張維升

（國電靖遠第二發(fā)電有限公司，甘肅 白銀 730919）

雙進雙出磨煤機運行特性及常見故障分析

張維升

（國電靖遠第二發(fā)電有限公司，甘肅 白銀 730919）

結(jié)合BBD3854型雙進雙出鋼球磨煤機結(jié)構(gòu)特點，分析了分離器調(diào)節(jié)擋板、磨煤機料位、磨煤機通風量等因素的變化對磨煤機出力、煤粉細度和磨煤機單耗的影響。同時也綜合分析了此種類型磨煤機在運行初期出現(xiàn)的一些問題以及相應(yīng)的原因，便于運行人員分析處理和預(yù)防，也可作為同類型磨煤機調(diào)節(jié)和維護時參考。

雙進雙出磨煤機；特性；常見故障

1 概述

國電靖遠第二發(fā)電有限公司7號、8號300MW機組，均采用武漢鍋爐廠生產(chǎn)的WGZ 1025/17.45-7型、亞臨界、一次中間再熱、單爐膛、自然循環(huán)汽包鍋爐。鍋爐制粉系統(tǒng)為冷一次風機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，采用沈陽重型機械廠生產(chǎn)的BBD3854型雙進雙出磨煤機。2臺機組分別配置3臺磨煤機、6臺相配套的EG2490型電子稱重皮帶式給煤機。磨煤機投產(chǎn)近1年來，運行狀況基本穩(wěn)定，僅在調(diào)試及投產(chǎn)初期，由于運行經(jīng)驗不足、安裝質(zhì)量不良等原因發(fā)生了數(shù)次故障。隨后在運行、檢修維護人員積累了一定的經(jīng)驗后，幾臺磨煤機運行狀況良好，能滿足機組在各種工況下的運行要求，為實現(xiàn)長期經(jīng)濟穩(wěn)定運行奠定了良好的基礎(chǔ)。

BBD3854型雙進雙出球磨機對煤種變化的適應(yīng)性強，適用于所有煤種。對可磨系數(shù)與磨損指數(shù)沒有任何限制，尤其適合磨制高磨損指數(shù)且揮發(fā)份較高的煤種。此類型磨煤機，對“三塊”(木塊、鐵塊、石塊)不敏感，可將煤粉磨制得很細，且煤粉細度均勻性好。此外，雙進雙出球磨機連續(xù)運行周期長，設(shè)備可用率高，耐磨性能好，設(shè)備檢修工作量小。但其主要缺點是設(shè)備相對復(fù)雜，啟停操作步序繁多，價格昂貴，運行電耗及鋼材消耗量大，且噪音較大，占用空間大。

2 BBD3854型雙進雙出磨煤機的特性

2.1 磨煤機結(jié)構(gòu)特點

原煤經(jīng)2臺能自動控制轉(zhuǎn)速的電子稱重皮帶式給煤機輸送，分別進入雙進雙出磨煤機兩端，由隨著磨煤機筒體一起旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送帶(絞龍)輸送至磨煤機筒體內(nèi)部。隨著磨煤機筒體的旋轉(zhuǎn)，原煤被下落的鋼球擠壓、研磨成煤粉。一次風從磨煤機兩端的中空管進入筒體，對原煤和煤粉進行干燥，使研磨后的煤粉和空氣的混合物離開筒體，按原煤進入筒體路線的反方向通過由熱風入口管和分離器耳軸管組成的環(huán)形空間，進入兩端的出粉母管，然后進入高位布置的分離器，繞著分離器內(nèi)特定形狀的薄鋼板流動。在離心力與重力的作用下，粗煤粉被分離出來，細煤粉進入煤粉管，并被一次風輸送到燃燒器噴口。分離出來的粗煤粉返回到分離器底部，經(jīng)回粉管與原煤混合后被送入磨煤機筒內(nèi)進一步研磨。

