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摘要：本文结合磨煤机运行中的实际情况，针对HP碗式中速磨煤机堵煤的问题，结合其结构类型及实际运行情况对其发生的原因及相关控制措施等进行阐述、分析，为同类型磨煤机发生类似的情况下提供借鉴，以保证制粉系统安全运行。
关键词：HP碗式中速磨煤机 堵煤石子煤
中图分类号：P618文献标识码： A
引言
在火力发电厂中，制粉系统是燃料供给的一个庞大而且重要环节，其中磨煤机又占据了很重要的地位。随着科技的不断发展，大型发电机组走上历史舞台，为了保证机组安全、高效、稳定运行，从而对制粉系统的控制、调整提出了更高的要求，其中磨煤机的安全、稳定运行就显得尤为重要。尤其针对现在普遍以直吹式制粉系统为主的大型锅炉，磨煤机无法正常运行，最直接的影响锅炉燃烧，从而影响机组安全、稳定。由于磨煤机自身设计问题以及调整手段、给煤质量等外界因素，很容易造成磨煤机发生堵煤等问题，从而造成磨煤机无法正常出力，影响机组安全。本文针对普遍使用的HP型磨煤机运行中的堵煤产生的现象及其原因，同时结合我厂实际情况进行分析，并提出相应的控制措施，具有较好的借鉴意义。
一、系统介绍
HP碗式中速磨煤机主要结构介绍及其作用
HP碗式中速磨煤机如图1由驱动装置、侧机体、磨碗、磨辊、分离器体以及分离器组成。
图1
1）驱动装置：驱动装置由电动机输出轴通过联轴器联接位于磨煤机下部的减速箱输入轴，按照一定的传动系统的速比，使磨碗恒转速旋转。
2）侧机体：侧机体内装有衬板、导向叶片和石子煤刮板，侧机体利用进风口的位置和导向叶片使气流产生旋转，并经过磨碗周缘的叶轮均匀的进入磨煤机的研磨系统，并沿磨碗四周向上。侧机体不仅为石子煤、铁块等杂物提供了排放通道，而且对分离器体起到支承作用 。
3）磨碗：磨碗装置主要包括磨碗、保持环、耐磨板、磨碗轴、夹紧环以及一组呈扇形状的衬板。磨碗衬板的一端被紧密地镶嵌在磨碗的凹槽内，另一端用楔形的夹紧环压紧，当拧紧环上的螺栓后，衬板就被牢牢地固定了。衬板由耐磨合金铸件制成，直接与煤相接触，；有若干块衬板的表面是带有凹槽的，目的在于将煤中的大颗粒 “咬入”。磨碗外周缘装有一圈叶轮。叶轮随磨碗一起由驱动装置驱动旋转，使气流经叶轮后垂直向上。叶轮的通风面积可通过增减空气节流环来调节，从而调节磨煤机的通风量。
4）磨辊：磨辊的作用是与运转中的磨碗将来煤磨制成所要求的细度。磨碗上方设有磨辊，磨辊工作面上增加一层耐磨层，磨辊本身由辊轴、上下轴承、耳轴和辊体组成。磨辊与磨碗之间留有一定的间隙，以保证磨煤机空载时，磨碗衬板与磨辊不会直接接触，避免无谓的电能消耗，使启动时平稳无噪音。磨辊装置上设有磨辊与磨碗间隙调节杆，可通过调节杆调节磨辊与磨碗之间的间隙。整个磨辊装置通过耳轴悬挂在分离器体上，因此磨辊又可以绕耳轴作上下移动，磨辊轴是固定的，当磨碗转动时，靠煤的摩擦力传递磨碗的转动力矩使磨辊绕其轴而转动。
5）分离器体：磨煤机上所有的碾磨部件和分离器装置都安装在分离器体内，分离器体为一次风提供了充分的空间，用以干燥原煤和经过碾磨的煤粉，部分颗粒较大的煤粉也在這一空间内从气流中分离出来。
6）分离器：分离器由折向门、内锥体以及倒锥体组成。一次风煤粉气流经过分离器后，细度不合格的煤粉颗粒被分离出来，回到磨碗重新碾磨。因折向门叶片有一定的偏转角度，所以当一次风煤粉气流从折向门通过时改变了方向，产生旋转，由于离心力的作用使不合格的煤粉从气流中分离出来，合格的煤粉则通过出口文丘里管和多孔出口装置被均匀地分成四股，最后经四扇排出门进入煤粉管道。内锥体引导不合格的煤粉回到磨碗，内锥体上装有耐磨衬板，以防磨穿后使煤粉气流短路，影响煤粉的质量。倒锥体的设置是为了防止一次风煤粉气流倒流。
