ZGM123G-Ⅱ磨煤机一次风管堵管原因分析与改进

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００９－３２３０.２０２１.０４.００９
ＺＧＭ１２３Ｇ－Ⅱ磨煤机一次风管堵管原因
分析与改进
英㊀饶
(淮南电力检修有现责任公司ꎬ淮南２３２０００)
摘㊀要:作为电场锅炉制粉系统的关键环节ꎬ磨煤机在具体运行中会受电负荷㊁供热量等因素的影响ꎬ需要不断对设备进行调整与启停ꎬ这导致磨煤机经常会出现堵塞现象ꎮ而容易引发磨煤机堵塞的原因ꎬ还有其自身结构的缺陷㊁煤质的波动及人员操作失误或对其运行状态判断失误的ꎮ在具体应用中ꎬ磨煤机堵塞现象无法彻底根除ꎬ其中一次风管是磨煤机中易造成堵塞的重要部位ꎮ相关工作人员应及时对磨煤机的堵塞情况进行判断与处理ꎬ文中以ＺＧＭ１２３Ｇ－Ⅱ型中速磨煤机为例ꎬ对比了磨煤机进㊁出口风压在正常情况及堵塞情况下的差异ꎬ论证了二者之间的关系ꎬ论述了磨煤机一次风管堵塞的特征ꎮ
关键词:中速磨煤机ꎻ堵塞ꎻ预测
中图分类号:ＴＫ２２３ ２㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００９－３２３０(２０２１)０４－００３０－０４
ＣａｕｓｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＰｒｉｍａｒｙＡｉｒＰｉｐｅ
ＢｌｏｃｋｉｎｇｏｆＺＧＭ１２３Ｇ－ⅡＣｏａｌＭｉｌｌ
ＹＩＮＧＲａｏ
(ＨｕａｉｎａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＯｖｅｒｈａｕｌＥｘｉｓｔｉｎｇＲｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙＣｏｍｐａｎｙꎬ
Ｈｕａｉｎａｎ２３２０００ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｓａｋｅｙｌｉｎｋｉｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｂｏｉｌｅｒｐｕｌｖｅｒｉｚｉｎｇｓｙｓｔｅｍꎬｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌｗｉｌｌｂｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｏａｄａｎｄｈｅａｔｓｕｐｐｌｙｄｕｒｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎꎬａｎｄｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙａｄｊｕｓｔａｎｄｓｔａｒｔａｎｄｓｔｏｐｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔꎬｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｓｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌｔｏｏｆｔｅｎｂｅｂｌｏｃｋｅｄ.Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｔｈｅｃｌｏｇｇｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌａｒｅｅａｓｉｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｉｔｓｏｗｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｆｅｃｔｓꎬｃｏａｌｑｕａｌｉｔｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓꎬａｎｄｐｅｒｓｏｎｎｅｌｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｒｒｏｒｓｏｒｅｒｒｏｒｓｉｎｊｕｄｇｉｎｇｉｔｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｔａｔｕｓ.Ｉｎｓｐｅｃｉｆｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓꎬｔｈｅｃｌｏｇｇｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌｃａｎｎｏｔｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｅｌｉｍｉｎａｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｐｒｉｍａｒｙａｉｒｄｕｃｔｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌｔｈａｔｉｓｌｉｋｅｌｙｔｏｃａｕｓｅｃｌｏｇｇｉｎｇ.Ｒｅｌｅｖａｎｔｓｔａｆｆｓｈｏｕｌｄｊｕｄｇｅａｎｄｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｂｌｏｃｋａｇｅｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌｉｎｔｉｍｅ.ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｔａｋｅｓｔｈｅＺＧＭ１２３Ｇ－Ⅱｍｅｄｉｕｍ－ｓｐｅｅｄｃｏａｌｍｉｌｌａｓａｎｅｘａｍｐｌｅｔｏｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｌｅｔａｎｄｏｕｔｌｅｔａｉｒｐｒｅｓｓｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌｕｎｄｅｒｎｏｒｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｕｎｄｅｒｃｌｏｇｇｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ.Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏꎬｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｌｏｇｇｉｎｇｏｆｔｈｅｐｒｉｍａｒｙａｉｒｄｕｃｔｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｌｌ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｅｄｉｕｍ－ｓｐｅｅｄｃｏａｌｍｉｌｌꎻｂｌｏｃｋａｇｅꎻｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
０㊀引㊀言
收稿日期:２０２１－０１－０６㊀㊀修订日期:２０２１－０２－１２作者简介:英㊀饶(１９９２－)ꎬ男ꎬ大专ꎬ助理工程师ꎬ磨煤机
系统ꎮ
磨煤机是电厂锅炉制粉系统的重要组成部
分ꎬ当其发生轻度堵塞现象时ꎬ会使煤量的输入与给粉量输出处于失衡状态ꎬ从而影响磨煤机的效能ꎮ当其发生严重堵塞时ꎬ则会对设备及锅炉系
统的安全性与稳定性造成威胁ꎬ致使设备受损㊁锅炉系统不能运行ꎮ而目前针对磨煤机堵塞问题的
研究更加侧重于对磨煤机喷嘴环结构的改进ꎬ对其堵塞原因的分析ꎬ主要集中在煤质及通风量等方面ꎬ缺少针对磨煤机堵塞中主要参数变化规律的研究ꎬ从而导致不能对磨煤机的毒和情况进行及时的判断ꎮ而在实际应用中ꎬ快速准确地判断磨煤机堵塞现象是保护系统运行安全的重要措施ꎮ利用一次管进风口㊁出风口风压变化分析磨煤机堵塞情况ꎬ是一项有效的㊁可行性较强的判断磨煤机堵塞问题ꎬ提高设备运行安全性的途径ꎮ
１㊀磨煤机的工作原理
如图１所示ꎬ文中所研究的ＺＧＭ１２３Ｇ－Ⅱ型
磨煤机是一种辊式中速磨煤机ꎮ如图２所示ꎬ磨煤机的主要运行原理是通过磨煤机中央区域的落煤管使原煤抵达末盘中部位置ꎬ通过旋转磨盘产生离心力ꎬ在离心力作用下使原煤到达碾磨轨道中ꎬ在轨道中原煤会在三个磨辊和磨盘间进行挤压ꎬ最终被碾磨为煤粉ꎮ总体来说磨煤机的工作主要由磨盘的转动和磨辊沿着自身转轴的转动两个运动完成
ꎮ
图１㊀磨煤机本体主要结构简图
而在将原煤磨制成煤粉时ꎬ
碾磨后的煤粉会
图２㊀原煤的运动示意图
不断从磨盘上切向甩出ꎬ此时通过磨盘周围均匀排布的风环而进入的一次风会将被甩出的煤粉烘干ꎬ并将其向上输送至分离器ꎮ分离器会对煤粉进行筛选分离ꎬ其中合格的煤粉会直接从煤粉管送至炉膛中ꎬ以做燃烧之用ꎬ而不合格的粗粉会被再次送回磨盘进行二次碾磨ꎮ若煤粉中存在无法被碾碎也不能被一次风吹起的杂物ꎬ如石子煤等ꎬ则会由风环传送至一次风室ꎬ最终被刮板清理至排渣箱ꎬ工作人员会定期对磨煤机的排渣箱进行清理ꎮ