同時，部分一次風進入混料箱，對原煤進行充分預(yù)干燥后進入磨煤機分離器，與入磨一次風混合，共同完成對煤粉的進一步干燥和輸送。整個工作過程可看成完全對稱的2個回路。

2.2 分離器回粉擋板的調(diào)節(jié)特性

粗粉分離器的作用是將離開筒體的一次風和煤粉混合物中的粗煤粉分離，使合格的細煤粉被送至燃燒器噴口。在分離器出口處設(shè)置可調(diào)擋板，通過調(diào)節(jié)擋板可以增加或減少回粉量，保持一定的通風量；還可以不同開度調(diào)節(jié)粗粉分離器回粉擋板的位置，從而比較不同開度之間的磨煤機出力、煤粉細度、磨煤單耗等。隨著擋板從全開至全關(guān)，磨煤機出力降低，煤粉細度R90的數(shù)值下降，磨煤單耗增加。擋板在全開位置時，回粉量最低，煤粉幾乎全部被風攜帶離開分離器，磨煤機出力最大，煤粉較粗，磨煤單耗較小。擋板在全關(guān)位置時，回粉量增加，有一部分煤粉在磨煤機與分離器之間循環(huán)被研磨，磨煤機出力最小，煤粉會較細，磨煤單耗較高。

2.3 磨煤機料位的調(diào)節(jié)特性

直吹式制粉系統(tǒng)保持進入煤量與出去粉量平衡，磨煤機功率主要消耗在筒體、鋼球與磨煤機的轉(zhuǎn)動上。為了試驗?zāi)ッ簷C筒體內(nèi)的存煤變化對磨煤機出力等因素的影響，以不同的存煤界面，即以不同的料位(料位愈高，風壓差就愈高，表示磨煤機筒體內(nèi)的存煤愈多，相應(yīng)的存煤界面就愈高)，比較其對磨煤機出力、煤粉細度、磨煤單耗的影響。

隨著料位的上升，磨煤機出力下降，煤粉細度R90數(shù)值上升，磨煤單耗上升。料位高時，浮在存煤界面上的鋼球和煤塊做功距離減少，破碎能力減弱，所以磨煤機出力下降，煤粉細度R90數(shù)值上升，磨煤機功率減少。低負荷時若保持高料位運行，由于研磨效果較好，煤粉細度R90數(shù)值也會上升。但是，磨煤機功率減少帶來的益處不足以抵消煤粉細度R90數(shù)值上升帶來的不利因素，故磨煤單耗較高。

2.4 磨煤機通風量的調(diào)節(jié)特性

磨煤機通風量的變化對磨煤機出力、煤粉細度和磨煤單耗的影響是較大的。在磨煤機通風量小于50000kg/h的情況下，增加通風量，筒體壓力增加，磨煤機出力也增加，煤粉細度R90數(shù)值也隨之增加。但在磨煤機通風量大于50000kg/h的情況下，通風量增加幅度不明顯，筒體壓力增加，磨煤機出力隨筒體壓力增加，煤粉細度R90數(shù)值增加，這種情況與單進單出鋼球磨煤機有極大的差異。

隨著磨煤機出力增加，粉管內(nèi)的煤粉濃度相應(yīng)增大，含塵管道的局部阻力系數(shù)相應(yīng)增大，沿程阻力系數(shù)也相應(yīng)增大。在此情況下，必須提高筒體壓力，即增加壓能，克服粉管增加的阻力，方可維持原有的風速。這也是在較高的磨煤機通風量情況下，通風量增加幅度不明顯，提高筒體壓力，磨煤機出力隨筒體壓力增加的主要原因。直吹式制粉系統(tǒng)的進入煤量與出去粉量保持平衡，即使增加磨煤機出力，磨煤機筒體內(nèi)的存煤也變化不大，故磨煤機功率相差不大。但是，一次風機的功率隨著磨煤機出力增加而增加，其原因是：為了提高磨煤機出力，必須提高筒體壓力以克服阻力的增加，相應(yīng)增加一次風機出力，使得一次風機功率增加。

