换叶轮后消除了此类原因的煤粉自流。2.1.3 叶轮与隔板磨损产生间隙给粉机叶轮、隔板经过长时间运行磨损后上、下部间隙变大，由原来安装时要求的12mm增大为56mm，煤粉流过的通流面积加大几倍，叶片的节流密封作用将大大削弱，容易造成煤粉自流。如，1999年6月15日，我们将#1炉#11给粉机解体发现，叶轮和隔板都受到不同程度的磨损，叶轮和隔板的间隙已达6mm之多，后对叶轮与隔板的下部间隙调整为2mm左右。煤粉自流的情况虽又稍有好转，但煤粉自流的现象还依然存在。2.2 内因方面2.2.1 粉仓粉位过低粉仓内煤粉表面富含空气，而粉仓温度一般控制在100以上，造成煤粉流动性极强，特别是当粉仓粉位低时，煤粉流动性更加加强。长期以来，为了更好地控制煤粉自流，运行人员一般控制粉仓粉位在3m以上，对煤粉自流现象的遏制取得了一定的效果。2.2.2 隔板缺口的设计角度偏大上、下隔板结构相同，反向安装，所以两下粉口之间错开30，正好等于两块叶片的角度。一旦叶轮、隔板之间的间隙较大，一部分煤粉作螺旋型流动，另一部分作“之”字型流动，很容易造成煤粉短路、直通形成自流。因此，有必要减小上、下隔板下粉角度，由原150缩小至114，具体如下图一所示： 1999年12月14日对#1炉煤粉自流最严重的#2、11给粉机进行了改造。投运后，煤粉自流的现象基本消除。于是，2001年#1炉大修中对所有给粉机进行了类似改造，后又于2002年对#2炉扩大性小修中对给粉机进行改造，效果都十分明显。2.2.3 上下叶轮间内侧轴向间隙偏大随着2.2.2中上下隔板角度减小改造后，给粉机出力会随之减小的后遗症没有发生，但少部分改造后的给粉机煤粉自流的老问题又冒出来了，它们存在上、下叶轮轴向和径向间隙有可能形成一条煤粉自流通道。如，2003年8月11日#2炉#13给粉机煤粉自流，2003年8月18日#2炉#9给粉机煤粉自流，2004年2月15日，#1炉#2、6给粉机发生煤粉自流。对以上给粉机进行改造，如加装下图二所示件8隔环，整治煤粉自流的效果明显。3 给粉机煤粉自流原因分析 通过对我厂GF-9给粉机煤粉自流进行整治，对其产生原因的分析进行归纳如下图三：图三、煤粉自流因果图隔板未定位.叶片断裂叶轮、隔板磨损大粉仓粉位低隔板下粉角度大上、下叶轮间隙大给粉机煤粉自流我们通过对因果图的比较分析，结合整治效果进一步查找影响给粉机煤粉自流的因素，可以得出结论：3.1 主要因素：所有给粉机隔板下粉口的设计角度偏大，先天性地最为直接地造成了上、下叶轮间煤粉流短路。3.2 重要因素：所有给粉机长期运行后叶轮、隔板之间的间隙因磨损超标，间接影响到叶轮对煤粉的节流密封作用。3.3 次要因素：当极少数给粉机上、下叶轮的轴向间隙和径向间隙同时超标，就会有产生自流的煤粉绿色通道。3.4 催化因素：某个时段由于煤质差或者制粉系统出力不足，造成粉仓粉位过低，就会使存在不同程度自流的给粉机自流现象更加恶化。3.5 偶然因素：极个别给粉机的隔板未经定位销固定好，或者是叶片发生不同程度的断裂，使得煤粉直通或短路。4 结束语 通过近几年来对我厂GF-9给粉机煤粉自流整治，我们深入分析了给粉机内部结构，详细了解了给粉机自流的机理，找出了造成给粉机煤粉自流的原因，有针对性地采取了有效措施进行处理，取得了明显的成效，解决因给煤机自流造成运行调整失控的问题。当然，要巩固这一成果，我们应该进一步完善给粉机本体设计，如减小下粉口角度，调整上、下叶