(內蒙古京隆發(fā)電有限責任公司 內蒙古豐鎮(zhèn) 012100)
京隆發(fā)電公司2×600 MW亞臨界空冷機組,鍋爐采用中速磨煤機冷一次風正壓直吹式制粉系統(tǒng),北京電力設備總廠制造的ZGM113型中速輥式磨煤機,最大通風量為100.87 t/h,轉速為24.2 r/min,分離器型式為靜態(tài)離心擋板式,使用設計煤種標準出力為 64.66 t/h(R90=20%,HGI=50,WY=10%),磨煤機最大出力為72.78 t/h。每臺爐配6臺磨煤機,設計煤種為準格爾礦煤,校核煤種為晉北代表煤。燃燒設計煤種時,5臺運行,1 臺備用[1]。
2020年 3月 6日19∶15,#2機組 R方式運行,負荷 600 MW,6臺磨煤機運行。D磨煤機煤量60 t/h,入口風量89 t/h,電機電流100 A,變加載壓力15.7 MPa,運行正常。19∶22,運行人員就地巡檢發(fā)現(xiàn)D磨煤機東北側拉桿煤層厚度指示至最低位置,拉桿不動作,懷疑拉桿斷裂,停運做措施準備進內部檢查。
檢修人員進磨煤機內部檢查后,發(fā)現(xiàn)西北側#1磨輥鉸軸座與三角架固定螺栓全部斷裂,磨輥與三角架脫開傾斜支撐在另外兩個磨輥上,見圖1。#1、#3磨輥之間的磨盤流化風管斷裂成兩段,一段立在#3磨輥上、另一段壓在#1磨輥下,見圖2。
將D磨煤機三角架拆出后翻面,發(fā)現(xiàn)與鉸軸座連接的12條螺栓全部斷裂,其中5條從三角架螺紋底孔內部斷裂,其他7條從螺紋斷面處斷裂,斷裂的螺栓在磨煤機內未找到,判斷隨石子煤一同排走,見圖3。東北側拉桿密封風室煤粉板結,導致拉桿不正常磨損,拉桿密封風管路可能堵塞[2],見圖4和圖5。
大修:2019年 10月16日—11月4日,#2機組A修期間進行了D磨煤機大修工作,更換磨輥總成3個、更換東南側導向板1塊、更換三角架導向板3塊、更換拉桿上下密封3個、靜環(huán)磨損嚴重補焊、3個磨輥重新加油,磨輥密封風管磨損嚴重更換。
定檢:2020年1月11日,#2機組調停臨修期間對D磨煤機進行了定檢,檢查D磨煤機#1磨輥磨損11 mm,#2磨輥磨損10 mm,#3磨輥磨損10 mm,磨盤磨損9 mm,動靜環(huán)間隙12 mm,磨輥無滲油。
2019年11月25日—2020年1月22日 運行58天
2020年2月19日—2020年3月6日 運行17天
從2019年A修期間進行大修至發(fā)生故障共運行75天,距上次臨修定檢間隔17天。
(1)D磨煤機從2019年A修期間進行大修至發(fā)生故障共運行75天,距上次臨修定檢間隔17天。調取D磨煤機從2月19日機組啟動至故障停運期間共17天運行電流,與煤量基本呈對應關系,無突然增大現(xiàn)象,每天運行人員監(jiān)盤、運行及檢修人員就地巡點檢也未發(fā)現(xiàn)異常。事發(fā)時,正值運行交接班期間,接班巡檢就地檢查發(fā)現(xiàn)東北側拉桿不動、磨煤機內部有輕微異音但并不明顯,磨煤機本體無振動且運行電流平穩(wěn)。以往磨煤機內部卡澀異物時,電流會突增且伴有劇烈振動。檢查D磨煤機脫落的流化風管外觀無碾軋、擠碰的痕跡(見圖6)。檢查發(fā)現(xiàn)另一根流化風管道與其中一側磨輥輥架及磨盤安裝的水平、垂直距離約不足5 cm,因此判斷#2爐D磨煤機#1磨輥輥架與三角架連接螺栓先斷裂,磨輥總成與三角架脫開但壓在三角架下,脫開的磨輥在磨盤輥道上繼續(xù)運行但與三角架相對位置發(fā)生偏轉,將兩個磨輥總成之間安裝的流化風管道觸碰掉,脫落在磨盤中間。流化風管道脫落時間不長,運行人員發(fā)現(xiàn)東北側拉桿不動及時停磨,脫落在磨盤上的流化風管未卡死磨輥,因此運行電流一直無明顯變化。2018年4月19日06∶34,#2爐D磨煤機也因2016年技改加裝的流化風管磨損脫落,造成磨煤機劇烈振動且有明顯異音,停運后進磨煤機內部進行拆除、加堵[3]。