2.5 磨煤機旁路風擋板的調(diào)節(jié)特性

BBD3854型磨煤機有一套旁路風調(diào)節(jié)系統(tǒng)。旁路風來自一次風，直接進入落煤管上的混料箱，對原煤進行預(yù)干燥。負荷越低，旁路風擋板開度越大;負荷越高，旁路風擋板開度越小。恒定不變的磨內(nèi)風煤比在低負荷情況下會導(dǎo)致輸粉管道內(nèi)的煤粉流速過低。為保證煤粉輸送的通暢，通過附加風量(即旁路風)保證煤粉的正常輸送。

BBD3854型磨煤機制粉系統(tǒng)的獨到之處，是利用旁路風將預(yù)干燥和輸粉的2個功能完美地結(jié)合起來。系統(tǒng)自動控制優(yōu)化選擇旁路風，使原煤的預(yù)干燥風能保持在需要值。旁路風具有預(yù)干燥和最終干燥的作用，它與原煤在混料箱內(nèi)強烈混合，對原煤預(yù)干燥后進入分離器底部繼續(xù)對煤粉進行最終干燥。煤的水分越高，BBD3854型磨煤機的優(yōu)點就越突出。

雙進雙出磨煤機的風煤比大大低于中速磨煤機的風煤比，能夠保證鍋爐在低負荷下正常運行，可減少鍋爐在維持低負荷時燃用昂貴的燃油或天然氣的費用。

2.6 總體特點

(1) 隨著分離器回粉擋板從全關(guān)至全開，磨煤機出力呈下降趨勢，煤粉細度R90數(shù)值呈下降趨勢，磨煤單耗呈增加趨勢。

(2) 料位上升，磨煤機筒體存煤界面相應(yīng)提高，磨煤機出力下降，煤粉細度R90數(shù)值增加，磨煤機功率減少。但是磨煤機功率減少帶來的益處不足以抵消煤粉細度R90數(shù)值增加帶來的不利因素，故磨煤單耗較高。

(3) 在磨煤機通風量小于50000kg/h的情況下，增加通風量，筒體壓力也增加，磨煤機出力隨之增加，煤粉細度R90數(shù)值也隨之增加；但在磨煤機通風量大于50000kg/h的情況下，通風量增加幅度不明顯，筒體壓力增加，磨煤機出力隨筒體壓力增加，煤粉細度R90數(shù)值增加。

(4) 磨煤機出力增加，相應(yīng)旁路風擋板開度減??；出力減小，相應(yīng)旁路風擋板開度增加，從而保持磨煤機通風量在一定范圍內(nèi)，使磨煤機的風煤比穩(wěn)定，在低負荷時能保證一定的一次風速，同時可以節(jié)約燃油或燃氣。

3 磨煤機運行中常見的問題

3.1 小牙輪斷齒

磨煤機在運行中曾出現(xiàn)小牙輪斷齒故障。從斷齒情況看，小牙輪非驅(qū)動端斷齒現(xiàn)象出現(xiàn)較多。經(jīng)分析，小牙輪斷齒原因如下：

(1) 小牙輪設(shè)計強度偏小，制造質(zhì)量差；

(2) 小牙輪潤滑不良，嚙合不好；

(3) 由于磨煤機設(shè)計出力偏小，磨煤機負荷偏大，小牙輪長期處于高負荷運行；

(4) 安裝質(zhì)量不過關(guān)，小齒輪受力不均。

3.2 牙輪齒面磨損

磨煤機大小牙輪齒面溫度較高，常達到110℃甚至120℃。大小牙輪都有磨損情況，齒表面出現(xiàn)起皮、點蝕等現(xiàn)象。牙輪齒面磨損原因如下：

(1) 磨煤機保護罩密封不嚴，常有煤粉及熱一次風管道漏灰進入齒輪間；

(2) 在冬季，由于噴淋油粘度大，常發(fā)生噴淋油泵吸入口活塞卡澀不動作、噴嘴堵塞等現(xiàn)象，致使故障時長時間無噴淋油潤滑，使齒輪點蝕加劇。

3.3 變速箱大齒輪斷齒與點蝕

磨煤機變速箱齒輪斷齒雖然出現(xiàn)幾率較低，但某些電廠也曾發(fā)生這種現(xiàn)象，此外，齒輪也出現(xiàn)了不同程度的點蝕現(xiàn)象。造成斷齒和點蝕的原因如下:

