朱道華，馬士東，馬運平

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234101)

ZGM113G型磨煤機(jī)常見故障原因分析及處理

朱道華，馬士東，馬運平

(安徽華電宿州發(fā)電有限公司，安徽 宿州 234101)

磨煤機(jī)是否安全穩(wěn)定運行直接影響電廠的負(fù)荷和經(jīng)濟(jì)效益，介紹了ZGM113G型磨煤機(jī)的工作原理和特點，著重就磨煤機(jī)拉桿和機(jī)座密封漏粉、磨煤機(jī)加載力異常、磨煤機(jī)震動及磨煤機(jī)油站油溫偏高、排渣量偏大等問題進(jìn)行了分析，并提出了預(yù)防措施。

磨煤機(jī)；常見故障；檢修；措施

1 磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)

華電宿州發(fā)電有限公司一期工程安裝2臺600MW超臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐為東方鍋爐集團(tuán)有限公司制造的DG1913/25.4-II3直流爐，具有超臨界壓力變壓運行、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、Π型布置等特點。每臺鍋爐制粉系統(tǒng)配備6臺由北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的ZGM113G型中速輥式磨煤機(jī)，鍋爐制粉系統(tǒng)為正壓直吹式冷一次風(fēng)制粉系統(tǒng)。ZGM113G型中速輥式磨煤機(jī)主要由電動機(jī)、減速機(jī)、機(jī)座、傳動盤及刮板裝置、磨環(huán)及噴嘴環(huán)、磨輥裝置、機(jī)殼、分離器、排渣箱、密封管路系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成。每臺磨煤機(jī)供1層共4只燃燒器使用，正常運行5臺磨煤機(jī)能帶額定負(fù)荷，另有1臺磨煤機(jī)備用。

ZGM113G型磨煤機(jī)本體由機(jī)座、機(jī)殼、分離器、減速機(jī)、噴嘴、碾磨裝置(磨盤和3個輥子)、液壓加載裝置、煤粉分配箱、密封裝置、排渣裝置、蒸汽防爆裝置、基礎(chǔ)臺板、步道等組成。其主要的配套裝置有潤滑油站、液壓油站、密封風(fēng)機(jī)、電動機(jī)、電器控制柜等。

2 磨煤機(jī)工作原理及特點

2.1 工作原理

ZGM113G型磨煤機(jī)要把原煤磨制成一定細(xì)度和符合水分要求的合格煤粉，必須完成3個過程。

(1) 碾碎。碾磨由電動機(jī)驅(qū)動，通過行星減速機(jī)帶動磨煤機(jī)磨盤轉(zhuǎn)動，磨盤上的3個輥子在磨盤的帶動下轉(zhuǎn)動。經(jīng)落煤管進(jìn)來的原煤分布在磨盤上，由于加載力的作用，磨輥與磨盤之間產(chǎn)生擠壓力，使大顆粒煤被壓碎。依靠磨輥與磨盤的相對運動產(chǎn)生的滑動摩擦力，小顆粒煤被碾碎。在研磨過程中，磨輥活動范圍為自轉(zhuǎn)、上下、水平方向3個自由度。這就是ZGM113G型磨煤機(jī)獨特的碾磨機(jī)理(碾壓物料)。

(2) 干燥。原煤在磨內(nèi)被碾磨的同時被干燥。一般將溫度小于450℃的一次熱風(fēng)吹入，來干燥原煤，去掉原煤中的水分，達(dá)到規(guī)定的要求。

(3) 分離。碾磨后的煤粉通過一次風(fēng)輸送進(jìn)入分離器進(jìn)行分離。分離器將合格煤粉輸送出磨煤機(jī)送入(直吹式)鍋爐燃燒器進(jìn)行燃燒，不合格的粗煤粉則回到磨盤上進(jìn)行重磨。

煤中的雜物，如石子煤和鐵塊、石塊、木塊等，通過離心力作用甩到噴嘴口處，由于其自重不能被吹起送出而落入一次風(fēng)室，經(jīng)刮板將其刮入排渣箱內(nèi)，如圖1所示。

