钢球磨煤机采用中间仓储式制粉系统，主要是由于它的空载功率占总消耗功率的比例很大，满载和空载时的功率相差无几。而采用直吹式制粉系统，锅炉负荷的变化与磨煤机的出力完全一致，即锅炉要升负荷运行时，先提高磨煤机出力；反之，锅炉要降负荷运行时，磨煤机也降负荷运行，降低磨煤机出力。由于钢球磨煤机适应锅炉负荷变化的能力差，导致系统不经济，但使用中间仓储式制粉系统结构复杂，投资和运行费用较高，且环境污染严重。而钢球磨煤机结构简单，筒体转速低，即使运行中一些木块、小铁块等杂物随煤落入磨煤机内， 对“三块”不敏感，也不会造成危害。且其对煤种的挥发份、水份、灰份、磨损性及可磨性几乎没有任何限制，运行可靠性高，特别是近年来引进的D-10D型双进双出钢球磨煤机，由于其运行可靠稳定，煤粉细度较高，运行中产生的噪声小，维护简单方便，在国内得到广泛应用，我公司经过对制纷系统改造，使用D-10D型双进双出钢球磨煤机，制纷系统运行情况有了极大改善，由于煤粉细度的大幅提高，锅炉受热面的结焦、一次粉管道的磨损、制纷系统漏粉漏风、磨煤机故障减出力等对锅炉的影响大幅度减低，有力的促进了我公司的安全稳定运行水平。经过几年来的运行发现，D-10D型双进双出磨煤机对安全稳定运行确实有极大的好处，但启动时如果操作不当，对锅炉运行工况也会造成相当大的冲击，启停过程所导致的主汽压力、主汽温度大幅度变化，甚至造成受热面管壁超温，主蒸汽温度难以控制的情况。因此启停时对锅炉造成的冲击也是不容忽视的。

一、磨煤机启动时对锅炉造成冲击的原因 D-10D型双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统，在启动时，对锅炉造成的冲击，导致主汽压力、主汽温度大幅度上升，甚至造成受热面超温，主蒸汽温度难以控制的情况。我公司#3、4号机组试运期间，投入制粉系统时，出现受热面超温。特别是在启动初期，负荷在30～80MW之间，蒸汽流量小，受燃烧影响大。通过研究分析得知，发生这种情况并非偶然，而是由该系统的特性所决定的。即在磨煤机启动时大量的燃料(煤粉)瞬间被喷入炉膛，燃烧迅速加强所引起的。由于D-10D型双进双出钢球磨煤机筒体里有较多的煤粉，被挤压、沉积在钢球层中， 随着磨煤机筒体转动，这些沉积在钢球层中的煤粉，容易被通入筒体中的一次风携带进入炉膛着火燃烧（特别是前次停运未吹空磨煤机内存粉或事故紧急停运的磨煤机存粉量大，随一次风携带进入炉膛着火燃烧的煤粉更多），此时，炉膛内的燃料量瞬间突然大幅度增加，燃烧产物急剧增多，对流受热面中烟气流速增加，使烟气侧放热系数增大，传热系数K增大。同时，由于炉膛出口烟气温度增高，进入对流过热器的烟温增大， 对于一般的自然循环炉，过热器、再热器吸热量中对流吸热是主要的，因此，过热汽温、再热汽温变化具有对流特性，蒸汽温度是随着锅炉负荷的增加而升高的，随着炉膛内燃料量的增加，冲刷受热面的烟气量增多（即烟气流速增加），总的传热温差δT增加。而使得过热器、再热器吸热量增多，汽压、汽温上升， 受热面管壁温度在短时间上升，甚至超温。

二、冲击对锅炉运行的影响 由于D-10D型双进双出钢球磨煤机启动瞬间，进入炉膛的燃料量不好估计，且由于一次风调整总风门、冷热风分门存在不同程度漏风，在启动后建立磨煤机料位初期，初始一次风量不好控制，负荷尚未做相应调整，即蒸汽流量没有太大变化(受热面内冷却介质流量、蒸汽流速未随着燃料量的变化做相应的变化)，而受热面管管壁温度在很短时间内便会由于燃料燃烧加强而迅速升高，蒸汽温度在10s左右就可反映出来。特别是启动投入上层燃烧器，这种变化更加明显，蒸汽温度的变化快，过热器、再热器管壁温度上升十分明显，过快的汽温变化速度会引起某些高温蒸汽工作部件，如高温过热器、高温再热器、蒸汽管道管壁和其它联结部件出现过大的热应力。这些热应力的出现，将加速受热面金属材料的疲劳，对于一些长期处于较高温度水平的受热面管（诸如大屏过热器外三圈、高温过热器、高温再热器外圈），由于受烟气冲刷磨损减薄，在高温热应力的作用下，可能会出现宏观裂纹，造成长期超温爆管，严重时出现短期过热爆管泄漏，造成被迫停炉停机，影响机组长期安全稳定运行。因此，对机组危害十分严重，运行中应采取切实可行的措施，加以预防控制，力求避免出现过大的热应力。

