（贵州鸭溪发电有限公司 563108）
摘要：鸭溪发电公司福斯特惠勒磨煤机压差料位系统改造前存在设备元器件运行状态故障率高、压缩空气品质差、无异常报警功能、无自动吹扫功能等问题，为保证磨机料位测量准确可靠，对该系统进行了改造。改造后机组运行可靠性和经济性得到了大幅提高。
关键词：磨煤机 料位测量 系统改造
Mill pressure difference material position detection system optimization transformation
Lipengju
（Jinyuan Group GuizhouYaxi Power Generation Co. Ltd）
Abstract：Differential pressure material position system transformation equipment components exist before the operation state of high failure rate, poor quality of compressed air, no abnormal alarm function, no problem sweep function automatic blowing coal grinding machine of Yaxi power company Forster Wheeler mill, in order to ensure the material level measurement accuracy and reliability, the system of the transformation. After the transformation of unit operation reliability and economy have been greatly improved.
Keywords：mill Level measurement System transformation
0、概述
贵州鸭溪发电有限公司4×300MW亚临界机组，其中#1和#2机组八台磨煤机配置为福斯特惠勒双进双出钢球磨煤机，原配置的压差料位检测装置是属于压差测量初级产品，全手动切换测量，历经几年的运行，设备磨损较严重，不能准确测量料位，严重影响到系统的经济运行和安全运行。经过可行性研究分析，最终对该检测系统进行了改造，改造后系统测量准确可靠，经济稳定运行，创造了很好的经济效益。
1、原压差料位检测系统存在的问题
1.1关键器件简陋造成料位大幅度的波动使磨煤机低料位制粉不能进入经济运行
双进双出磨煤机配置的压差料位检测装置关键缺陷是采用最简易的玻璃管转子流量计，输出的微流量气流对磨煤机的料位进行检测。在磨煤机筒体内压力产生变化时，用此种器件产生的检测气流不能与筒体压力同步变化，会产生如下问题。
当容量风发生变化和磨煤机筒体内钢球进行大幅度的抛落运动时都会引起筒体内压力产生变化，使不能同步变化的气流检测的料位信号大幅度波动。料位在大幅度波动的状态下，运行人员为了求得安全运行，只能选择低料位状态下运行。当长时间低于800Pa的料位下运行，会促使磨煤机制粉不能进入经济运行状态。造成煤粉颗粒粗、不均匀，分离器和输粉管路易堵塞；在锅炉内燃烧时飞灰和炉渣含碳量高，热释能量不够，使锅炉提升负荷很缓慢、AGC响应跟踪值很低。
1.2不能与筒体压力同步变化的检测气流会造成探针口堵塞和“空磨”运行
磨煤机运行时料位差压检测的下探针是埋在煤粉中。在磨煤机筒体内压力高速、大幅度变化时，会使检测气流源的压力低于筒体内压力值，使探针和管路内腔瞬间转变成负压，煤粉会迅速从探针端口倒灌进入到探针和管路中。当气流源的压力高于筒体内压力时，煤粉又会从探针端口喷出。煤粉经常的被吸进喷出，将厚厚的耐磨损钢质保护套摩损（见图1）。
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图1 料位差压检测探针保护套管
煤粉中是含有水和硫磺，在探针端口及连接管路内壁经常的被吸进喷出的煤粉就会残留微量颗粒。长时间会产生逐层嵌套效应，使内部的口径变的越来越小。差压值不能正确表达磨煤机内部实际差压值再依据此压差信号值操控磨煤机运行，就会使磨煤机发生“空磨”运行的故障，导致带不起负荷。
1.3无自动吹扫功能
原福斯特惠勒料位测量系统无自动吹扫功能，一旦磨内压力变化高于压力调节站压力，磨内压力源将带着煤粉倒回变送器端，导致测量回路堵塞，只能靠人工就地切换三通阀对测量管路吹扫，既费人力，又不利于吹扫控制。