2.2 特點

(1) ZGM113G型磨煤機(jī)的3個磨輥通過輥軸各自固定，只有自轉(zhuǎn)，沒有公轉(zhuǎn)。因此，磨輥研磨行程等于磨盤行程，這種良好的碾磨關(guān)系使得碾磨效率高、磨盤轉(zhuǎn)速低。

(2) ZGM113G型磨煤機(jī)3個磨輥互成120°布置，3點受力、碾磨力均勻，傳動部件受力均勻，減少了傳動元件的損壞，見圖2。

(3) 由于ZGM113G型磨煤機(jī)采用了大直徑輥子，碾磨阻力小，煤塊容易咬入，對提高生產(chǎn)能力、降低能耗和提高輥套壽命均有好處。

(4) 磨輥加載力直接傳到基礎(chǔ)上，這樣就可以施加盡可能高的加載力而不導(dǎo)致磨煤機(jī)振動。

(5) 固定的磨輥布置，保證了壓架和磨輥之間在相對運轉(zhuǎn)時具有良好的相互作用。這是做到最大出力所必不可少的條件。

(6) 原煤在磨盤內(nèi)均勻分布，而每個磨輥的加載力也是均勻的，因此在每個磨輥部位的煤層厚度也是一致的。所以，磨輥磨損均勻、運行平穩(wěn)，使用壽命長。

(7) 磨輥有3個運動的自由度：3個磨輥和壓架整體的上下運動，用來整體補償磨輥和襯板的磨損；每個磨輥的轉(zhuǎn)動，用來碾壓物料；每個磨輥在水平面內(nèi)的自由擺動，用來補償磨輥和襯板局部磨損后的型線失真，保持磨機(jī)出力在磨損后期基本不下降(約5%)。而碗式磨磨輥不能在水平面上擺動，因而在磨損后期出力下降比較大(約10%)。

(8) 在同樣的磨盤直徑下，ZGM113G型磨煤機(jī)的磨輥直徑大，寬度大，轉(zhuǎn)速低，因而磨運行平穩(wěn)，振動小，抗三塊(石塊、木塊、鐵塊)能力強(qiáng)。

