鋼球磨煤機采用中間倉儲式制粉系統(tǒng)，主要是由于它的空載功率占總消耗功率的比例很大，滿載和空載時的功率相差無幾。而采用直吹式制粉系統(tǒng)，鍋爐負荷的變化與磨煤機的出力完全一致，即鍋爐要升負荷運行時，先提高磨煤機出力；反之，鍋爐要降負荷運行時，磨煤機也降負荷運行，降低磨煤機出力。由于鋼球磨煤機適應鍋爐負荷變化的能力差，導致系統(tǒng)不經濟，但使用中間倉儲式制粉系統(tǒng)結構復雜，投資和運行費用較高，且環(huán)境污染嚴重。而鋼球磨煤機結構簡單，筒體轉速低，即使運行中一些木塊、小鐵塊等雜物隨煤落入磨煤機內， 對“三塊”不敏感，也不會造成危害。且其對煤種的揮發(fā)份、水份、灰份、磨損性及可磨性幾乎沒有任何限制，運行可靠性高，特別是近年來引進的D-10D型雙進雙出鋼球磨煤機，由于其運行可靠穩(wěn)定，煤粉細度較高，運行中產生的噪聲小，維護簡單方便，在國內得到廣泛應用，我公司經過對制紛系統(tǒng)改造，使用D-10D型雙進雙出鋼球磨煤機，制紛系統(tǒng)運行情況有了極大改善，由于煤粉細度的大幅提高，鍋爐受熱面的結焦、一次粉管道的磨損、制紛系統(tǒng)漏粉漏風、磨煤機故障減出力等對鍋爐的影響大幅度減低，有力的促進了我公司的安全穩(wěn)定運行水平。經過幾年來的運行發(fā)現(xiàn)，D-10D型雙進雙出磨煤機對安全穩(wěn)定運行確實有極大的好處，但啟動時如果操作不當，對鍋爐運行工況也會造成相當大的沖擊，啟停過程所導致的主汽壓力、主汽溫度大幅度變化，甚至造成受熱面管壁超溫，主蒸汽溫度難以控制的情況。因此啟停時對鍋爐造成的沖擊也是不容忽視的。

一、磨煤機啟動時對鍋爐造成沖擊的原因 D-10D型雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)，在啟動時，對鍋爐造成的沖擊，導致主汽壓力、主汽溫度大幅度上升，甚至造成受熱面超溫，主蒸汽溫度難以控制的情況。我公司#3、4號機組試運期間，投入制粉系統(tǒng)時，出現(xiàn)受熱面超溫。特別是在啟動初期，負荷在30～80MW之間，蒸汽流量小，受燃燒影響大。通過研究分析得知，發(fā)生這種情況并非偶然，而是由該系統(tǒng)的特性所決定的。即在磨煤機啟動時大量的燃料(煤粉)瞬間被噴入爐膛，燃燒迅速加強所引起的。由于D-10D型雙進雙出鋼球磨煤機筒體里有較多的煤粉，被擠壓、沉積在鋼球層中， 隨著磨煤機筒體轉動，這些沉積在鋼球層中的煤粉，容易被通入筒體中的一次風攜帶進入爐膛著火燃燒（特別是前次停運未吹空磨煤機內存粉或事故緊急停運的磨煤機存粉量大，隨一次風攜帶進入爐膛著火燃燒的煤粉更多），此時，爐膛內的燃料量瞬間突然大幅度增加，燃燒產物急劇增多，對流受熱面中煙氣流速增加，使煙氣側放熱系數(shù)增大，傳熱系數(shù)K增大。同時，由于爐膛出口煙氣溫度增高，進入對流過熱器的煙溫增大， 對于一般的自然循環(huán)爐，過熱器、再熱器吸熱量中對流吸熱是主要的，因此，過熱汽溫、再熱汽溫變化具有對流特性，蒸汽溫度是隨著鍋爐負荷的增加而升高的，隨著爐膛內燃料量的增加，沖刷受熱面的煙氣量增多（即煙氣流速增加），總的傳熱溫差δT增加。而使得過熱器、再熱器吸熱量增多，汽壓、汽溫上升， 受熱面管壁溫度在短時間上升，甚至超溫。

二、沖擊對鍋爐運行的影響 由于D-10D型雙進雙出鋼球磨煤機啟動瞬間，進入爐膛的燃料量不好估計，且由于一次風調整總風門、冷熱風分門存在不同程度漏風，在啟動后建立磨煤機料位初期，初始一次風量不好控制，負荷尚未做相應調整，即蒸汽流量沒有太大變化(受熱面內冷卻介質流量、蒸汽流速未隨著燃料量的變化做相應的變化)，而受熱面管管壁溫度在很短時間內便會由于燃料燃燒加強而迅速升高，蒸汽溫度在10s左右就可反映出來。特別是啟動投入上層燃燒器，這種變化更加明顯，蒸汽溫度的變化快，過熱器、再熱器管壁溫度上升十分明顯，過快的汽溫變化速度會引起某些高溫蒸汽工作部件，如高溫過熱器、高溫再熱器、蒸汽管道管壁和其它聯(lián)結部件出現(xiàn)過大的熱應力。這些熱應力的出現(xiàn)，將加速受熱面金屬材料的疲勞，對于一些長期處于較高溫度水平的受熱面管（諸如大屏過熱器外三圈、高溫過熱器、高溫再熱器外圈），由于受煙氣沖刷磨損減薄，在高溫熱應力的作用下，可能會出現(xiàn)宏觀裂紋，造成長期超溫爆管，嚴重時出現(xiàn)短期過熱爆管泄漏，造成被迫停爐停機，影響機組長期安全穩(wěn)定運行。因此，對機組危害十分嚴重，運行中應采取切實可行的措施，加以預防控制，力求避免出現(xiàn)過大的熱應力。

