(国电浙能宁东发电有限公司宁夏灵武750000)
摘要:某电厂一期超超临界2×660MW燃煤空冷机组采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉配6台上重生产的HP型中速磨煤机。从2013年7月初开始陆续出现外排石子煤冒火星以及石子煤在石子煤箱内自燃现象，严重影响磨煤机的安全稳定运行。
关键词:石子煤；自燃现象；
某电厂1机组的F磨煤机从2013年7月开始陆续出现外排石子煤冒火星以及石子煤在石子煤箱内自燃现象。
1现场图片
2设备概况
某电厂一期超超临界2×660MW燃煤空冷机组采用中速磨一次风正压直吹式制粉系统，配有六台上海重型机器厂生产的HP1003中速磨煤机，锅炉燃烧器采用36只低NOx轴向旋流燃烧器前后墙布置、对冲燃烧，B-MCR工况下5台磨煤机运行，一台备用。
磨煤机主要设计参数如下：
分离器型式：静态分离器。
磨辊加载方式：弹簧加载。
单台磨煤机出力：最大出力58.4t/h；保证出力：52.56t/h；最小出力：14.60t/h。
磨煤机通风量：最大通风量：103.1t/h；计算通风量：98.88t/h；最小通风量：72.10t/h。
入口空气温度：275℃（BMCR工况）。
磨煤机出口介质温度：77℃。
磨煤机通风阻力：磨煤机通风阻力（包括分离器、煤粉分配箱）：
最大出力时：4500/4500Pa
保证出力时：4150/4150Pa
运行出力时：4101/3574Pa
最小出力时：2205/2205Pa
磨煤机单耗：10.54kW.h/t。（设计煤种BMCR工况）
煤粉细度：RB90B＝20%。
磨煤机石子煤出现自燃现象的原因分析
燃烧，系指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟现象。物质燃烧过程的发生和发展，必须具备以下三个必要条件，即：可燃物、氧化剂和温度（引火源）。只有这三个条件同时具备，才可能发生燃烧现象，无论缺少哪一个条件，燃烧都不能发生。
对照燃烧必备的三个条件，磨煤机在运行过程中石子煤外排时出现冒火星以及斗内自燃现象是完全可能的。可燃物：石子煤或者石子煤中掺杂的原煤；氧化剂：空气（一次风）；温度（引火源）：磨煤机入口一次风温度一般都在270℃左右。由于空气是固有的，下面主要分析可燃物、温度两个条件。
2.1可燃物
磨煤机正常运行情况下，基本只有石子煤被装在磨碗毂裙罩上的刮板装置被刮入侧机体底板上的孔内，进入石子煤收集系统，石子煤热值很低，一般不到原煤热值的20%，是属于难燃的物质。
图2刮板图3叶轮及节流环
但是，如果磨煤机运行不正常，如风煤比偏小；又或者节流环（见图3）磨损严重，造成一次风速偏低抬升力不足，则部分原煤将从磨碗掉下来。造成石子煤偏多，且石子煤中含有大量热值高的原煤。此种条件下石子煤很容易存满石子煤箱乃至侧机体内，可燃物条件具备。
2.2温度（引火源）
磨煤机运行时，磨煤机入口一次风温度在215℃~270℃，热一次风进入磨煤机侧机体内部后，沿着旋转的磨碗外径上升。装在磨碗上的叶轮使气流趋于垂直上升，进入磨碗内的气流速度通过节流环来控制。
磨煤机运行不正常时，掺杂较多原煤的石子煤堆积在侧机体内，被热一次风加热，则很容易发生自燃。
磨煤机运行正常时，石子煤仅堆积在石子煤斗中，由于石子煤斗完全密封，是一个死区，一次风在此不能流动，加上外部环境空气冷却，越往石子煤斗下部，石子煤斗内部的温度是越低。石子煤堆积在此难以有足够高的温度引起自燃。但是，如果石子煤斗出口阀存在密封不良的问题，造成石子煤斗出口阀两侧产生压力差，热一次风到达石子煤斗下部，高温的一次风对石子煤不断加热进而发生自燃。
3磨煤机石子煤自燃原因判定
主要原因：石子煤斗出口阀存在密封不良的问题，造成石子煤斗出口阀两侧产生压力差，热一次风到达石子煤斗下部，高温的一次风对石子煤不断加热进而发生自燃。对此已由现场测定石子煤出口插板门密封严密的石子煤箱表面温度基本与环境温度相同，石子煤出口插板门密封不严密的石子煤箱表面温度在90℃以上明确。
次要原因：运行调整时风煤比偏小，造成部分原煤从叶轮处掉下来造成石子煤偏多，且石子煤中含有大量热值高的原煤.石子煤不能被及时刮走而堆积在侧机体内（磨煤机一次风入口），高温一次风对石子煤进行加热，进而发生自燃。
4.处理方案
（1）设备持续运行下的处理方案
a、通过风量调整，保证合理的风煤比；
b、运行人员每班加强对石子煤的排放以及对磨煤机的巡检。
c、出现石子煤冒火星或者自燃的现象、运行人员对当时的运行参数做好详细的记录，以便统计、分析具体的原因。
（2）停运后的处理方案
a、检查石子煤箱出口气动插板门密封损坏的原因，通过改善密封设计，更换质量更好的插板门解决此问题。
b、检查磨辊、空气节流环、刮板等磨损情况，检查各设计间隙是否符合要求，如不满足运行要求要及时采取相应措施进行修复。
c、定期吹扫磨煤机入口一次风量取压测点及磨煤机其它压力测点，确保磨煤机风量及其它压力参数显示准确。
5.小结
就磨煤机整体设备而言，石子煤系统的检修维护管理工作通常不被重视。但通过上述问题的发生，让生产管理人员注意到石子煤系统对磨煤机安全、经济运行的重要性。