0、引言
    河北某電廠300 MW鍋爐機組為上海鍋爐廠制造的SG-1025/17. 6-M859型亞臨界、四角切圓燃燒鍋爐，配有5臺北京電力設(shè)備總廠制造的ZGM95G中速磨。磨額定功率380 kW，額定出力39.6 t/h，最大出力58.5 t/h，阻力≤5 900 Pa，單耗8 kWh/t。磨煤機密封風由1臺密封風機提供，每臺磨風量為4. 768 t/h。磨煤機入口冷、熱一次風混合后的總風道上裝有一個機翼風量測量裝置。
    該電廠投產(chǎn)初期，由于燃料供應(yīng)吃緊，煤質(zhì)變差，5臺磨只能帶90%左右的負荷，且多次發(fā)生嚴重的堵磨、堵煤粉管事故，嚴重影響了電廠的正常生產(chǎn)。多次對制粉系統(tǒng)調(diào)整后，磨煤機堵粉管問題不再出現(xiàn)，但堵磨事件還是經(jīng)常發(fā)生。為解決該問題，本文對影響磨出力的因素及規(guī)律進行了全面的分析，一一排除了這些因素，并通過磨煤機最大出力試驗證明，正常情況下，磨煤機出力是可以有保證的，磨出力不足是由于部分情況下煤質(zhì)太差導(dǎo)致的。試驗完成后，電廠調(diào)整了運行模式，強化了配煤工作，沒有再發(fā)生出力不足的情況。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1、影響磨出力的因素及規(guī)律
    對于MPS磨煤機來說，在設(shè)計時會有一個設(shè)備條件下的基本出力，而在實際運行過程中，實際的磨煤機出力會受到自身結(jié)構(gòu)、燃料特性及運行模式等多方面因素的影響，要想找到磨煤機出力不足的原因，也必須從這些方面人手。
1.1磨煤機結(jié)構(gòu)的影響
    磨煤機結(jié)構(gòu)的影響因素主要有磨盤直徑、轉(zhuǎn)速及磨盤／磨輥貼合程度，表現(xiàn)為：
    (1)磨盤直徑的影響很大，直徑越大，研磨面積也就越大，因而其與磨出力成平方關(guān)系，磨盤越大，出力越大。
    (2)在磨盤直徑一定的情況下，轉(zhuǎn)速的影響決定了一定時間內(nèi)，沿轉(zhuǎn)動線速度方向展開的總研磨面積的大小，顯然它與磨出力成正比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快，展開研磨面積越大，磨出力越大。
    (3)磨盤直徑與轉(zhuǎn)速的影響都是假定在磨盤／磨輥貼合程度非常良好的情況下實現(xiàn)的，而在實際工作過程中，隨著運行時間的推移，磨輥、磨盤會發(fā)生磨損，磨輥磨盤的磨損量直接影響到磨煤面積與施加力，因而，磨輥、磨盤的磨損對磨研磨能力有很大影響，從而最終影響磨的出力。
    在這三個結(jié)構(gòu)影響因素中，磨盤直徑是無法調(diào)整的，轉(zhuǎn)速調(diào)整也必須通過改造才能實現(xiàn)，因而它們都可認為是不可調(diào)節(jié)的因素，只有磨盤／磨輥貼合程度可實現(xiàn)機組運行過程中的改變，改變方法為：磨輥、磨盤磨損初期，可以通過增加加載力適當提高一些磨出力，磨損后期可通過更換磨輥來恢復(fù)磨的研磨能力。
1.2影響磨出力的燃料因素
    燃料對磨煤機出力的影響主要由水分、可磨性及灰分決定，表現(xiàn)為：
    (1)水分的影響又由于水分存在的形式不同而有所不同：外水分絕大多數(shù)需要在磨煤機蒸發(fā)成蒸汽，因而它直接影響磨的干燥出力，且當水分大時，磨好的煤粉氣流中由于水蒸氣的分壓力增加而容易發(fā)生結(jié)露粘結(jié)，影響磨的安全性。內(nèi)水分則主要影響到燃料的可磨性，當內(nèi)水分很大時，燃料的脆性下降，韌性增加，而使得可磨性下降。
