山西科泰矿用设备遇到了不少有关 HP843山西科泰矿用设备的一些问题咨询如：山西科泰矿用设备着火、磨煤振动大、石子煤多、刮板断裂、山西科泰矿用设备出力不足、煤粉细度不合格、山西科泰矿用设备煤粉分配和流速均匀性不良等问题 , 尤其是石子煤排量问题越来越突出。
本文结合国内实际情况对300 MW以上锅炉机组中速磨石子煤排量异常的现象 , 分析了石子煤排放异常的原因 , 总结了电厂运行调整和中速磨风环改造的经验 , 对今后电厂的运行和山西科泰矿用设备改造都有实际的指导意义。
山西科泰矿用设备
HP中速山西科泰矿用设备机叶轮装置说明
一. 简介
HP型山西科泰矿用设备作为中速山西科泰矿用设备的主要机型，在国内已有近三十余年的发展历史，近三十年的运行实践证明，该类型山西科泰矿用设备技术先进、设备运行平稳可靠、适应场合广泛，深受国内电站用户的欢迎。随着新技术发展的不断变化，该型山西科泰矿用设备已在众多方面进行了改进，以适应电厂对设备运行可靠、耐磨部件工作寿命长及方便检修的要求。
为适应市场的需要，我公司多年来一直从事山西科泰矿用设备备品配件的生产制造，长期追踪并消化山西科泰矿用设备的先进技术，拥有专业设计技术人员和丰富的设计经验，近年先后进行了部分电厂的中速磨的改造工作，全部获得用户的好评。
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二．HP磨原叶轮装置的不足
2.1 如上图,HP山西科泰矿用设备叶轮装置是把合在磨碗的传动轭上的,随传动轭一起旋转,主要作用:流经叶轮装置的一次热风将碾磨装置碾压合格的煤粉带入分离器并经煤粉管路送往锅炉,可见叶轮装置是将一次风凝结成具有一定动能的关键装置。
2.2 某电厂HP863山西科泰矿用设备，叶轮装置为铆焊件结构,由6段组合成一套完整的装置,每段由隔板分为5个喷嘴腔室,全圆周共30个喷嘴腔室,流经叶轮装置的一次风就是经过这30个喷嘴腔室,喷出并将煤粉携带走。在叶轮装置的出风口顶端配有3圈空气节流环,视调试情况增减。叶轮装置的外恻把合装有调节罩,调整与静止部件（分离器体底部的折向衬板支架）之间的动静间隙。（叶轮扇型段如下图）
2.3 HP山西科泰矿用设备叶轮装置存在的问题;
性能上 : 山西科泰矿用设备在运行期间表现出山西科泰矿用设备排渣量偏大，渣中含有大量粉尘和细沙，影响文明生产。石子煤排渣系统负荷较重，增加了运行人员和检修人员的工作量。
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结构功能上 : 把合的调节罩容易脱落,焊接的空气调节环不耐磨容易被一次风吹掉,这2项都容易产生大量的排渣。
三．通过案例寻找解决方案（方案一）
改进型型号：XGG-YLZZ-1
通过分析山西科泰矿用设备石子煤偏多原因，选用新型翼型风环更换改造，同 磨碗延伸环材料 行升 ，改造后山西科泰矿用设备石子煤排量降到不大于 0.5‰，达到了改造效果，取得了 著的效益。
某厂 #3、#4 锅炉是上海锅炉厂有限公司设计制造的 1 913 t/h 超临界压力直流锅炉。锅炉制粉系统主要设备为上海重型机械厂制造生产的 HP1003 型中速磨（设备规范如表 1 所列）。该山西科泰矿用设备可靠性较高，但是石子煤排放一直偏高，部分时段石子煤达到约 0.5 t/h，石子煤热值达到 3 000 kcal/kg 以上，石子煤排放带火星，同时石子煤超出石子煤冲洗系统承受能力，现场需要频繁人工清理。
石子煤偏多这一问题严重影响了机组供电煤耗发电煤耗等经济指标，也对现场文明生产造成不利影响。
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表 1 HP1003 山西科泰矿用设备设备规范（部分数据）
真正意义上的石子煤是硬度高密度大（2.6 t/m）热值低（400~600 kcal/kg）的，山西科泰矿用设备难以或不能磨碎的原煤中岩石类杂物；根据《中华人民共和国电力行业标准山西科泰矿用设备试验规程 DL467—92》中对中速山西科泰矿用设备石子煤量的的规定，结合山西科泰矿用设备设备规范的相关参数，可以判断山西科泰矿用设备系统已经偏离正常工况运行。本文就对山西科泰矿用设备石子煤偏多这个问题进行分析和处理。