(1) 制造質(zhì)量問題；

(2) 安裝時沒有找正。

3.4 小牙輪齒輪聯(lián)軸器損壞

磨煤機小牙輪采用剛性齒條聯(lián)軸器，聯(lián)軸器彈簧卡有損壞現(xiàn)象。

3.5 變速箱軸頸處漏油

當磨煤機變速箱密封圈有損壞時，會導(dǎo)致漏油。尤其在高速端密封圈損壞更換后，出現(xiàn)再次損壞的現(xiàn)象較多，會導(dǎo)致經(jīng)常漏油。

3.6 變速箱殼體(油)溫度高

磨煤機變速箱殼體采用鋼板焊接而成。由于變速箱內(nèi)沒有安裝冷油器，箱內(nèi)油溫較高。變速箱長期運行會引起潤滑油油質(zhì)惡化，產(chǎn)生齒面點蝕現(xiàn)象。夏季高溫時段，變速箱殼體溫度通常在80℃以上，所以冷卻水冷卻效果不好時，需加裝臨時軸流風機冷卻。

3.7 磨煤機耳軸溫度高

磨煤機驅(qū)動端和非驅(qū)動端的軸承均采用烏金瓦，大瓦采用開式水冷卻系統(tǒng)。由于夏季冷卻水溫度較高，而鍋爐房環(huán)境溫度較高，冷卻水系統(tǒng)管道無保溫，因而磨煤機冷卻水溫度偏高，導(dǎo)致耳軸溫度高。另外，由于冷卻水管道長、壓差小、流量小，導(dǎo)致不能充分冷卻，這也是耳軸溫度高的一個重要原因。運行規(guī)程中規(guī)定耳軸報警溫度為45℃，保護跳閘溫度為55℃。但夏季耳軸溫度經(jīng)常超過45℃。因此，潤滑油站需加裝冷卻軸流風機，以降低潤滑油溫，同時用軸流風機在軸瓦處通風冷卻軸瓦。

3.8 磨煤機潤滑油污染問題

每臺磨煤機配有1臺獨立的潤滑油系統(tǒng)，由于磨煤機采用正壓制粉，所以在磨煤機空心軸與分離器動靜結(jié)合部分密封盒內(nèi)的煤粉最容易污染油質(zhì)。而油質(zhì)受污染后，容易引起耳軸溫度升高。設(shè)計上密封腔室密封材料是石棉制成的，內(nèi)裝有1只刮板，以清除積存的煤粉。由于耳軸密封圈處于摩擦運行狀態(tài)，長時間運行后會逐漸失效，使油中開始出現(xiàn)煤粉，因此必須定期更換密封圈。密封腔室使用專用密封風密封，通過密封調(diào)節(jié)擋板自動維持密封腔室風壓高于磨筒體壓力2.0kPa。密封腔室端部有1個耳軸吹掃管，將由磨煤機啟?；蚱渌蛟斐傻某练e在密封腔室的煤粉通過分離器吹掃進入爐膛。

3.9 料位系統(tǒng)相關(guān)問題

磨煤機料位系統(tǒng)采用2套獨立的測量系統(tǒng)，曾發(fā)生過料位管斷裂或接頭處漏粉的情況。一旦發(fā)生斷裂或漏粉嚴重無法在運行中處理時，只能停磨處理。料位系統(tǒng)設(shè)計有高、低2種測量裝置，但最后安裝時只采用高料位測量裝置，而將低料位測量裝置封堵備用。這樣，一旦高料位測量裝置故障時，不能參照低料位測量裝置，如果電耳測量裝置也不正常，就會造成誤判而導(dǎo)致滿煤或斷煤事故發(fā)生。實際應(yīng)用中，電耳測量裝置由于安裝調(diào)試不到位，不能正確反映磨煤機內(nèi)的真實料位，給運行調(diào)整帶來諸多不便。后經(jīng)過重新調(diào)試，該裝置可以起到一定的對照作用。