    (2)可磨性是燃料影響磨出力的最直接表述，因而也是影響磨出力的燃料特性方面其它影響的總體表現(xiàn)。實際工作中一般用哈氏可磨度來表示，數(shù)值越大燃料越容易磨制。
    (3)灰分的增加會改變煤的可磨性系數(shù)，從而影響磨的出力。一般來講，灰分增加會使煤難磨一些，但是灰分的增加必須在大于20%的份額以后才會產(chǎn)生作用，且作用較小，所以一般情況灰分影響被人忽略。
    在正常運行中，燃料的可磨性雖然是最直接的表達因素，但這個數(shù)據(jù)是得不到的，而水分與灰分的數(shù)值可以為運行人員所掌握，所以水分與灰分是非常重要。此外，當某些非自然因素混入燃料中的灰分以獨立的小顆粒，如石塊的形式進入磨煤機，則其對磨煤機影響非常大，并非可以忽略。
1.3影響磨出力的運行因素
    影響磨煤機出力的運行因素主要有通風量、磨加載力、分離器擋板開度、煤粉細度等因素，其影響規(guī)律為：
    (1)磨加載力對磨出力的影響是雙向的，如果磨加載力比較小，加大加載力，會提升磨的出力，但加載力提高已經(jīng)滿足磨研磨的要求，再提高加載力，便不會再有什么效果。
    (2)通風量的作用是輸送和干燥煤粉，如果一次風能風量不足，磨好合格的煤粉輸送不出去，磨的出力就會明顯下降，反之如果一次風量過大，會使煤粉變粗，使不合格的煤粉磨出力會明顯增加，但粗粉直接進入爐膛后燃燒不完全、燃燒不穩(wěn)定，特別是低負荷時期，這一問題比較明顯。
    (3)分離器擋板改變會使一次風出磨時的流向發(fā)生變化，并通過與分離器擋板的撞擊作用，使粗、細煤粉得到分離，這樣，通過調(diào)節(jié)分離器擋板的開度，可以改變磨出煤粉的細度并影響到磨的出力。一般的，國內(nèi)MPS磨的分離器擋板開度最合適的范圍為50%~55%，這時，對于煙煤而言，控制煤粉細度R。在18 010~28%之間。
    (4)煤粉細度的要求是影響磨出力的最重要的因素之一，煤粉細度要求高，則燃料停留在磨里的時間較長，從而導(dǎo)致磨的出力降低，反之，煤粉細度要求降低，則磨的出力可以明顯提高。調(diào)節(jié)煤粉細度最有效的調(diào)節(jié)手段為改變分離器擋板的開度。
2、磨出力不足原因分析
    機組設(shè)計煤種較好，配5臺ZGM95G中速磨煤機時原希望四用一備，但實際上由于煤質(zhì)下降，煤差時要200t/h總煤量只能帶85%負荷，還會發(fā)生堵磨現(xiàn)象，使得機組不得不大部分時間都投入5臺磨運行，導(dǎo)致備用磨煤機消失，檢修安排困難，大部分磨運行時間都在800~12 000 h之后，磨損量（磨盤+磨輥）達到50~ 90 mm之間后才進行大修。
    各臺磨的加載力基本按DCS內(nèi)設(shè)定的加載力曲線運行，磨滿負荷時加載力基本維持在16~17 MPa左右，為了減少磨磨損對出力的影響并提高出力，電廠曾把加載力增加到21 MPa，出力并未有明顯的變化，說明原設(shè)定的加載力是足夠的，因而并非因加載力不足而導(dǎo)致磨出力不足。
    分離器擋板開度在50%~55%之間，屬于最佳位置，但煤粉細度R90在30%~40%之間，明顯偏粗，顯然是通風量偏大所導(dǎo)致的。如果把分離器擋板的開度關(guān)小到45%，可以使煤粉細度R�；氐�35%以下，但會明顯抑制磨的出力，因而磨出力不足也不是分離器開度小、通風量小的導(dǎo)致的。