1 风环结构的改造
风环结构不当，一次风流速过低或不均，石子煤中含有原煤，说明在喉口处的一次风不能将原煤与石子煤分开，导致排出的石子煤带有大量的原煤。我厂山西科泰矿用设备现有风环为直板式节流风环，即普通直板式风环在外圈沿周向焊接弧型压板[1]。
经过估算，磨 煤机叶轮风环处平均风速为v = 50~70 m/s（正常工况下），风环喷口位置风速足够高，但是由于风环自身厚度影响，一次风在风环（包括弧型压板）出口运动产生的压差，诱导生成涡流（漩涡），具体如图 1 所示。最终在风环出口截面上各点风速差别较大，部分位置风速可能为负值。
因此要想进一步降低山西科泰矿用设备石子煤排放量必须对山西科泰矿用设备风环进行改造。根据流体力学的相关知识，我们只要在保留原有的通流面积的条件下，对风环进行选型改造减少或消除涡流即可满足改造需求。
根据现场情况，结合翼型风环选型，我们取消原风环在外圈沿周向焊接弧型压板，对原有直板式风环加装翼片，模拟成为翼型风环如图 2 所示，同时也能够保留原有的一次风风速，具体如图 3 所示。
2 . 磨碗的改造
如果磨碗延伸环高度不够，则原煤很容易从磨碗滚动越过磨碗延伸环到达风环口。经过现场观察，主要是由于原有材质较差，磨碗延伸环高度方向磨损速度较快。根据设备情况，将磨碗延伸环材质提高为SA1750CR（碳化铬双金属材料）并对延伸环表 面使用耐磨焊材二次堆焊[2]。
2011 年大修期间我厂对 #4 锅炉部分山西科泰矿用设备于对风环进行了部分改造，将原有的直板式风环改型为新型翼型风环，风环改型后山西科泰矿用设备石子煤排量与未改之前相比明显减少很多，对此我们进行了数据统计，具体如表 2 所列。
表 2 风环改型后山西科泰矿用设备石子煤排量的对比
注：4B、4C、4E、4F 山西科泰矿用设备风环改造完成；4A、4D山西科泰矿用设备风环没有改造。
3. 改造后效果
当数据显示改造后，效果非常显著，石子煤排放率从原 0.5‰ ~ 1‰左右（部分条件下可达 2 ‰）降到改造后的不大于 0.5‰，至少降低了 90%，效果明显。
经过长期跟踪，风环及其延伸环改造改造后，相关设备缺陷无明显升高；特别是锅炉受热面磨损速度无较大变化，没有大量石子煤通过山西科泰矿用设备研磨成为石头粉进入炉内，锅炉受热面安全。根据试验结果，我厂 2012 年 #3 和 #4 机组山西科泰矿用设备都进行了风环 及其延伸环改造，效果良好[3]。
4. 结束语
本次改造是在保留一次风速度的同时，优化山西科泰矿用设备内一次风流场，使得原煤在山西科泰矿用设备内的碾磨停留时机内一次风流场，使得原煤在山西科泰矿用设备内的碾磨停留时间更长，原煤利用率大大提高，极大地减少了石子煤，节约了燃料成本，提高了设备自动化水平，改善了现场设备环境，为实现电厂安全文明生产创造了条件.
综合看来 , 现有的山西科泰矿用设备不管进口的还是国产的都是以国外的技术为基础制造的。
由于火电厂实际煤种绝大多数都与其设计煤种不符,煤种混杂 , 煤质差异大 , 再加上实际用煤时 , 有些电厂还掺烧各类洗中煤和煤矸石等劣质燃料 , 更增大了煤质的变化幅度[ 4 -6] , 这样就造成了风环设计与实际煤种的适应性较差。因此 , 国内大多电厂或多或少都存在石子煤排放量异常的问题。
我国标准 DTL/467-2004 规定中速磨石子煤量必须小于额定出力的 0 .05 %, 石子煤发热量小于6 .27 M J/kg 。一方面风环设计的适应性差 , 一方面有排放标准的限制, 所以多数电厂为了使排量满足国家标准, 都对山西科泰矿用设备风环进行改造, 减小通风环面积, 提高风环风速, 目的是减小石子煤排量。但由于缺少精确的理论计算 , 风环面积只是根据经验确定 , 使风速过高, 带来了石子煤无法排出的问题。
总结石子煤排量异常的原因 , 煤质不好是客观事实, 主观上的设计缺陷是问题的根本, 一次风测量偏差是不确定性因素 , 所以要想解决石子煤排量过大或过小的问题, 一定要通过理论计算的方法, 确定合理的风环面积, 得到合理的风环风速。
来源：山西黑金网
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