二、 工作原理
原煤经联接在给煤机上的中心给煤管送到磨碗上，在离心力的作用下，向磨碗的周缘移动，由于径向和周向的移动，煤在可绕轴旋转的磨辊装置下通过，当煤通过磨辊和磨碗之间的间隙后，被碾磨成粉并继续向磨碗的周缘移动，最后从磨碗周缘溢出。
经过冷热风挡板调节到一定温度的一次风从磨煤机进风口进入并绕磨碗周缘自下而上流动。溢出磨碗周缘的煤粉被一次风干燥并随一次风气流旋转上升，在分离器内进行煤粉分离，细度合格的煤粉随气流被带入炉膛燃烧，细度不合格的煤粉返回磨碗进一步碾磨。那些混杂在原煤中难以碾磨的杂质和石子煤从磨碗周缘溢出后，因其颗粒和重度大，不能被气流托起落入侧机体区域内，由装在磨碗裙罩上且贴近侧机体底板的刮板装置刮到石子煤排出口，进入石子煤排放系统。磨煤机正常运行时，石子煤斗进口门应开启，石子煤通过该门进入石子煤斗，由人工进行定期排放、清理。
三、HP碗式中速磨煤机堵煤现象及原因
1、 HP碗式中速磨煤机发生堵煤现象
HP碗式中速磨煤机堵煤一般表现在磨煤机本身的一些参数变化，如进出口差压即磨碗差压变化，一次风量的变化，磨煤机电流、声音以及排渣量的变化等方面，现我们举实例来体现： 2014年07月28日，某电厂正常运行时，总煤量250t/h， 21-25磨煤机运行，25磨煤机煤量49 t/h,冷一次风量93t/h，25磨煤机出口温度72℃,磨碗差压2.9kPa。监盘发现25磨煤机磨碗差压由2.9kPa缓慢上升到3.57kPa，一次风量由93t/h降为88t/h，出口温度下降为69℃，电流由47.27A上升为49.35A变化不明显，就地磨煤机增大，排渣量也明显增大，25磨煤机呈现堵煤迹象。某电厂磨煤机主要技术参数表1
型号 HP-983
转速 33.01r/min
额定电流 64.9A
最大制粉出力 57.5t/h
最大通风量 98.1t/h
最小通风量 68.7t/h
出口温度 65℃—80℃
表1
结合以上实例，我们对HP碗式中速磨煤机发生堵煤时呈现的现象总结为以下几点；
1）石子煤排放量异常增大。
2）磨煤机进出口差压即磨碗差压增大。
3）磨煤机风量调节挡板逐渐开大，但磨煤机入口一次风量仍降低。
4）磨煤机出口温度下降。
5）磨煤机及传动装置声音异常。
6）磨煤机电流增大。
7）石子煤排放量异常减小甚至不掉落石子煤，同时可能会伴随火星冒出、出渣口温度高等情况。
8）机组负荷与当前给煤量不匹配。
9）相应制粉系统火检变弱，燃烧减弱同时还会造成主、再热汽温下降。
2、磨煤机堵煤异常原因分析
（1）煤质较差。
对于正压直吹式制粉系统，磨煤机的出力与机组负荷基本上是呈线性关系，负荷增加相应的就必须增加磨煤机出力，这是基本原则。如果给煤中含石子较多，且颗粒较大，这样会加速磨煤机刮板的损坏，甚至进入大型异物造成石子煤出口堵塞，引起煤在磨煤机内部逐渐积存，引起磨煤机堵煤发生。
（2）磨煤机缺陷。
①磨煤机叶轮装置、调节环、衬板等设备损坏，使原煤不正常掉落至一次风室造成煤粉在风室积存，发生自燃、着火现象，从而引起结焦，如果结焦位于一次风室处会引起一次风通流截面积减小，从而影响一次风量减小，引起磨煤机出粉不足。如果结焦堵在排渣口，会造成石子煤无法排除，造成磨煤机堵渣。
②风门卡涩或损坏而无法操作，造成一次风流量固定不变，当负荷变动尤其是升负荷过程中，造成一次风出力不足，造成磨煤机煤量与负荷不符，负荷不能加到目标值，同时造成磨煤机堵煤发生。
3、人为因素。
① 石子煤排放不及时，造成石子煤被旋转的刮板推至入口一次風道，造成石子煤在风道积存，使其流通面积减小，造成磨煤机堵煤。
② 当磨煤机内部异常，造成部分煤粉燃烧，并伴随火星掉落时，运行人员投入消防蒸汽时间过长，会造成磨煤机内部湿度过大，燃烧的煤会结成焦块，如果焦块过大堵在排渣口无法排出，就会造成磨煤机无法排渣，进而演变成堵煤事件。
