（内蒙古哈伦能源有限责任公司电厂运行部内蒙古阿拉善750300）
摘要：某电厂锅炉采用正压直吹式制粉系统，锅炉配备5台GS-HP863中速磨煤机。自2017年投运以来，存在磨煤机运行中内阻大，出力远低于设计值。设备磨损严重，检修人员劳动强度极大，严重影响了机组供电煤耗、锅炉热效率等经济指标。经对GS-HP863磨煤机的分析和研究，结合其他电厂调整经验，通过对叶轮风环节流环面积，磨辊间隙和磨辊动静密封装置的调整改造，使GS-HP863磨煤机出力达到额定值，极大降低了检修人员劳动强度和燃料浪费，取得了显著成效。
关键词：磨煤机；风环改造；动静装置；原因分析；处理措施
概述
某公司锅炉为上海锅炉厂有限责任公司自主开发设计、制造的亚临界330MW锅炉。锅炉炉型是SG-1176/17.5-M4022型，一次中间再热自然循环锅炉，单炉膛、一次再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。设计煤种为烟煤。采用GS-HP863中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹式系统。
1、GS-HP863型磨煤机主要组成部件如下
（1）电动机驱动减速箱：减速箱直接与磨碗链接，减速箱由行星齿轮组成，具有适当的减速比，使磨碗达到要求的转速。
（2）侧机体：内装有衬板，在磨碗四周形成进风口，并起支撑分离器体作用，用于干燥输送煤粉的热空气通过进风口引入并沿磨碗周围向上。
（3）磨碗：被减速箱带动的磨碗，原煤在磨碗上方被挤压、研磨成粉。
（4）叶轮装置（即风环）：安装在磨碗外圆上，它能使通过磨碗外径与分离器体之间环隙的热空气均匀分布，从而控制磨煤机碾磨区域的风粉混合物。
（5）弹簧加载：三只单独的弹簧加载的磨辊装置悬挂在分离器体内，位于磨碗的上方，当原煤充满磨辊与磨碗之间隙是，磨辊能自由转动。
（6）分离器体：分离器体、导向衬板、装有折向门装置和内锥体的分离器顶盖和分离器。这些部件分离煤粉，并引导风粉向上，流经折向门装置将较粗的煤粉从气流中分离出来，并回落到磨碗进一步研磨。
（7）出口文丘利和多出口装置，这些部件把煤粉气流分成均匀的四股。
（8）磨煤机排出阀装置：装在多孔出口装置的顶部，排出阀装置由四个气动闸阀组成，在磨煤机停用时把磨煤机和运行锅炉隔离开来，检修时也用它来隔离磨煤机。
2、GS-HP863中速磨煤机运行主要存在以下几点问题
（1）磨煤机振动，磨煤机磨辊与磨盘间隙10～12mm，磨辊弹簧加载轴头与磨辊圆顶头间隙1～1.5mm，调试期发生磨煤机群振事件，后期将磨辊弹簧加载轴头与磨辊圆顶头间隙放大40mm后，在磨煤机任意工况下振动现象消失。
（2）磨煤机出力严重不足内阻值达到7Kpa，运行人员为了提高磨煤机出力提高磨煤机入口风压，使风煤比严重超出设计值，进入炉膛的一次风率明显高于设计值，二次风量偏低，二次风速偏低，炉内空气动力场混乱，煤粉燃尽困难，飞灰、灰渣含碳量、NOx值较高，高一次风压，造成空预器、磨煤机内部磨损严重。
（4）磨煤机长时间运行，磨辊与磨盘、弹簧头与磨辊顶头的间隙不能保证1～1.5mm均匀间隙要求，磨盘煤层厚易发生堵磨现象，发生一次磨煤机多台堵塞灭火事件。
（5）内部检查发现磨煤机风环与机壳动静密封件脱落，造成由于风环动静间隙处的分流作用，进入风环的一次风量减少，增加动静间隙抢风率。
3、根据上述问题我厂进行了尝试性改造
1）、通过调整磨煤机风环节流环面积，在这个问题上，磨煤机生产厂家通过现场实际运行参数及设计经验，提出改造要求：磨煤机风环面积由初设137mm减少至51mm。
2）叶轮动静风环间隙严重偏大，大量掉落煤、石子煤；
在一次风量固定的情况下，由于风环动静间隙的分流作用，进入风环的一次风量与间隙和风环的风率有关。风环动静间隙减小即减小间隙面积，会增加间隙处的局部阻力，使间隙抢风率降低，更多的一次风流经风环，在风环出口面积不变的情况下就能提高风环出口风速。根据相关研究表明，某电厂HP863磨煤机风环动静间隙宽度由10mm增大至20mm后，风环出口风速和间隙抢风率如右图，石子煤排放量增加53.38%。在磨煤机检修过程中，在能保证磨碗正常旋转的情况下，应当尽可能的减小动静间隙的大小，控制在8~12mm左右。
3）叶轮外环处风环下部10厘米动静密封凸台由机体下把合改为磨盘延伸段上把合，目的是提高喷嘴出风口挡料环有效高度，将由于高速旋转甩出煤粒重新吹回磨煤机碾磨区域。4）因该厂入炉煤细面多，将磨煤机弹簧头与磨辊顶头的间隙调整至6～8mm，长时间53t/h运行，石子煤渣量极少，启动初期磨煤机有振动现象，铺煤后振动现象消失。
5）调试期磨煤机振动原因分析认为，由于厂家设计节流环面积过大抑制了风环腔室通流面积造成风煤比严重失调，且该厂磨煤机属于提效改造型，较常规HP863转速提高4.46r/min，煤层动态安息角过大造成煤层不均发生局部堆垛进而引发振动现象。
4、效益分析
磨煤机出力由之前的38t/h提高至53t/h大幅直接降低了发电成本。以改造#2炉B磨煤机为例说明：改前给煤量38t/h时满出力，改后同样的给煤量53t/h额定出力，石子煤渣量较小开4备一即可满足生产要求，节约厂用电率：计算公式如下：
磨煤机电压为6KV，按330MW负荷4磨运行计算，磨煤机节约的厂用电率约为（6KV×37A×0.85）/330000KW×100%=0.057%，以2017年全年厂用电量14328万KW为例。
单台磨煤机累计节电=143280000×0.057%=81669.6KW.h
节省成本=81669.6KW.h×0.3元=24500.88元。
结束语
综上所述，本文以GS-HP863中速磨煤机为研究对象，探讨了如何处理好磨煤机的磨辊与磨盘动静间隙以及风环节流环面积，以此达到提高磨煤机出力的目的。由于本文篇幅有限，相关研究尚存在不足之处，还需要在今后的理论以及实践中进行深入的总结和研究。
参考文献：
[1]尤卫群，吴运国，吕春俊等.MPS280中速磨煤机动静风环改造[J].电站辅机，2011，32（4）：33-35，38.
[2]卢晓，赵振宁，安连锁等.300MW机组锅炉中速磨煤机改造后出力不足问题的解决[J].中国电力，2009，42（12）：61-65.
作者简介：
王建仁（1980—），男，内蒙古阿拉善盟，助理工程师，研究方向：火电厂锅炉节能目前就职于：内蒙古哈伦能源有限责任公司电厂运行部。