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引言

某電廠(chǎng)機(jī)組容量 2×350 MW，鍋爐為哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)制造，型號(hào)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(jìn)雙出鋼球磨，每臺(tái)機(jī)組配 3 臺(tái)磨煤機(jī)，6 臺(tái)給煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)配 1 臺(tái)密封風(fēng)機(jī)，向磨煤機(jī)的旋轉(zhuǎn)密封和給煤機(jī)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(jī)的落煤口處，安裝有一臺(tái)阻旋式料位計(jì)，當(dāng)磨煤機(jī)因制粉出力惡化發(fā)生堵煤時(shí)，磨筒內(nèi)的煤將會(huì)不斷向上堆積，直到落煤口處。此時(shí)，阻旋式料位計(jì)因積煤阻擋旋轉(zhuǎn)葉片而動(dòng)作，立即跳閘給煤機(jī)，防止給煤機(jī)繼續(xù)給煤造成更嚴(yán)重堵煤 ( 見(jiàn)圖 1 )。阻旋式料位計(jì)的安裝使用，大大降低了制粉系統(tǒng)發(fā)生堵煤時(shí)機(jī)務(wù)人員疏通積煤工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了清理堵煤的時(shí)間，取得了良好的安全效益和時(shí)間效益。

2 設(shè)備存在問(wèn)題

阻旋式料位計(jì)安裝使用半年后，自 2018 年開(kāi)始，兩臺(tái)爐的給煤機(jī)料位計(jì)開(kāi)始頻繁出現(xiàn)誤動(dòng)作，跳閘給煤機(jī) (見(jiàn)表 1 )，嚴(yán)重影響了制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

從表 1 可以看出，2018 年全年，兩臺(tái)爐給煤機(jī)料位計(jì)共誤動(dòng)作 15 次，其中因粘煤誤碰 5 次，料位計(jì)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(jì)發(fā)生誤動(dòng)作的原因共有 3種，即“倉(cāng)壁粘煤”“自身卡澀”“雜物卡住”。下面針對(duì)這 3 種原因逐個(gè)進(jìn)行分析。

3.1 倉(cāng)壁粘煤

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

 

通過(guò)給煤機(jī)落煤口處窺視鏡仔細(xì)觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)部分給煤機(jī)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(guò)研磨非常細(xì)小，而且經(jīng)過(guò)熱一次風(fēng)的加熱，煤中水份會(huì)析出。所以落煤口處向上涌出的是溫度約 70 ℃的細(xì)煤粉和水蒸汽的混合物。此混合物涌出碰到溫度較低的倉(cāng)壁時(shí)，便會(huì)

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

 

3.2 自身卡澀

將誤動(dòng)作的料位計(jì)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)料位計(jì)的前端軸承銹蝕嚴(yán)重，旋轉(zhuǎn)較困難，旋轉(zhuǎn)阻力較大(見(jiàn)圖 2 )。當(dāng)軸承的旋轉(zhuǎn)阻力增大到比料位計(jì)內(nèi)的彈簧拉力還大時(shí)，料位計(jì)便會(huì)動(dòng)作。

阻旋式料位計(jì)工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)探桿及葉片不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，前端軸承通過(guò)一個(gè)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(dòng)摩擦，長(zhǎng)期工作后，易出現(xiàn)細(xì)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(shí)，水蒸汽會(huì)通過(guò)塑料密封件的細(xì)小縫隙，進(jìn)入前端軸承導(dǎo)致銹蝕卡澀，從而引起料位計(jì)的誤動(dòng)作。

 

3.3 雜物卡住

從圖 1 可知，阻旋式料位計(jì)安裝于給煤機(jī)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(shù)枝等雜物時(shí)，易碰到料位計(jì)的旋轉(zhuǎn)葉片導(dǎo)致誤動(dòng)作。

 

4 采取的措施

4.1 增大給煤機(jī)密封風(fēng)入口手動(dòng)閥開(kāi)度

適當(dāng)增大給煤機(jī)密封風(fēng)入口手動(dòng)閥開(kāi)度，使給煤機(jī)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(shí)，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(dòng)下，由落煤口向上涌出到給煤機(jī)筒體內(nèi)。造成落煤口處倉(cāng)壁粘煤，水蒸汽進(jìn)入到料位計(jì)軸承造成銹蝕卡澀。通過(guò)適當(dāng)增大給煤機(jī)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(wú)法經(jīng)落煤口向上涌出，從而避免了落煤口處倉(cāng)壁粘煤和水蒸汽進(jìn)入料位計(jì)造成軸承銹蝕卡澀的問(wèn)題。

 

4.2 焊接擋煤鋼梁和格柵

通過(guò)對(duì)皮帶落煤軌跡的不斷模擬試驗(yàn)，在料位計(jì)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(shí)又能避免正常運(yùn)行時(shí)的落煤沖擊，延長(zhǎng)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(shí)繼電器

在料位計(jì)跳閘給煤機(jī)控制回路中將普通繼電器改為延時(shí)繼電器，當(dāng)雜物瞬間誤碰到旋轉(zhuǎn)葉片時(shí)，雖然料位計(jì)開(kāi)關(guān)會(huì)立刻動(dòng)作，但是延時(shí)繼電器經(jīng)過(guò)一段約 5 s 的延時(shí)后才會(huì)動(dòng)作跳閘給煤機(jī)，這樣既避免了料位計(jì)偶發(fā)的瞬時(shí)動(dòng)作誤跳給煤機(jī)，又不會(huì)影響真實(shí)堵煤時(shí)料位計(jì)的正確動(dòng)作，料位計(jì)的運(yùn)行可靠性得到了提高。

 

4.4 維修再利用

為降低設(shè)備維護(hù)成本，將銹蝕卡澀的阻旋料位計(jì)進(jìn)行解體維修再利用。采購(gòu)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(guò)自行維修再利用，有效緩解了日常維護(hù)中因料位計(jì)故障較多而備品不足的問(wèn)題。

5 總結(jié)

通過(guò)上述一系列改進(jìn)措施的實(shí)施，2019 年全年，該廠(chǎng) 12 臺(tái)給煤機(jī)未發(fā)生因料位計(jì)誤動(dòng)作引起的給煤機(jī)跳閘事件，料位計(jì)的工作可靠性得到較大提高。