3.10 磨煤機螺旋輸送帶損壞

在磨煤機的兩端各裝1臺絞龍，受磨煤機轉(zhuǎn)向決定，1個為右旋，裝在驅(qū)動端；1個為左旋，裝在非驅(qū)動端。每臺絞龍上裝有螺旋帶，用鐵鏈將螺旋帶與絞龍筒體連接。絞龍的作用是將落煤管下來的煤和分離器回來的煤粉輸送到磨煤機內(nèi)。運行一定的時間后，有螺旋帶斷落的現(xiàn)象發(fā)生。絞龍損壞的原因如下：

(1) 磨煤機運行中定期加入鋼球，一次連續(xù)加1t～3t，從12.6m給煤機平臺的加球室加入，鋼球下落時沖擊絞龍，使絞龍損壞；

(2) 平時運行中，落煤管落煤沖擊絞龍，造成壽命損耗；

(3) 磨煤機發(fā)生滿煤、堵煤等現(xiàn)象，造成絞龍所受扭矩太大，引起損壞；

(4) 絞龍樞軸與筋板焊接強度太低。

3.11 一次風關(guān)斷擋板無法開啟

磨煤機停運后啟動時，由于一次風關(guān)斷擋板長期受高溫有一定的變形，經(jīng)常發(fā)生一次風關(guān)斷擋板無法開啟。由于當?shù)孛嘿|(zhì)硬，磨出力大，煤質(zhì)過濕，為保證出口溫度，入口風溫較高，經(jīng)常超過280℃，甚至300℃以上。另外，磨煤機停運后，由于潤滑油脂粘結(jié)也導(dǎo)致一次風關(guān)斷擋板開啟困難。磨煤機啟動時，若遇到一次風關(guān)斷擋板無法開啟，只能用倒鏈強行拉開。

3.12 分離器出口擋板無法正常開關(guān)

磨煤機啟動或停運時，要求及時開啟或關(guān)閉分離器出口擋板。但由于分離器出口檔板導(dǎo)軌經(jīng)常被煤粉堵塞或分離器擋板受熱變形等原因，擋板常不能正常開關(guān)。特別是事故跳磨后，關(guān)閉指令已發(fā)出，但擋板不能立即關(guān)閉，有發(fā)生爆燃的可能。經(jīng)加裝導(dǎo)軌吹掃風后，此現(xiàn)象有所緩解。

3.13 煤粉管有堵管現(xiàn)象

由于磨煤機粉管設(shè)計安裝不合理，阻力較大，磨煤機正常運行中經(jīng)常發(fā)生粉管堵塞現(xiàn)象，尤其是3號、4號粉管較為明顯。輕微時，經(jīng)開啟吹掃擋板吹掃一段時間后即恢復(fù)正常；嚴重時，無法用吹掃風吹通，只能停磨處理。后經(jīng)采取改造粉管，執(zhí)行定期吹掃制度，加強對出粉管管壁溫度等參數(shù)的監(jiān)視，定期檢查噴口出粉情況等一系列措施，使堵管問題基本得到解決。

4 結(jié)束語

經(jīng)過近1年的運行，運行人員基本掌握了BBD3854型雙進雙出磨煤機的調(diào)節(jié)特性，在調(diào)試初期發(fā)生的一些問題也基本得到了解決，目前設(shè)備運行穩(wěn)定。但是仍有一些問題未能徹底解決，如分離器出口溫度偏低、回粉管易堵、磨煤機料位測量不準等，在今后的工作中需進一步分析并改進，以提高雙進雙出磨煤機的運行可靠性。

2009-02-20)