２㊀磨煤机堵塞的过程及特征分析
磨煤机的堵塞情况是通过不断积累的过程而
逐渐加重的ꎬ因为在初期磨煤机出现轻微堵塞时没有被及时处理ꎬ在不断堆积下ꎬ将会演变为严重堵塞ꎬ从而对设备造成损坏ꎬ甚至影响整个系统的运行ꎮ而之所以磨煤机堵塞情况难以在初期被发现ꎬ是因其对磨煤机的运行影响较小ꎬ并不会造成明显的运行参数异常ꎮ因此ꎬ更要加强对磨煤机堵塞初期运行参数变化规律的研究ꎬ以便更早的发现磨煤机一次风管堵塞情况ꎮ２.１㊀磨煤机进口的一次风压变化
因为在磨煤机输送煤粉的过程中存在着摩擦阻力和局部阻力ꎬ所以需要借助一次风将其输送
至指定地点ꎮ由此可见ꎬ一次风是磨煤机向炉膛输送煤粉的主要动力ꎮ而一次风的风力ꎬ需要根据锅炉运行状态而进行调整ꎬ在锅炉点火阶段ꎬ一
次风压不能过高ꎬ否则将会吹灭火焰ꎮ在锅炉运行阶段ꎬ一次风压既不能过高ꎬ也不能过低ꎬ过高会增大锅炉用电消耗ꎬ过低会引发磨煤机堵塞现象ꎮ如图３所示ꎬ不同工况下ꎬ一次风压随时间发生变化ꎬ比较出现磨煤机堵塞故障的Ｅ工况与正常工况Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ的一次风压ꎬ在数值及波动性上皆为体现明显差异
ꎮ
图３㊀一次风压变化图
２.２㊀磨煤机的出口风压变化
因为有通风阻力的存在ꎬ导致磨煤机出口风压在一次风压的基础上降低了许多ꎬ通过对图４进行分析ꎬ可以发现ＡＢＣＤ１５个工ꎬ况下磨煤机出口风压在时间的变化下有规律可循ꎬＡ的出口风压随时间的变化产生了较大的波动ꎬ而其他４个工况的出口ꎬ风压在变化趋势上基本一致ꎬ磨煤机在实际运行过程中ꎬ想要判断是否出现堵塞的现象ꎬ其中指标之一就是持续大幅度降低出口风压或者异常波动ꎬ于是分析可以发现ꎬ工况Ｅ出口的风压较小ꎬ所以很有可能发生堵塞ꎬ但是在较长的时间内ꎬ出口风压并没有发生明显的降低或波动ꎬ所以很难在同一时间内对此做出明确的判断ꎮ
２.３㊀磨煤机出口风压与一次风压比较图
(１)一次风压与出口风压差
为了识别磨煤机是否真正发生堵塞在当前的控制系统中ꎬ通常会将磨煤机一次风压和出口ꎬ风压的差值随时间的变化作为判断依据ꎬ对比图
５
图４㊀出口风压变化图
中ＡＢＣＤＥ５个工况的一次风压和出口ꎬ风压随时间变化可以发现ꎬ５个工况中ＢＣＤ的变化逐步趋于一致ꎬ风压差随时间没有产生大幅度的升高或降低ꎬ而正常工况ａ和堵塞工况Ｅ的风压差在时刻三之后ꎬ基本都处于上升的趋势ꎬ两者在变化趋
势上差别不明显ꎬ这样的变化特点意味着只利用一次风压和出口风压差ꎬ想要判断磨煤机是否发生堵塞也是不够准确的
ꎮ
图５㊀出口风压与一次风压比与变化图
(２)出口风压和一次风压之比
磨煤机通常会处于一个动态的工作过程ꎬ但是因受到一系列因素的影响ꎬ很有可能导致毛明基在堵塞前期表现出相似的变化过程ꎬ其中包括一次风压的波动和磨煤机通风阻力变化等因素ꎮ通过对图５分析可知ꎬ将工况奕和工况ＡＢＣＤ中的压力比随时间变化趋势进行分析ꎬ可以发现磨煤机堵塞的工况Ｅ与其他４个正常的运行工况
之间的压差比因时间的变化而产生了较大的区分度ꎬ特别是在时间节点２之后ꎬ工矿一的压力比随时间的推移而不断下降ꎬ反观图４种出口风压的变化则在增减上并不明显ꎮ
将５种不同工况下出口风压和一次风压之比进行对比ꎬ能够发现磨煤机在正常工况时初购风压于一次风ꎬ压之比在０.４~０.６之间ꎬ而工况易发生的堵塞情况后ꎬ时间节点３之后的比值应低于０.４呈现出逐渐下降的趋势ꎬ这意味着磨煤机的堵塞情况也愈发严重ꎬ为了验证其准确性ꎬ文中在磨煤机运行过程中ꎬ通过对大量数据的采集ꎬ对两者的比例关系进行计算ꎬ而计算结果表明ꎬ摩飞机在不同给煤量工况下进行正常运行ꎬ其出口风压和一次风压之比应处于０.４~０.６的范围内ꎬ辈分歌比数值进行监控ꎬ可以判断磨煤机的堵塞情况ꎮ㊀
３㊀结束语
ＺＧＭ１２３Ｇ－Ⅱ磨煤机一次风压和出口风压以及两者之间的大小关系ꎬ会因时间的变化而产生规律性的变化ꎬ结合实际运行参数进行验证ꎬ可以明确磨煤机发生堵塞是一个逐渐加重的过程ꎬ再堵塞前期出口风压并不会发生大幅度降低的现象ꎬ一次风压和出口风压差会升高ꎬ磨煤机如果没有发生堵塞的现象ꎬ也会出现类似的变化规律ꎬ在正常工况的条件下ꎬ出口风压与一次风压之比ꎬ往往出于０.４~０.６之间ꎬ当低于０.４时磨煤机便开始发生堵塞ꎬ其数值将会随着堵塞的加重而逐渐降低ꎬ最后磨面机在工作过程中出口风压与一次风压之间的比值是一个重要的参数ꎬ通过观察其参数的变化ꎬ可以有效的判断磨煤机是否存在堵塞现象ꎮ
参考文献
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