四、控制措施
① 运行中注意监视磨煤机各项参数，定期的进行磨煤机检修，避免一些像刮板等易损件，在机组长周期运行中，发生疲劳损坏、脱落，影响机组安全。
②严格控制来煤质量，避免“三块”进入磨煤机。我厂磨煤机设计来煤要求煤块直径小于38mm，实际运行时煤块直径要严格控制，避免燃用高硫煤或者做好燃煤掺烧情况。
③运行人员根据机组负荷及锅炉燃烧情况，及时调整磨煤机出力，控制磨煤机出口温度在规定范围内，控制好一次风量（我厂规定为磨煤机出口温度为65℃~85℃，一般在75℃左右，要求风量在68 t/h以上，磨煤机最大出力情况下一般在88 t/h ~91 t/h）。如果在磨煤机有掉火星迹象，优先降低磨煤机出口温度，在允许情况下适当降低该磨煤机出力，最后选择投入消防蒸汽，选择消防蒸汽间断投入，每次投入时间尽量控制在10分钟以内，避免消防蒸汽连续造成结焦。
④排渣人员技术要过硬，能够根据实际的落渣情况，及时进行排渣，排渣工作要认真，排渣结束后要检查排渣门状态正确，并且能够及时的进行对临近两次排渣时的落渣量进行对比来判断实际运行情况。在实际运行过程中，值长或机组主值要根据实际的负荷变化，以及来煤质量情况及时通知排渣人员做好排渣工作。
⑤ 一但发现有堵煤迹象，应观察其磨碗差压，一次风量，一次风压力变化，磨煤机电流以及就地排渣情况，如果差压逐渐增大，电流增大，应逐步的降低煤量，控制给煤量。
结语
磨煤机作为机组重要辅机，其安全稳定运行，尤为重要。磨煤机堵煤情况，主要在给煤质量跟排渣情况，及时做到煤质的控制，避免大型异物进入，避免高硫煤等，针对渣量情况合理安排排渣时间，是保障磨煤机安全稳定运行，不发生堵煤情况的主要环节。运行人员对于磨煤机的各项参数要敏感，发现异常及时检查处理，保障机组安全、稳定运行。
作者简介：
赵彬、男、1985年8月23日出生、2009年毕业于河北农业大学、工学学士学位、与河北国华沧东发电有限责任公司从事巡检工作
关键词：HP碗式中速磨煤机 堵煤石子煤
中图分类号：P618文献标识码： A
引言
在火力发电厂中，制粉系统是燃料供给的一个庞大而且重要环节，其中磨煤机又占据了很重要的地位。随着科技的不断发展，大型发电机组走上历史舞台，为了保证机组安全、高效、稳定运行，从而对制粉系统的控制、调整提出了更高的要求，其中磨煤机的安全、稳定运行就显得尤为重要。尤其针对现在普遍以直吹式制粉系统为主的大型锅炉，磨煤机无法正常运行，最直接的影响锅炉燃烧，从而影响机组安全、稳定。由于磨煤机自身设计问题以及调整手段、给煤质量等外界因素，很容易造成磨煤机发生堵煤等问题，从而造成磨煤机无法正常出力，影响机组安全。本文针对普遍使用的HP型磨煤机运行中的堵煤产生的现象及其原因，同时结合我厂实际情况进行分析，并提出相应的控制措施，具有较好的借鉴意义。
一、系统介绍
HP碗式中速磨煤机主要结构介绍及其作用
HP碗式中速磨煤机如图1由驱动装置、侧机体、磨碗、磨辊、分离器体以及分离器组成。
图1
1）驱动装置：驱动装置由电动机输出轴通过联轴器联接位于磨煤机下部的减速箱输入轴，按照一定的传动系统的速比，使磨碗恒转速旋转。
2）侧机体：侧机体内装有衬板、导向叶片和石子煤刮板，侧机体利用进风口的位置和导向叶片使气流产生旋转，并经过磨碗周缘的叶轮均匀的进入磨煤机的研磨系统，并沿磨碗四周向上。侧机体不仅为石子煤、铁块等杂物提供了排放通道，而且对分离器体起到支承作用 。