    綜上所述，磨出力不足的原因可能為磨本身的研磨能力不足，也可能是由于煤質(zhì)變差、或運行模式不合理導(dǎo)致實際運行工況有偏差引起。為了驗證這種推測，選定1號爐已運行12 000 h、磨盤磨損量達40 mm、磨輥磨損量達50 mm、工況相對惡劣的D磨進行最大出力試驗與調(diào)整試驗。
3、試驗過程與調(diào)整結(jié)果
    試驗時機組供電負荷為241.4 MW，主汽流量為769.5 t/h，帶20 MW左右的供熱負荷，4臺磨運行。把D磨的負荷加到正常運行的煤量35t/h后，首先進行一次風量的測量與調(diào)平工作，結(jié)果如表1所示。從中可見磨煤機DCS顯示一次風量為69.0 t/h，而實際測量為83. 88 t/h，存在人口風量與出口風量相差較大的問題：煤粉管內(nèi)平均一次風速達35.05 m/s，遠遠高于煤粉可以沉積的最小一次風速，有充足的輸粉能力，不會發(fā)生堵粉現(xiàn)象，因而可排除通風量小的因素。
    為了考驗?zāi)ッ簷C的研磨能力，把給煤機解手動，逐步提高給煤量，直至有堵磨傾向為止，以考察該磨的最大研磨能力，試驗時的煤質(zhì)如表2所示，最大出力試驗結(jié)果如表3所示。
    考慮到式(1)既可以用標準狀態(tài)下m3／h作為單位，也可以用t/h作為單位，兩者的差值為空氣的密度1. 29kg/m3；表3中顯示實測風量值與DCS風量值的比值均為1.22，與空氣密度很接近，很有可能DCS中的風量計算結(jié)果值本應(yīng)當就是單位為標準狀態(tài)下結(jié)果，而DCS畫面上的單位標作t/h是筆誤。但這種錯誤實際上導(dǎo)致了風量控制時一直偏大，本身就使得磨煤機出力有增大的趨勢。
4、磨出力不足真實原因及相應(yīng)的措施
    在試驗煤種下，磨損非常嚴重的D磨最大出力是42~ 44 t/h，基本上是ZGM95G磨煤機出力的上限，顯然磨煤機本身的研磨出力不是磨煤機出力的主要原因。
    綜合磨煤機出力的影響規(guī)律，以及上文中一一排除的因素，顯然可知該磨煤機的運行模式不存在使磨煤機出力降低的可能性，因而運行模式也不是磨煤機出力不足的主要原因。
    在運行后期，該廠磨煤機出力主要表現(xiàn)為堵磨，且經(jīng)常發(fā)生在煤質(zhì)較差、200 t/h煤帶不滿負荷的情況，這與調(diào)試期間堵煤粉管有很大的不同。在這種情況下，即使有5臺磨煤機投運，每臺磨也需要帶40 t/h的給煤量，基本接近最大出力運行。由于磨煤機長期無法檢修，磨煤機的磨損嚴重，顯然這種煤質(zhì)次、長期最大出力運行的情況是導(dǎo)致磨煤機進一步快速磨損、最終多發(fā)堵磨的根本原因。
    雖然燃料市場決定電廠沒有辦法燒到設(shè)計煤種，但根據(jù)該結(jié)論，電廠強化了配煤工作，盡可能的使人爐煤的熱值穩(wěn)定，使總煤量小于170 t/h以下。該措施實施以來，取得非常好的效果，電廠沒有再發(fā)生過堵磨事件。
5、結(jié)束語
    磨煤機的出力受到設(shè)備本身結(jié)構(gòu)、煤種、運行模式等多種因素的影響，本文針對某廠磨煤機頻發(fā)堵煤問題，對這些影響因素進行了分析，并通過最大出力試驗證明了該磨煤機出力是有保證的，運行中煤質(zhì)不穩(wěn)、局部時段煤質(zhì)太差才是造成堵磨的根本原因。針對分析的結(jié)果，電廠調(diào)整了運行模式，強化了配煤工作，沒有再發(fā)生出力不足導(dǎo)致堵磨的情況。本文的研究對解決此類問題有一定的參考意義。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。