(2)磨煤機磨輥脫開,主要原因為連接螺栓斷裂。磨煤機三角架使用時間較長(近12年),三角架固定鉸軸座的內螺紋反復多次使用部分已損壞,運行中不斷承受橫向剪切力及垂直方向上的擠壓力,雖每次大修均使用絲錐重新攻絲,但是螺紋的受力面、緊力大大減小,在受力較大的情況下緊固螺栓就會失效(俗稱擼扣)?,F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)5條連接螺栓從螺紋內部斷裂,說明已達不到正常的緊力,在磨輥運行中循環(huán)沖擊載荷作用下,三角架與磨輥鉸軸座結合面處形成較大剪切應力,緊力不夠的螺栓先斷裂,其他螺栓也陸續(xù)在循環(huán)載荷作用下產生疲勞、斷裂。
(3)D 磨煤機停運檢修時未在磨煤機內部找到斷裂的9條螺栓,說明#1磨輥輥架與三角架連接螺栓提前斷裂隨石子煤排走。#1磨輥脫開導致三角架在原垂直、水平方向受力發(fā)生變化,三角架不在同一水平面,在垂直方向上發(fā)生偏斜擠壓東北側拉桿,導致東北側拉桿與拉桿密封箱內板結的煤粉塊摩擦,拉桿非正常磨損。
經分析,本次磨煤機磨輥脫開主要由于大修工藝不到位、臨修消缺定檢不細、質量不高、檢修不徹底所導致。針對存在的問題,主要提出以下幾點預防措施:
(1)提高磨煤機檢修工藝。磨煤機大修中發(fā)現(xiàn)三角架螺紋損壞,必須在原螺紋孔處攻更大的螺紋孔覆蓋原來的螺紋孔,且新孔的小徑必須大于原來孔的大徑,同時將絞軸座螺栓孔擴大。如果繼續(xù)使用原來規(guī)格的螺栓,則使用螺紋護套既解決螺紋內孔擴大的問題,又可以提高螺栓緊固強度。
(2)磨煤機大修時鉸軸座和三角架連接螺栓必須緊固到位,結合面四周全部焊接,增加三角架與輥架連接強度;對三角架承力側、非承力側導向板及時更換,間隙保證在要求范圍之內;磨煤機磨輥找正在要求范圍內。
(3)將鉸軸座和三角架連接螺栓由8.8級升級為12.9級螺栓,且必須由正規(guī)廠家生產。
(4)三角架長期使用內螺紋損壞,連接緊力下降,儲備新的三角架或磨煤機大修時拆下進行修理。
(5)對其他磨煤機輥架與三腳架連接螺栓進行檢查,及時消缺。
(6)優(yōu)化、完善磨煤機定檢項目,根據磨煤機實際運行狀態(tài),及時調整定檢項目及范圍[4]。
(7)利用等級檢修機會對拉桿密封風管路進行檢查,徹底清理、疏通密封風管路及拉桿密封室,防止拉桿密封,起不到作用頻繁損壞。對拉桿密封室進行改造,加裝檢修孔,方便檢修人員對密封室積粉情況進行檢查清理。
(8)提高磨煤機大修、定檢定修質量及設備修后驗收標準,優(yōu)化驗收流程,做到應查必查、應修必修、修必修好。
鑒于大部分煤粉爐均配置以中速磨煤機為主,通過對中速磨煤機磨輥脫開原因進行分析,并結合現(xiàn)場勘察情況發(fā)現(xiàn)了其他問題,針對存在的問題提出了預防措施。做好運行調整、檢修維護兩方面工作,磨煤機將長周期穩(wěn)定運行,提高設備可靠性,保證機組安全穩(wěn)定運行。