3 常見故障原因分析

3.1 運行時振動較大

磨煤機(jī)運行時振動較大的主要原因有：

(1) 磨盤內(nèi)無煤或煤量少；

(2) 磨內(nèi)堵煤；

(3) 磨內(nèi)有大的鐵塊、石塊或磨內(nèi)部件脫落；

(4) 導(dǎo)向板磨損，使切向支撐板與下壓環(huán)間隙過大超標(biāo)；

(5) 磨輥、襯瓦使用后期，并且碾磨煤層薄；

(6) 磨輥出現(xiàn)故障；

(7) 磨輥液壓拉桿加載力不夠。

3.2 磨輥軸承損壞

磨煤機(jī)磨輥軸承損壞的主要原因有以下幾點。

(1) 油封損壞。需要更換油封。

(2) 磨輥螺絲堵處或其他部位漏油，使磨輥內(nèi)的油流失。需要處理漏油部位。

(3) 磨內(nèi)溫度過高使磨輥油變質(zhì)或使用不合格的油。需要更換磨輥油，避免用其他潤滑油代用磨輥油。

3.3 輥套斷裂

輥套斷裂的主要原因有：

(1) 受較大的溫度變化影響；

(2) 磨煤機(jī)運行時劇烈振動。

3.4 磨內(nèi)部件脫落

磨內(nèi)脫落的主要部件有：磨輥架保護(hù)板、機(jī)殼襯板、噴嘴壓板、磨盤分段法蘭、緊固螺栓磨損或脫落。需要停磨處理。

3.5 刮板脫落

刮板脫落的主要原因有以下幾點。

(1) 一次風(fēng)室積煤。需清理積煤。

(2) 一次風(fēng)室積煤自燃，在風(fēng)室四周結(jié)焦。需清理結(jié)焦。

(3) 緊固螺栓脫落。需重新緊固刮板。

3.6 石子煤排量過多

石子煤排量過多的主要原因有：

(1) 磨煤機(jī)啟動或急停磨時，過多的石子煤屬正常情況；

(2) 煤質(zhì)較次，應(yīng)更換較好煤種；

(3) 運行后期，磨輥、襯瓦、噴嘴磨損嚴(yán)重；

(4) 運行時磨出力增加過快，一次風(fēng)量偏少，即風(fēng)煤比失調(diào)；

(5) 磨煤機(jī)磨輥軸承損壞或鐵塊卡住磨輥，磨輥不轉(zhuǎn)。

3.7 關(guān)斷門關(guān)不嚴(yán)

關(guān)斷門關(guān)不嚴(yán)的主要原因有以下幾點。

(1) 關(guān)斷門密封面磨損。需修理密封面。

(2) 關(guān)斷門關(guān)閉時卡有物體。需清除雜物。

3.8 磨煤機(jī)拉桿密封處漏一次風(fēng)、粉

磨煤機(jī)拉桿密封處漏一次風(fēng)、粉的主要原因有以下幾點。

(1) 密封風(fēng)量或壓力不夠。檢查密封風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和磨煤機(jī)內(nèi)部風(fēng)壓，應(yīng)不低于2.5 kPa。

(2) 錐形密封和盤根密封磨損嚴(yán)重。需更換新密封。

3.9 停磨時磨內(nèi)溫度過高

停磨時磨內(nèi)溫度過高的主要原因有以下幾點。

(1) 熱風(fēng)隔絕門盤根損壞，漏熱風(fēng)進(jìn)磨。應(yīng)在停爐時更換盤根。

(2) 熱風(fēng)隔絕門擋板沒關(guān)到位，漏熱風(fēng)進(jìn)磨。應(yīng)再次關(guān)隔絕門。

(3) 熱風(fēng)隔絕門軌道積有雜物、積灰。應(yīng)多次試關(guān)隔絕門，將軌道雜物沖走；若關(guān)不到位，則停爐解體檢修。

(4) 隔絕門擋板鎖緊裝置有問題，不能鎖緊擋板。配合熱工檢修、調(diào)試鎖緊裝置。

(5) 磨內(nèi)積煤自燃。滅火后清理積煤。

3.10 磨煤機(jī)機(jī)座密封漏粉

磨煤機(jī)機(jī)座密封漏粉的主要原因有：

(1) 磨煤機(jī)機(jī)座密封風(fēng)風(fēng)壓壓差低于2.5 kPa；

(2) 機(jī)座密封炭精密封環(huán)長時間磨損嚴(yán)重；

(3) 磨煤機(jī)運行滿磨；

(4) 磨煤機(jī)排渣不及時，渣倉滿倉；

(5) 磨煤機(jī)渣倉內(nèi)的動靜擋渣環(huán)磨損，其間隙大于4 mm以上。

3.11 在定加載的情況下壓力不正常

在定加載的情況下壓力不正常，壓力變小或者無壓力，其主要原因有以下幾點。

(1) 油泵磨損，需更換新泵。其原因是由于長時間運行及油站中有雜質(zhì)顆粒在高速運行過程中對油泵造成了磨損。

(2) 泵出口的過濾器濾芯長時間沒有進(jìn)行更換，濾芯已經(jīng)嚴(yán)重堵塞，造成壓力不足。

(3) 泵出口的軟管管路磨損有泄漏(曾有2個電廠發(fā)生過類似故障)，造成壓力有部分損失?？梢詫⒂捅貌鸪龊髾z查泵出口的管路是否正常。

3.12 油缸頂部拉桿處滲油

油缸頂部拉桿處滲油的主要原因是：由于運行時掉下的煤粉及雜質(zhì)跟著拉桿長時間動作，從而對油缸上部的密封件造成磨損?？少徺I防塵罩做預(yù)先防護(hù)。