三、磨煤机启动时保证机组稳定的措施 D-10D型双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统启动时必须加以控制，才可以保证机组稳定运行。通过运行过程中的观察、摸索，从以下方面入手，就可以有效加以控制，避免造成过大的冲击。1）由于煤粉是由一次风携带进入炉膛，在制粉系统启动时，主要应控制进入磨煤机筒体的通风量。为防止煤粉在煤粉管内沉积，启动时，启动前要求预先开启辅助风管道保持一定的辅助风压力，对一次风煤粉管道进行吹扫（在磨煤机负荷低时，可以提高一次风速，增加一次风的刚度，保证煤粉射流的稳定），通风量为额定通风量的40%～70%，将磨煤机入口风的旁路至直接进入磨煤机出口粉管。由于筒体通风量的减少，大大减少了启动磨煤机时携入炉膛的煤粉量，同时又保证了煤粉管内风粉混合物有一定的速度，保证煤粉不会在煤粉管内沉积，造成堵管事故。2.）制粉系统尤其一次风压、磨煤机通风量操作时应谨慎缓慢，防止大幅度操作，造成锅炉燃烧不稳，致使锅炉灭火。在制粉系统启动时，应控制一次风母管压力合适（9.5-10.5KPa为宜），防止一次风母管压力大幅度变化，造成燃烧工况发生较大扰动，在调整入口冷、热风调节挡板，加大通风量时，应考虑一次风母管压力变化对系统运行的影响，在保证一次风管静压的前期下，适当减小辅助风母管压力，保持燃烧过程持续平稳过渡。3.）启动过程中根据喷燃器运行方式，及时调配二次风，控制火焰中心位置适宜，然后逐渐增大通风量，同时逐渐减小辅助风开度，尽量使喷燃器的负荷均匀（各角层来粉均匀），调整磨煤机出口温度及分配器后温度，这样，使磨制的原煤得到足够的干燥，将磨制出的合格煤粉预热到规定的温度送入炉膛着火燃烧。接着，可根据加负荷的一般操作原理，通过调节磨煤机入口冷、热风调节挡板，加大磨煤机通风量，再加大给煤量（在磨煤机启动料位建立正常后，一般投入料位自动，磨煤机内料位相对保持稳定），直至达到磨煤机额定出力。另外，事故停运的磨煤机投入运行，除做好防止制粉系统煤粉自燃爆炸的相关措施外，投运中，控制好磨煤机的通风量，确保燃料量缓慢稳定增长，就显得格外重要和关键，只要加以认真的预控，做好启动准备工作及启动过程中各个环节的控制，就可以有效防止因为大量燃料（煤粉）瞬间进入炉膛而引起的燃烧急剧加强对锅炉造成的冲击，保持汽压、汽温、受热面温度平稳变化，热应力对受热面钢材的蠕变及低周疲劳损坏就可以得到合理、有效控制。

由此可以看出，在D-10D型双进双出钢球磨煤机启动过程中，关键是控制好磨煤机的通风量，确保燃料量缓慢增长，缓冲制粉系统启动时对机组运行工况的冲击。在升负荷过程中，保证汽温、汽压等参数不产生剧烈的波动，尽可能使机组运行工况平稳，适应各负荷工况变化的要求。经过我公司3号、4号机组多次试验观察，改变制纷系统启、停过程的操作方法，细化各阶段的操作步骤，提前做好预控措施，消除了原来汽压大幅度变化，汽温迅速上升30～50℃、减温水量迅速加大及负荷扰动大等对机组运行工况的冲击及热应力变化过大所造成的不安全现象的出现。主蒸汽温度在工况变化过程中只缓慢上升5～15℃，受热面壁温变化平稳，运行人员可根据情况及时调整二次风配比或略微开大减温水，增加负荷。整个机组在启动磨煤机及调峰过程中，汽温、汽压、负荷等参数稳定上升，锅炉燃烧工况相对保持稳定，水位波动范围小，运行工况良好。对满足各负荷工况变化及按调度要求及时调峰带负荷的需要，有极大的意义，防止了启、停磨煤机及调峰过程中由于大幅度的调整操作可能引发的一些恶性事故的发生，保证了机组长周期安全、可靠、稳定的运行，为企业的安全生产上水平及快速持续发展做出了一定的贡献。

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