3）磨碗：磨碗装置主要包括磨碗、保持环、耐磨板、磨碗轴、夹紧环以及一组呈扇形状的衬板。磨碗衬板的一端被紧密地镶嵌在磨碗的凹槽内，另一端用楔形的夹紧环压紧，当拧紧环上的螺栓后，衬板就被牢牢地固定了。衬板由耐磨合金铸件制成，直接与煤相接触，；有若干块衬板的表面是带有凹槽的，目的在于将煤中的大颗粒 “咬入”。磨碗外周缘装有一圈叶轮。叶轮随磨碗一起由驱动装置驱动旋转，使气流经叶轮后垂直向上。叶轮的通风面积可通过增减空气节流环来调节，从而调节磨煤机的通风量。
4）磨辊：磨辊的作用是与运转中的磨碗将来煤磨制成所要求的细度。磨碗上方设有磨辊，磨辊工作面上增加一层耐磨层，磨辊本身由辊轴、上下轴承、耳轴和辊体组成。磨辊与磨碗之间留有一定的间隙，以保证磨煤机空载时，磨碗衬板与磨辊不会直接接触，避免无谓的电能消耗，使启动时平稳无噪音。磨辊装置上设有磨辊与磨碗间隙调节杆，可通过调节杆调节磨辊与磨碗之间的间隙。整个磨辊装置通过耳轴悬挂在分离器体上，因此磨辊又可以绕耳轴作上下移动，磨辊轴是固定的，当磨碗转动时，靠煤的摩擦力传递磨碗的转动力矩使磨辊绕其轴而转动。
5）分离器体：磨煤机上所有的碾磨部件和分离器装置都安装在分离器体内，分离器体为一次风提供了充分的空间，用以干燥原煤和经过碾磨的煤粉，部分颗粒较大的煤粉也在這一空间内从气流中分离出来。
6）分离器：分离器由折向门、内锥体以及倒锥体组成。一次风煤粉气流经过分离器后，细度不合格的煤粉颗粒被分离出来，回到磨碗重新碾磨。因折向门叶片有一定的偏转角度，所以当一次风煤粉气流从折向门通过时改变了方向，产生旋转，由于离心力的作用使不合格的煤粉从气流中分离出来，合格的煤粉则通过出口文丘里管和多孔出口装置被均匀地分成四股，最后经四扇排出门进入煤粉管道。内锥体引导不合格的煤粉回到磨碗，内锥体上装有耐磨衬板，以防磨穿后使煤粉气流短路，影响煤粉的质量。倒锥体的设置是为了防止一次风煤粉气流倒流。
二、 工作原理
原煤经联接在给煤机上的中心给煤管送到磨碗上，在离心力的作用下，向磨碗的周缘移动，由于径向和周向的移动，煤在可绕轴旋转的磨辊装置下通过，当煤通过磨辊和磨碗之间的间隙后，被碾磨成粉并继续向磨碗的周缘移动，最后从磨碗周缘溢出。
经过冷热风挡板调节到一定温度的一次风从磨煤机进风口进入并绕磨碗周缘自下而上流动。溢出磨碗周缘的煤粉被一次风干燥并随一次风气流旋转上升，在分离器内进行煤粉分离，细度合格的煤粉随气流被带入炉膛燃烧，细度不合格的煤粉返回磨碗进一步碾磨。那些混杂在原煤中难以碾磨的杂质和石子煤从磨碗周缘溢出后，因其颗粒和重度大，不能被气流托起落入侧机体区域内，由装在磨碗裙罩上且贴近侧机体底板的刮板装置刮到石子煤排出口，进入石子煤排放系统。磨煤机正常运行时，石子煤斗进口门应开启，石子煤通过该门进入石子煤斗，由人工进行定期排放、清理。
三、HP碗式中速磨煤机堵煤现象及原因
1、 HP碗式中速磨煤机发生堵煤现象
HP碗式中速磨煤机堵煤一般表现在磨煤机本身的一些参数变化，如进出口差压即磨碗差压变化，一次风量的变化，磨煤机电流、声音以及排渣量的变化等方面，现我们举实例来体现： 2014年07月28日，某电厂正常运行时，总煤量250t/h， 21-25磨煤机运行，25磨煤机煤量49 t/h,冷一次风量93t/h，25磨煤机出口温度72℃,磨碗差压2.9kPa。监盘发现25磨煤机磨碗差压由2.9kPa缓慢上升到3.57kPa，一次风量由93t/h降为88t/h，出口温度下降为69℃，电流由47.27A上升为49.35A变化不明显，就地磨煤机增大，排渣量也明显增大，25磨煤机呈现堵煤迹象。某电厂磨煤机主要技术参数表1
型号 HP-983
转速 33.01r/min
额定电流 64.9A
最大制粉出力 57.5t/h
最大通风量 98.1t/h
最小通风量 68.7t/h
出口温度 65℃—80℃
表1
结合以上实例，我们对HP碗式中速磨煤机发生堵煤时呈现的现象总结为以下几点；
