1、前言
     勝利發(fā)電廠(chǎng)二期2臺(tái)鍋爐為上海鍋爐廠(chǎng)設(shè)計(jì)制造的SG-1025/17.4-M851型亞臨界中間一次再熱自然循環(huán)汽包鍋爐，于2004年投產(chǎn)，鍋爐采用雙進(jìn)雙出鋼球磨直吹式制粉系統(tǒng)，制粉流程如圖1所示：原煤倉(cāng)一給煤機(jī)一磨煤機(jī)一粗粉分離器一鍋爐。該爐為單爐膛四角切圓燃燒，每臺(tái)爐配A、B、C、D四套直吹式制粉系統(tǒng)，分別對(duì)應(yīng)鍋爐（自下而上）的四層燃燒器，每套制粉系統(tǒng)配備了兩臺(tái)給煤機(jī)、一臺(tái)磨煤機(jī)和兩臺(tái)離心式粗粉分離器，富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    直吹式制粉系統(tǒng)和中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)相比較具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)橹贝凳街品巯到y(tǒng)磨制出的煤粉不經(jīng)過(guò)粉倉(cāng)，而是直接通過(guò)噴燃器進(jìn)入爐膛燃燒，所以制粉系統(tǒng)能否安全、可靠的運(yùn)行，將直接影響機(jī)組的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。近年來(lái)，因?yàn)樵搹S(chǎng)入爐煤質(zhì)雜物增多，鍋爐運(yùn)行中也逐漸暴露出一些問(wèn)題：一是制粉系統(tǒng)風(fēng)壓、風(fēng)速波動(dòng)大，鍋爐燃燒不穩(wěn)定甚至造成滅火；二是煤粉細(xì)度升高，導(dǎo)致鍋爐飛灰可燃物升高。上述問(wèn)題，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
2、原因分析
    針對(duì)上述問(wèn)題，進(jìn)行了專(zhuān)題研究，通過(guò)分析煤質(zhì)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)該廠(chǎng)煤質(zhì)的化驗(yàn)指標(biāo)如發(fā)熱量、揮發(fā)份以及硫份等都在設(shè)計(jì)煤種范圍內(nèi)，也就是說(shuō)從煤質(zhì)的常規(guī)化驗(yàn)指標(biāo)來(lái)判斷，原煤質(zhì)量是合格的，不會(huì)影響到燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，于是便從制粉系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的異�，F(xiàn)象著手進(jìn)行分析，通過(guò)綜合分析依次排除了鍋爐噴燃器結(jié)焦、磨煤機(jī)絞龍故障、制粉系統(tǒng)風(fēng)門(mén)擋板等諸多因素，確定了制粉系統(tǒng)風(fēng)壓、風(fēng)速異常是由于制粉系統(tǒng)粗粉分離器堵塞造成。
2.1粗粉分離器結(jié)構(gòu)原理圖
    圖2為粗粉分離器的結(jié)構(gòu)原理圖，分離器的作用是把經(jīng)磨煤機(jī)磨制的不合格煤粉分離出來(lái)，然后返回磨煤機(jī)再次進(jìn)行研磨。粗粉分離器主要由外錐、內(nèi)錐、折向擋板、進(jìn)口管、出口管及回粉管等組成。該廠(chǎng)采用的是沈陽(yáng)重型機(jī)械集團(tuán)生產(chǎn)的粗粉分離器，其總高5607 mm，外錐最大內(nèi)徑為2400 mm，錐體頂角為380，整個(gè)外錐通過(guò)頂部法蘭固定在12.6 m平臺(tái)內(nèi)的承重鋼梁上，內(nèi)錐最大外徑為1950mm，錐體頂角為60°，下部是一個(gè)六棱錐體。從進(jìn)口管進(jìn)入的風(fēng)粉先經(jīng)過(guò)撞擊分離，再經(jīng)過(guò)重力分離進(jìn)入折擋板后又經(jīng)過(guò)離心分離，合格的煤粉經(jīng)出口管道送往鍋爐燃燒器；經(jīng)外錐和內(nèi)錐分離出的大顆粒煤粉，通過(guò)下部的六棱錐活動(dòng)門(mén)到回粉管后再返回到磨煤機(jī)繼續(xù)研磨。
    2.2粗粉分離器堵塞原因分析
    在制粉系統(tǒng)檢修過(guò)程中，從堵塞的粗粉分離器清理出許多雜物，其主要組成物有：細(xì)鐵絲（采煤用爆破線(xiàn)）約占體積總量的5%，雜草約占體積總量的50%，塑料、破布等其它雜物約占體積總量的45%，粗粉分離器堵塞的初始位置分別是在粗粉分離器的回粉管，折向擋板以及粗粉分離器內(nèi)錐底部等處，具體原因分析如下：
    (1)粗粉分離器回粉管堵塞
    從現(xiàn)場(chǎng)檢修中得知，粗粉分離器回粉管堵塞的原因：一是回粉鎖氣器容易犯卡。如圖7所示，回粉鎖氣器設(shè)計(jì)為翻板式，在正常狀態(tài)下靠自重力關(guān)閉，當(dāng)回粉中有絮狀的雜物經(jīng)過(guò)此處時(shí)就滯留在此處，致使流通阻力增大，導(dǎo)致回流管逐漸堵塞；二是由于回粉管鎖氣器下部為截面積縮小了的矩形通道，當(dāng)有較大的雜物經(jīng)過(guò)此處時(shí)也容易卡堵在此處。
