火电厂中速磨煤机新型风环的改造效果分析

新疆东方希望有色金属有限公司 王强 张春志 罗鲁刚 孙良

1 引言

某电厂锅炉型号为DG1211/17.4-Ⅱ22，锅炉为亚临界参数，自然循环单炉膛，全悬吊结构Π 型汽包锅炉，机组配备5 台长春发电设备总厂生产的MPS180HP 型中速磨煤机。锅炉设计煤种为准东煤，由于磨煤机风环结构设计和材质缺陷导致磨煤机风环出口风速偏高内部流场紊乱、通风阻力大，风环、磨煤机中架体及内部部件吹损严重，并且石子煤无法正常排放加剧了磨煤机的磨损。

风环磨损较快造成喷口风向进一步紊乱，一次风效率大幅度降低，严重影响磨煤机出力。针对磨煤机运行中存在的吹损严重，通风阻力大、磨煤机单耗偏大等问题，电厂对磨煤机风环结构进行了技改、风环材质进行了升级，本文通过制粉系统性能试验对改造效果进行评估。

2 设备概况

MPS180HP 型中速磨煤机主要参数见表1，准东煤煤质分析见表2。

表1 MPS180HP型中速磨煤机主要参数

表2 准东煤煤质分析

3 风环技改情况梳理

3.1 技改前风环工况

磨煤机风环技改前，风环喷嘴结构及密封情况如图1所示。风环设计制作工艺差，动静间隙在10mm 以上，间隙漏风在10%左右，一次风效率较低，动静间隙处的漏风及外侧倾斜角度较大[1-2]，导致磨煤机内部部件严重吹损。

图1 风环喷嘴结构及密封情况

3.2 风环技改情况

一是中速磨煤机新型风环在动静结合的风道处加装水平迷宫密封，迷宫密封采用F 型搭接方式，迷宫密封的上下、竖直的间隙均保留5mm 间隙。

二是在动环的外侧里面加装竖直挡风环，挡风环与动环的间隙为5mm。

三是中速磨煤机新型风环的静环提高7cm，气流从喷口流出后可以防止气流扩散，提高热风对煤粉的运载能力，降低气流对中架体冲刷。

四是新型风环通流面积增加0.21m2，气流对煤粉的筛选能力得到进一步提升，石子煤排放量达到正常标准，避免重复碾磨造成磨损及电耗。

五是风环外圆扩大1.5cm，气流侧边跟随往外侧移动，外侧挡板的倾斜角降低5°。

六是动环材质由普通碳钢升级至NM500，静环表变安装耐磨复合钢板

七是风环的静环由一体式设计成分段上、下分体式，通过螺栓固定在静环底座上，静环出现磨损后可以快速进行更换。

八是技改后风环结构及密封如图2所示。对风环加装F 型迷宫密封，扩大外圆直径、降低外挡板倾角，提升静环的高度，缩减动静结合间隙，提升风环材质等达到降低磨煤机整体吹损、电耗，保证磨煤机安全稳定运行。

图2 技改后风环结构及密封

3.3 风环技改后磨煤机运行工况对比

锅炉保持在285MW 稳定运行，每4h 采集一次数据，试验过程中未进行吹灰、打焦和排污等干扰试验工况的操作,风环技改前后煤质一致。对风环改造前后磨煤机电流、液压加载力、磨煤机通风量、磨煤机入口风压、一次风机电流、耗电量、通风阻力等运行参数进行统计[3]。技改前后磨煤机电流对比如图3所示，技改前后磨煤机加载力对比如图4所示，技改前后磨煤机通风量对比如图5所示，技改前后磨煤机入口风压对比如图6所示，技改前后一次风机电流对比如图7所示。

图3 技改前后磨煤机电流对比

图4 技改前后磨煤机加载力对比

图5 技改前后磨煤机通风量对比

图6 技改前后磨煤机入口风压对比

图7 技改前后一次风机电流对比

3.4 技改后不同负荷运行参数统计

锅炉主辅设备运转正常，各系统运行正常，汽水系统、烟风及制粉等系统无明显泄漏。

试验涉及的现场表计全部经过校验合格，且在有效期内，精度符合试验要求。试验时机组负荷为260、280、320、350MW。试验前3h机组负荷带至试验负荷。

试验期间锅炉运行工况保持稳定，锅炉蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度波动等满足试验要求。试验过程中未进行吹灰、打焦和排污等干扰试验工况的操作[4]。技改前后磨煤机内部磨损对比（1 年的平均磨损）如图8所示。

图8 技改前后磨煤机内部磨损对比（1年的平均磨损）

4 风环技改后磨煤机参数对比

准东地区某火力发电厂原煤含水较大，设计值22%～25%，实际值28%～30%，冬季原煤含水会更大一些。掺烧12%左右的煤矸石、高岭土，入磨煤的哈氏可磨指数也低于原设计值，设计350MW 时一次风温365℃，实际运行风温只有330℃，导致磨煤机干燥出力不足，磨煤机运行中出现吹损严重和通风阻力的问题，针对上述问题进行了磨煤机风环技改。对磨煤机风环进行结构优化设计，增加动静部分迷宫密封，降低95%以上的横向风，将动静密封间隙降低至5mm，静环高度提高至7cm，气道流通面积增大0.21m2。技改后煤粉细度合格、均匀性好磨煤机电流平均降低1.65A，磨煤机加载力平均降低0.48MPa，一次风机电流平均降低8.14A，制粉系统通风阻力平均降低1.43KPa，磨煤机内部磨损平均降低1.91mm/m，风环的出口风速平均降低16.6m/s。

5 结语

磨煤机风环技改后有效提升煤粉的均匀程度，改善锅炉燃烧工况，降低风环倾斜角，增加F 型迷宫密封，改变加工工艺缩减动静间隙，消除无序风的影响，提升一次风有效率。动环材质由普通碳钢升级至NM500，静环材质由普通碳钢升级至耐磨复合钢板，耐磨性提高5 倍，材料性价比提升2～4 倍。

磨煤机风环技改后通风阻力、一次风机电流、磨煤机电流下降，对降低机组的厂用电率起到良好的推进作用。风环技改后通流面积增大、风速下降，磨煤机内部的吹损问题得到有效根治，降低磨煤机维护成本。