1）石子煤排放量异常增大。
2）磨煤机进出口差压即磨碗差压增大。
3）磨煤机风量调节挡板逐渐开大，但磨煤机入口一次风量仍降低。
4）磨煤机出口温度下降。
5）磨煤机及传动装置声音异常。
6）磨煤机电流增大。
7）石子煤排放量异常减小甚至不掉落石子煤，同时可能会伴随火星冒出、出渣口温度高等情况。
8）机组负荷与当前给煤量不匹配。
9）相应制粉系统火检变弱，燃烧减弱同时还会造成主、再热汽温下降。
2、磨煤机堵煤异常原因分析
（1）煤质较差。
对于正压直吹式制粉系统，磨煤机的出力与机组负荷基本上是呈线性关系，负荷增加相应的就必须增加磨煤机出力，这是基本原则。如果给煤中含石子较多，且颗粒较大，这样会加速磨煤机刮板的损坏，甚至进入大型异物造成石子煤出口堵塞，引起煤在磨煤机内部逐渐积存，引起磨煤机堵煤发生。
（2）磨煤机缺陷。
①磨煤机叶轮装置、调节环、衬板等设备损坏，使原煤不正常掉落至一次风室造成煤粉在风室积存，发生自燃、着火现象，从而引起结焦，如果结焦位于一次风室处会引起一次风通流截面积减小，从而影响一次风量减小，引起磨煤机出粉不足。如果结焦堵在排渣口，会造成石子煤无法排除，造成磨煤机堵渣。
②风门卡涩或损坏而无法操作，造成一次风流量固定不变，当负荷变动尤其是升负荷过程中，造成一次风出力不足，造成磨煤机煤量与负荷不符，负荷不能加到目标值，同时造成磨煤机堵煤发生。
3、人为因素。
① 石子煤排放不及时，造成石子煤被旋转的刮板推至入口一次風道，造成石子煤在风道积存，使其流通面积减小，造成磨煤机堵煤。
② 当磨煤机内部异常，造成部分煤粉燃烧，并伴随火星掉落时，运行人员投入消防蒸汽时间过长，会造成磨煤机内部湿度过大，燃烧的煤会结成焦块，如果焦块过大堵在排渣口无法排出，就会造成磨煤机无法排渣，进而演变成堵煤事件。
四、控制措施
① 运行中注意监视磨煤机各项参数，定期的进行磨煤机检修，避免一些像刮板等易损件，在机组长周期运行中，发生疲劳损坏、脱落，影响机组安全。
②严格控制来煤质量，避免“三块”进入磨煤机。我厂磨煤机设计来煤要求煤块直径小于38mm，实际运行时煤块直径要严格控制，避免燃用高硫煤或者做好燃煤掺烧情况。
③运行人员根据机组负荷及锅炉燃烧情况，及时调整磨煤机出力，控制磨煤机出口温度在规定范围内，控制好一次风量（我厂规定为磨煤机出口温度为65℃~85℃，一般在75℃左右，要求风量在68 t/h以上，磨煤机最大出力情况下一般在88 t/h ~91 t/h）。如果在磨煤机有掉火星迹象，优先降低磨煤机出口温度，在允许情况下适当降低该磨煤机出力，最后选择投入消防蒸汽，选择消防蒸汽间断投入，每次投入时间尽量控制在10分钟以内，避免消防蒸汽连续造成结焦。
④排渣人员技术要过硬，能够根据实际的落渣情况，及时进行排渣，排渣工作要认真，排渣结束后要检查排渣门状态正确，并且能够及时的进行对临近两次排渣时的落渣量进行对比来判断实际运行情况。在实际运行过程中，值长或机组主值要根据实际的负荷变化，以及来煤质量情况及时通知排渣人员做好排渣工作。
⑤ 一但发现有堵煤迹象，应观察其磨碗差压，一次风量，一次风压力变化，磨煤机电流以及就地排渣情况，如果差压逐渐增大，电流增大，应逐步的降低煤量，控制给煤量。
结语
磨煤机作为机组重要辅机，其安全稳定运行，尤为重要。磨煤机堵煤情况，主要在给煤质量跟排渣情况，及时做到煤质的控制，避免大型异物进入，避免高硫煤等，针对渣量情况合理安排排渣时间，是保障磨煤机安全稳定运行，不发生堵煤情况的主要环节。运行人员对于磨煤机的各项参数要敏感，发现异常及时检查处理，保障机组安全、稳定运行。
作者简介：
赵彬、男、1985年8月23日出生、2009年毕业于河北农业大学、工学学士学位、与河北国华沧东发电有限责任公司从事巡检工作