三、磨煤機啟動時保證機組穩(wěn)定的措施 D-10D型雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)啟動時必須加以控制，才可以保證機組穩(wěn)定運行。通過運行過程中的觀察、摸索，從以下方面入手，就可以有效加以控制，避免造成過大的沖擊。1）由于煤粉是由一次風攜帶進入爐膛，在制粉系統(tǒng)啟動時，主要應控制進入磨煤機筒體的通風量。為防止煤粉在煤粉管內沉積，啟動時，啟動前要求預先開啟輔助風管道保持一定的輔助風壓力，對一次風煤粉管道進行吹掃（在磨煤機負荷低時，可以提高一次風速，增加一次風的剛度，保證煤粉射流的穩(wěn)定），通風量為額定通風量的40%～70%，將磨煤機入口風的旁路至直接進入磨煤機出口粉管。由于筒體通風量的減少，大大減少了啟動磨煤機時攜入爐膛的煤粉量，同時又保證了煤粉管內風粉混合物有一定的速度，保證煤粉不會在煤粉管內沉積，造成堵管事故。2.）制粉系統(tǒng)尤其一次風壓、磨煤機通風量操作時應謹慎緩慢，防止大幅度操作，造成鍋爐燃燒不穩(wěn)，致使鍋爐滅火。在制粉系統(tǒng)啟動時，應控制一次風母管壓力合適（9.5-10.5KPa為宜），防止一次風母管壓力大幅度變化，造成燃燒工況發(fā)生較大擾動，在調整入口冷、熱風調節(jié)擋板，加大通風量時，應考慮一次風母管壓力變化對系統(tǒng)運行的影響，在保證一次風管靜壓的前期下，適當減小輔助風母管壓力，保持燃燒過程持續(xù)平穩(wěn)過渡。3.）啟動過程中根據噴燃器運行方式，及時調配二次風，控制火焰中心位置適宜，然后逐漸增大通風量，同時逐漸減小輔助風開度，盡量使噴燃器的負荷均勻（各角層來粉均勻），調整磨煤機出口溫度及分配器后溫度，這樣，使磨制的原煤得到足夠的干燥，將磨制出的合格煤粉預熱到規(guī)定的溫度送入爐膛著火燃燒。接著，可根據加負荷的一般操作原理，通過調節(jié)磨煤機入口冷、熱風調節(jié)擋板，加大磨煤機通風量，再加大給煤量（在磨煤機啟動料位建立正常后，一般投入料位自動，磨煤機內料位相對保持穩(wěn)定），直至達到磨煤機額定出力。另外，事故停運的磨煤機投入運行，除做好防止制粉系統(tǒng)煤粉自燃爆炸的相關措施外，投運中，控制好磨煤機的通風量，確保燃料量緩慢穩(wěn)定增長，就顯得格外重要和關鍵，只要加以認真的預控，做好啟動準備工作及啟動過程中各個環(huán)節(jié)的控制，就可以有效防止因為大量燃料（煤粉）瞬間進入爐膛而引起的燃燒急劇加強對鍋爐造成的沖擊，保持汽壓、汽溫、受熱面溫度平穩(wěn)變化，熱應力對受熱面鋼材的蠕變及低周疲勞損壞就可以得到合理、有效控制。

由此可以看出，在D-10D型雙進雙出鋼球磨煤機啟動過程中，關鍵是控制好磨煤機的通風量，確保燃料量緩慢增長，緩沖制粉系統(tǒng)啟動時對機組運行工況的沖擊。在升負荷過程中，保證汽溫、汽壓等參數(shù)不產生劇烈的波動，盡可能使機組運行工況平穩(wěn)，適應各負荷工況變化的要求。經過我公司3號、4號機組多次試驗觀察，改變制紛系統(tǒng)啟、停過程的操作方法，細化各階段的操作步驟，提前做好預控措施，消除了原來汽壓大幅度變化，汽溫迅速上升30～50℃、減溫水量迅速加大及負荷擾動大等對機組運行工況的沖擊及熱應力變化過大所造成的不安全現(xiàn)象的出現(xiàn)。主蒸汽溫度在工況變化過程中只緩慢上升5～15℃，受熱面壁溫變化平穩(wěn)，運行人員可根據情況及時調整二次風配比或略微開大減溫水，增加負荷。整個機組在啟動磨煤機及調峰過程中，汽溫、汽壓、負荷等參數(shù)穩(wěn)定上升，鍋爐燃燒工況相對保持穩(wěn)定，水位波動范圍小，運行工況良好。對滿足各負荷工況變化及按調度要求及時調峰帶負荷的需要，有極大的意義，防止了啟、停磨煤機及調峰過程中由于大幅度的調整操作可能引發(fā)的一些惡性事故的發(fā)生，保證了機組長周期安全、可靠、穩(wěn)定的運行，為企業(yè)的安全生產上水平及快速持續(xù)發(fā)展做出了一定的貢獻。

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