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引言

某電廠機組容量 2×350 MW，鍋爐為哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司設(shè)計制造，型號為 HG-1156/17.4-YM1，亞臨界壓力一次中間再熱自然循環(huán)汽包鍋爐。制粉系統(tǒng)為正壓直吹式雙進雙出鋼球磨，每臺機組配 3 臺磨煤機，6 臺給煤機，每臺磨煤機配 1 臺密封風(fēng)機，向磨煤機的旋轉(zhuǎn)密封和給煤機提供密封風(fēng)，用以平衡磨筒內(nèi)壓力，防止煤粉外泄。

 

1 設(shè)備介紹

在給煤機的落煤口處，安裝有一臺阻旋式料位計，當(dāng)磨煤機因制粉出力惡化發(fā)生堵煤時，磨筒內(nèi)的煤將會不斷向上堆積，直到落煤口處。此時，阻旋式料位計因積煤阻擋旋轉(zhuǎn)葉片而動作，立即跳閘給煤機，防止給煤機繼續(xù)給煤造成更嚴重堵煤 ( 見圖 1 )。阻旋式料位計的安裝使用，大大降低了制粉系統(tǒng)發(fā)生堵煤時機務(wù)人員疏通積煤工作的勞動強度，縮短了清理堵煤的時間，取得了良好的安全效益和時間效益。

2 設(shè)備存在問題

阻旋式料位計安裝使用半年后，自 2018 年開始，兩臺爐的給煤機料位計開始頻繁出現(xiàn)誤動作，跳閘給煤機 (見表 1 )，嚴重影響了制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

從表 1 可以看出，2018 年全年，兩臺爐給煤機料位計共誤動作 15 次，其中因粘煤誤碰 5 次，料位計自身卡澀 4 次，煤塊等雜物卡住誤碰 6 次。

 

3 原因分析

從表 1 看出，料位計發(fā)生誤動作的原因共有 3種，即“倉壁粘煤”“自身卡澀”“雜物卡住”。下面針對這 3 種原因逐個進行分析。

3.1 倉壁粘煤

給煤機落煤口處煤的下落軌跡距離倉壁有約40 cm 距離，不易碰到倉壁。而且經(jīng)皮帶輸送的煤顆粒較粗且較松散，不易粘在倉壁上，因此排除是皮帶輸煤時粘在倉壁上。

 

通過給煤機落煤口處窺視鏡仔細觀察，發(fā)現(xiàn)部分給煤機的落煤口處，不斷有煤粉從磨筒內(nèi)向上涌出。由于磨筒內(nèi)煤粉經(jīng)過研磨非常細小，而且經(jīng)過熱一次風(fēng)的加熱，煤中水份會析出。所以落煤口處向上涌出的是溫度約 70 ℃的細煤粉和水蒸汽的混合物。此混合物涌出碰到溫度較低的倉壁時，便會

冷卻凝結(jié)，從而容易粘在倉壁上。阻旋式料位計的旋轉(zhuǎn)葉片離倉壁#近處約 5 cm，當(dāng)發(fā)生“倉壁粘煤”時，極易誤碰到旋轉(zhuǎn)葉片致料位計誤動作。

 

3.2 自身卡澀

將誤動作的料位計進行解體檢查，發(fā)現(xiàn)料位計的前端軸承銹蝕嚴重，旋轉(zhuǎn)較困難，旋轉(zhuǎn)阻力較大(見圖 2 )。當(dāng)軸承的旋轉(zhuǎn)阻力增大到比料位計內(nèi)的彈簧拉力還大時，料位計便會動作。

阻旋式料位計工作時，驅(qū)動電機帶動探桿及葉片不斷轉(zhuǎn)動，前端軸承通過一個塑料密封件與工作介質(zhì)隔離。塑料密封件與探桿之間存在滑動摩擦，長期工作后，易出現(xiàn)細小的縫隙。當(dāng)磨筒內(nèi)含有水蒸汽的煤粉混合物向上涌出時，水蒸汽會通過塑料密封件的細小縫隙，進入前端軸承導(dǎo)致銹蝕卡澀，從而引起料位計的誤動作。

 

3.3 雜物卡住

從圖 1 可知，阻旋式料位計安裝于給煤機的落煤口，靠近皮帶落煤軌跡的外側(cè)。當(dāng)煤中含有較大的煤塊、木棍、樹枝等雜物時，易碰到料位計的旋轉(zhuǎn)葉片導(dǎo)致誤動作。

 

4 采取的措施

4.1 增大給煤機密封風(fēng)入口手動閥開度

適當(dāng)增大給煤機密封風(fēng)入口手動閥開度，使給煤機筒體內(nèi)密封風(fēng)壓力增加。當(dāng)密封風(fēng)壓力小于磨筒內(nèi)壓力時，磨筒內(nèi)含有水蒸汽的煤粉混合物在磨筒內(nèi)一次風(fēng)壓力的推動下，由落煤口向上涌出到給煤機筒體內(nèi)。造成落煤口處倉壁粘煤，水蒸汽進入到料位計軸承造成銹蝕卡澀。通過適當(dāng)增大給煤機筒體內(nèi)密封風(fēng)壓力，使得大于磨筒內(nèi)壓力，磨筒內(nèi)含有水蒸汽的煤粉混合無法經(jīng)落煤口向上涌出，從而避免了落煤口處倉壁粘煤和水蒸汽進入料位計造成軸承銹蝕卡澀的問題。

 

4.2 焊接擋煤鋼梁和格柵

通過對皮帶落煤軌跡的不斷模擬試驗，在料位計旋轉(zhuǎn)葉片上方尋找合適的位置，焊接擋煤鋼梁和格柵，可以有效防止較大的煤塊、木棍等雜物誤碰到旋轉(zhuǎn)葉片，同時又能避免正常運行時的落煤沖擊，延長擋煤鋼梁和格柵的使用壽命，如圖 3 所示。

 

4.3 將普通繼電器改為延時繼電器

在料位計跳閘給煤機控制回路中將普通繼電器改為延時繼電器，當(dāng)雜物瞬間誤碰到旋轉(zhuǎn)葉片時，雖然料位計開關(guān)會立刻動作，但是延時繼電器經(jīng)過一段約 5 s 的延時后才會動作跳閘給煤機，這樣既避免了料位計偶發(fā)的瞬時動作誤跳給煤機，又不會影響真實堵煤時料位計的正確動作，料位計的運行可靠性得到了提高。

 

4.4 維修再利用

為降低設(shè)備維護成本，將銹蝕卡澀的阻旋料位計進行解體維修再利用。采購了部分軸承和密封件的備件，更換銹蝕的前端軸承，更換前端磨損的塑料密封件，將前端軸承的迎風(fēng)面涂抹油脂隔斷水蒸汽的侵蝕。通過自行維修再利用，有效緩解了日常維護中因料位計故障較多而備品不足的問題。

5 總結(jié)

通過上述一系列改進措施的實施，2019 年全年，該廠 12 臺給煤機未發(fā)生因料位計誤動作引起的給煤機跳閘事件，料位計的工作可靠性得到較大提高。