4 磨煤機(jī)設(shè)備檢修

4.1 設(shè)備檢修特點

ZGM113G型磨煤機(jī)機(jī)殼上最大的人孔門為980mm×700mm，磨輥總裝及壓力架無法從人孔門處移出。因此，大修時必須基本上解體整臺磨，拆掉落煤管、出粉管、煤粉分離器后，才能再吊出碾磨系統(tǒng)和加載系統(tǒng)等部件，這就大大增加了檢修工作量，也增加了檢修費用和檢修工期。

4.2 碾磨部件的使用壽命

ZGM113G型磨煤機(jī)的工作機(jī)理和設(shè)備結(jié)構(gòu)特點決定了磨輥、磨盤和噴嘴是易損件，這些部件的好壞和使用壽命的長短是磨煤機(jī)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。從設(shè)計上來講，磨輥輥套可翻面使用，以充分利用輥套，延長使用壽命。雖然輥套雙面使用的累計壽命≥12000h，但由于設(shè)備結(jié)構(gòu)造成大修拆裝工作量大、檢修工期長，而且翻面后的輥套使用壽命只有約4000h，因此綜合考慮各種因素，大小修時翻面使用輥套是不經(jīng)濟(jì)的。而且由于設(shè)備結(jié)構(gòu)和型號規(guī)格偏大，輥套及磨盤襯瓦輪廓尺寸大，碾磨部件的碾磨咬合軌跡大，所以當(dāng)輥套實際磨損后還剩30mm時，磨煤機(jī)振動劇烈，這時可認(rèn)為輥套已被充分利用。從使用情況來看，輥套單面實際使用壽命可達(dá)10000h，磨輥和輥套以在線焊補和更換相結(jié)合的方式進(jìn)行，能夠運行一個小修周期(1年)。

4.3 調(diào)整磨輥中心及導(dǎo)向間隙

大小修必須做好磨輥中心找正和各間隙的調(diào)整工作。磨輥與磨盤咬合軌跡的好壞是磨煤機(jī)能否正常穩(wěn)定運行的關(guān)鍵所在，而磨輥中心找正和各間隙符合質(zhì)量要求是磨輥與磨盤咬合正常的根本保證。如，1B號磨在機(jī)組移交試生產(chǎn)后一直運行不穩(wěn)定，經(jīng)常振動，石子煤量很多，大量燃煤顆粒被排出，造成排渣系統(tǒng)經(jīng)常故障、機(jī)座密封漏粉和密封更換較頻繁，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全運行。經(jīng)多次反復(fù)檢查處理，最后發(fā)現(xiàn)磨輥中心偏差最大達(dá)約8 mm，在對磨輥中心重新找正處理并調(diào)整各導(dǎo)向間隙后，1B號磨運行正常。

4.4 操作注意事項

(1) 輥套、襯板不能接觸火焰、電焊，其本身溫度不能升降過快。磨煤機(jī)內(nèi)部降溫只能自然冷卻，任何加速磨煤機(jī)內(nèi)部降溫的措施，如用水、冷風(fēng)吹都是不允許的。

(2) 為了便于安裝和將來拆卸，所有螺栓、螺釘?shù)穆菁y處都必須涂抹二硫化鉬，擰入時不能別勁，否則必須修理。

(3) 開展焊接作業(yè)時，應(yīng)采取等電位保護(hù)措施，防止磨輥、減速機(jī)、油缸、關(guān)節(jié)軸承等關(guān)鍵部件因通過電流而損壞。

4.5 質(zhì)量重要控制點

質(zhì)量重要控制點如表1所示。

5 結(jié)束語

針對ZGM113型磨煤機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障進(jìn)行提前預(yù)防和治理，可以使磨煤機(jī)安全穩(wěn)定運行。只要仔細(xì)分析故障發(fā)生的原因并加以防范、解決，設(shè)備一定能在最佳工況下運行，為提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益提供有利的保障。

表1 質(zhì)量重要控制點

1 朱全利. 鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)[M]. 北京:中國電力出版社，2006.

2011-01-26)