    (2)粗粉分離器折向擋板堵塞
    圖3．圖4所示為粗粉分離器折向擋板堵塞前、后現(xiàn)場(chǎng)拍攝的照片，從現(xiàn)場(chǎng)檢修情況可知，線(xiàn)絮狀雜物容易在折向擋板處掛結(jié)，嚴(yán)重時(shí)大約只剩余20%左右流通面積。
   (3)粗粉分離器內(nèi)錐堵塞
   圖5、圖6所示為粗粉分離器內(nèi)錐底部六棱錐堵塞前后照片。經(jīng)粗粉分離器折向擋板的雜物進(jìn)入粗粉分離器內(nèi)錐，通過(guò)下部六棱錐的活動(dòng)門(mén)被卡住并沉積下來(lái)，導(dǎo)致回粉不暢，直至內(nèi)錐底部將完全堵塞，粗粉逐漸積滿(mǎn)r粗粉分離器內(nèi)錐，減少了內(nèi)錐空間，削弱了粗粉分離器的分離效果，內(nèi)錐的粗粉無(wú)法通過(guò)底部六棱錐的活動(dòng)門(mén)返回到落煤管道再次進(jìn)行二次飛揚(yáng)分離，而是經(jīng)過(guò)出口管道直接進(jìn)入鍋爐燃燒，導(dǎo)致煤粉變粗，造成鍋爐燃燒惡化。
3、改進(jìn)方案
   通過(guò)上述分析，找出粗粉分離器堵塞的原因，實(shí)施了以下改進(jìn)措施。
3.1運(yùn)行措施
   運(yùn)行人員在監(jiān)盤(pán)過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)制粉系統(tǒng)風(fēng)壓、風(fēng)速等相關(guān)參數(shù)的監(jiān)視，及時(shí)分析并正確判斷粗粉分離器堵塞的初始部位，具體判定標(biāo)準(zhǔn)如下：
    (1)若同一臺(tái)粗粉分離器風(fēng)壓波動(dòng)差值大于800Pa時(shí)，可以判定該分離器回粉管堵塞；若分離器的出口風(fēng)道風(fēng)速波動(dòng)差值大于8 m/s，則說(shuō)明粗粉分離器已經(jīng)積聚了較多的雜物。
    (2)正常運(yùn)行中的同一臺(tái)粗粉分離器內(nèi)外錐壓差為400 Pa左右，若分離器折向擋板堵塞時(shí)，分離器內(nèi)外錐壓差增大，當(dāng)壓差大于900Pa時(shí)，說(shuō)明折向擋板已嚴(yán)重堵塞。
    (3)若同一套制粉系統(tǒng)中，前后兩臺(tái)粗粉分離器，在折向擋板前相同部位的風(fēng)壓偏差大于1000 Pa時(shí)，可以判定風(fēng)壓高側(cè)的那臺(tái)粗粉分離器折向擋板堵塞嚴(yán)重；而風(fēng)壓低側(cè)的那臺(tái)粗粉分離器內(nèi)錐堵塞，分離器出口管的風(fēng)速也下降。
    運(yùn)行人員在監(jiān)盤(pán)期間，通過(guò)對(duì)參數(shù)變化的分析，及時(shí)判斷出粗粉分離器初始堵塞的部位，隨時(shí)聯(lián)系檢修人員進(jìn)行處理。
  3.2設(shè)備改造
  在設(shè)備方面實(shí)施了以下改造：
  (1)對(duì)回粉管的改造
  通過(guò)分析和試驗(yàn)，確定對(duì)回粉管進(jìn)行了兩處改進(jìn)：一是拆除了回粉管鎖氣器的活動(dòng)擋板，實(shí)際證明對(duì)制粉出力和煤粉細(xì)度未發(fā)生任何影響；二是將回粉管道下半部分縮小了矩形管道改造為圓形管（見(jiàn)圖7、圖8），減少了流通阻力，增強(qiáng)了管道的流通能力，徹底杜絕了回粉管堵塞現(xiàn)象。
    (2)在粗粉分離器上安裝清理孔門(mén)
    若粗粉分離器的內(nèi)錐底部堵塞時(shí)，清理難度大且花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察分析，在粗粉分離器的頂部各增設(shè)了一個(gè)長(zhǎng)×寬為300×200 mm的檢修孔，并使用了自行制作的專(zhuān)用清理工具，粗粉分離器清理時(shí)間縮短了80%以上，而且還減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
4、結(jié)論及建議
(1)通過(guò)實(shí)施上述改進(jìn)措施，提高了運(yùn)行人員判斷粗粉分離器堵塞的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，延長(zhǎng)了粗粉分離器堵塞的時(shí)間間隔，并且省去了在清理分離器期間搭制腳手架和管道割孔檢查的過(guò)程，整個(gè)清理時(shí)間縮短了80%。
(2)提高了鍋爐燃燒穩(wěn)定性，避免了鍋爐滅火事故鍋爐煤粉細(xì)度R90由5～13%降低為2- 4%，飛灰可燃物由2008年度的7%左右降低到目前的
4.5%，降低發(fā)電煤耗3g/kWh，節(jié)能效果十分顯著。
 (3)建議在粗粉分離器入口管道上安裝可以在運(yùn)行中隨時(shí)清理的雜物分離裝置或保證人廠(chǎng)煤質(zhì)的清潔，盡量從源頭上采取措施杜絕粗粉分離器的堵塞。
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