2、磨煤机压差料位检测系统优化改造
2.1选用一体化保护套探针元器件
（1）将探针和保护套整合为一体，根除了因探针丢失造成的料位不真实，排除了驱动侧和非驱动侧料位值的高低差异；
（2）将易造成嵌套堵塞的φ10mm的探针螺纹孔，改进为高光洁度的光孔。使煤粉中的水和硫磺等微颗粒都难以附着在孔壁上；
（3）在测量端口处进行扩口加工，减少了钢球和料块在旋转运动中弹入测量孔内，减少卡塞在孔中的机率；
（4）长短探针进行前后排列，增加了压差料位值调整的功能。
2.2为了克服保护套被旋转的端衬板缝隙中夹带的钢球冲撞掉的通病，在“一体化保护套探针”与中空管连接处增加了双坐标防撞击措施；
（1）为防止端衬板在旋转运动时缝隙夹带钢球向上撞击掉一体化保护套，安装了对称式防撞柱(见图4)；
（2）为防止端衬板在旋转运动时缝隙夹带钢球向外挤撞掉一体化保护套，将外形设计为燕尾型(见图5)使一体化保护套镶嵌在中空管上。
“一体化保护套探针”在两项双坐标防撞击的措施保护下，完全排除了以往被撞击掉、被挤出的可能性。
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图4 对称式防撞柱 图5 燕尾型设计
2.3增加自动吹扫功能
在PLC 逻辑运算中增加自动吹扫功能，且在吹扫时判断有、无堵管来调节自动吹扫时间间隔。测量管路中加入电动切换三通阀。
2.4增加压差调节功能以防止煤粉倒灌
在测量回路中加入压差调节阀，以调节测量管路中的风压一直高于磨内压力2kPa，有效防止煤粉倒灌。
2.5消除检测气流的输气管路的瓶颈：福斯特惠勒磨煤机的压差料位检测系统是雏形产品，所设计和配置的输送气流管道通径仅与探针端口相同。为了消除瓶颈，使管路清扫发挥效应进行以下改造：
（1）更换控制柜到磨煤机的所有输气管路；
（2）将磨煤机两侧中空管下表皮四处敷设输气管路的槽道加宽，将四条细扁管更换为12×25×3mm规格(高、宽、厚)拉伸成型的扁管。
（3）将磨煤机两侧密封风箱中的四根软管，更换成带有防松动和脱落卡锁的软金属管。
2.6清除仪表气源中的水，加装手动和自动双控排水装置
电厂的仪用气源由于冷干机处理效果不佳,压缩空气品质较差,含水量较大。原采用的微量调节阀的针形调节孔径仅φ2.6mm，进了水就不能正常调节；微量调节的定位是电子器件组成，一旦绝缘损坏，必须进行更换。为此我们改用一种手动和自动双控排水装置和加一个积水罐。
2.7增加一个就地仪表控制柜，一套PLC控制测量系统
在每台磨机就地增加一个仪表控制柜，安装一套PLC控制测量系统，自动控制测量管路、电磁阀、压力调节阀、差压变送器等装置。
3、改造后的试验评估
3.1将料位设定值从＜700Pa提高到＞1100Pa 可取得降耗节能减排效果
压差料位设定值提高后可以见到如下明显变化：煤粉颗粒度筛余量R90可以降低，均可以达到行业规定的指标；粉管中的煤粉浓度明显提高，磨煤机出力增加；负荷变化率每分钟可以超过15％，AGC响应能力提高。高料位运行可以使制粉直吹系统进入良性循环，而低料位运行可以使制粉直吹系统进落入恶性循环。
3.2 当磨煤机压差料位设定值＜600Pa 可以使系统进入恶性循环
(1) 压差料位设定值＜600Pa：此时钢球群表面之间填充的煤粉很少，被挤压和碾磨的煤粉颗粒非常细、但是煤粉数量却很少；导致悬浮煤粉仓中最佳燃煤粉占比较少(此时煤粉颗粒细度R90筛余量＞35～25%)粗颗粒可燃烧的煤粉占比较多。
(2) 压差料位设定值＜600Pa：此时粗煤粉使分离器的负担较重：很多粗颗粒煤粉被选出，又从分离器的回粉管返回到磨煤机内。(常发生锁气器往复繁频、回粉管堵塞)只有部分煤粉通过输粉管投入到锅炉里进行燃烧；
(3) 加大容量风带满负荷，造成粗粉分离器的拥挤和堵塞：直吹系统对向燃烧器提供的煤粉量要求是，必须满足锅炉负荷的需要。于是系统自动加大容量风，在提高速度的容量风中裹挟着更多的粗颗粒煤粉冲入分离器，造成了分离器出口的拥挤和堵塞。
(4) 在输粉管内造成风粉比失调，使负荷提升速度缓慢：虽然容量风增加了但是由于分离器输出口的拥堵，造成了进入输粉管中的风量增加很多而煤粉增加量少。输粉管中的风粉比例失调，少量增加的煤粉使燃烧器的热释强度不足，系统自动控制虽然加大了容量风但是负荷的提升速度却表现很缓慢。
(5) 粗颗粒煤粉无法燃尽造成飞灰和炉渣含碳量增高：增加压力的容量风产生出高速度和大流量的风流，裹挟很多的粗颗粒煤粉冲过分离器进入到输粉管。燃烧中的粗颗粒煤粉不能充分燃烧，造成飞灰和炉渣含碳量增高；
总之，压差料位＜600Pa 产生的几种不良现象互相促进和推动，使双进双出制粉直吹燃烧系统走入恶性循环。