聞瑞士，游施緯

（國能銅陵發(fā)電有限公司，安徽 銅陵 244153）

0 引言

磨煤機(jī)是火電廠鍋爐制粉系統(tǒng)的主要設(shè)備，其運(yùn)行工況決定鍋爐是否能夠穩(wěn)定燃燒。磨煤機(jī)發(fā)生故障會影響整個機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由煤場輸送來的原煤雖然經(jīng)過篩選、除鐵等工序，但是仍不可避免地會含有各種雜質(zhì)和異物；磨煤機(jī)長時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；制粉系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境惡劣，工作過程復(fù)雜。這些都會導(dǎo)致制粉系統(tǒng)發(fā)生各類故障［1］。磨煤機(jī)內(nèi)部故障往往伴隨有異常聲音，通過聲音進(jìn)行磨煤機(jī)故障的判斷與處理，可保證制粉系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

火力發(fā)電廠的鍋爐制粉系統(tǒng)通常采用中間倉儲式和正壓直吹式兩種型式。相較于中間倉儲式制粉系統(tǒng)，正壓直吹式制粉系統(tǒng)因其具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、運(yùn)行噪音小、初期投資少等優(yōu)點(diǎn)廣受歡迎，已經(jīng)被越來越多的火電廠采用［2］。但是正壓直吹式制粉系統(tǒng)也有缺點(diǎn)，例如若制粉系統(tǒng)采用碗式磨煤機(jī)，則其煤種適應(yīng)性差、維護(hù)復(fù)雜、易堵煤、易卡澀。在機(jī)組運(yùn)行過程中，磨煤機(jī)內(nèi)部故障時(shí)通常會發(fā)出異常聲音，及時(shí)發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)內(nèi)部異常聲音，并正確分析處理，可確保鍋爐安全運(yùn)行。

某630 MW超臨界火電機(jī)組鍋爐制粉系統(tǒng)采用HP型碗式中速磨煤機(jī)，在運(yùn)行中該磨煤機(jī)出現(xiàn)異常聲音，本文以此為研究案例，對不同原因?qū)е碌哪ッ簷C(jī)聲音異常進(jìn)行分析，并提出處理措施和預(yù)防措施，以供同類型機(jī)組參考。

1 磨煤機(jī)設(shè)備簡介

該630 MW超臨界火電機(jī)組鍋爐采用正壓直吹式制粉系統(tǒng)。每套制粉系統(tǒng)由1臺磨煤機(jī)和1臺給煤機(jī)組成，每臺鍋爐裝設(shè)6套制粉系統(tǒng)。制粉系統(tǒng)設(shè)有密封風(fēng)系統(tǒng)，每臺機(jī)組鍋爐制粉系統(tǒng)的密封風(fēng)系統(tǒng)配置2臺100%容量的離心式風(fēng)機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)1臺運(yùn)行1臺備用。

制粉系統(tǒng)配置的HP型碗式中速磨煤機(jī)最大出力為63.3 t/h，設(shè)計(jì)煤種為煙煤，轉(zhuǎn)速為33.01 r/min，磨輥加載方式為彈簧加載，磨輥旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針（從上往下看），傳動方式為螺旋傘齒輪加行星齒輪二級傳動。磨煤機(jī)外設(shè)有潤滑油站，為軸承和齒輪提供潤滑油。驅(qū)動磨煤機(jī)的電動機(jī)額定電壓為6 kV，額定電流為69.6 A，轉(zhuǎn)速為977 r/min。磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 HP型碗式中速磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)

2 磨煤機(jī)聲音異常分析及處理

由于設(shè)計(jì)復(fù)雜、零部件較多，HP型碗式磨煤機(jī)在運(yùn)行過程中聲音異常的原因較多。該機(jī)組投運(yùn)以來磨煤機(jī)多次出現(xiàn)聲音異常，尤其是當(dāng)進(jìn)行大比例劣質(zhì)煤摻燒時(shí)，發(fā)生聲音異常的次數(shù)會增加。近幾年磨煤機(jī)發(fā)生聲音異常的次數(shù)如表1所示。總結(jié)發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)發(fā)生聲音異常的主要原因?yàn)樵褐谢烊腓F塊等堅(jiān)硬異物、磨煤機(jī)軸承損壞、磨煤機(jī)內(nèi)部部件脫落或折斷等。

表1 磨煤機(jī)異常聲音次數(shù)年度統(tǒng)計(jì)表

2.1 原煤中混入鐵塊等堅(jiān)硬異物

1）事故情況。某日運(yùn)行人員監(jiān)盤時(shí)發(fā)現(xiàn)該電廠2號鍋爐D磨煤機(jī)用電動機(jī)的電流大幅波動，立即對該磨煤機(jī)本體進(jìn)行檢查，聽到磨碗上方發(fā)出尖銳的異常響聲，初步判斷該磨煤機(jī)內(nèi)部有金屬摩擦，運(yùn)行人員立即停運(yùn)2號鍋爐D磨煤機(jī)。檢修人員搶修時(shí)打開人孔門進(jìn)入2號鍋爐D磨煤機(jī)內(nèi)部進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有一塊較大的圓錐形鐵塊。該鐵塊造成磨煤機(jī)內(nèi)部部分配件嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)向裝置下襯板破裂、脫落，空氣節(jié)流環(huán)斷裂、脫落，導(dǎo)向葉輪變形、裂損，葉輪調(diào)整罩變形、磨損，導(dǎo)向裝置側(cè)襯板脫落，左、右中間襯板脫落。從磨煤機(jī)中取出的異物如圖2所示。

圖2 從磨煤機(jī)中取出的異物

2）原因分析。碗式中速磨煤機(jī)內(nèi)部進(jìn)入異物是其運(yùn)行過程中發(fā)生異常聲音和振動的主要原因之一。經(jīng)過排查，從磨煤機(jī)中取出的鐵塊并非來自磨煤機(jī)內(nèi)的金屬部件，唯一的可能是輸煤系統(tǒng)除鐵器未能完全清除原煤中的鐵塊，造成磨煤機(jī)內(nèi)部配件嚴(yán)重?fù)p壞。

3）處理措施。檢修人員立即對故障磨煤機(jī)進(jìn)行大修，對所有損壞的零部件進(jìn)行逐一檢查、維修或更換，盡快恢復(fù)磨煤機(jī)的正常備用狀態(tài)，避免影響機(jī)組的帶負(fù)荷能力［3］。

4）預(yù)防措施?；痣姀S輸煤專業(yè)要加強(qiáng)對原煤的監(jiān)督與管理，防止原煤中摻雜鐵塊、木塊等異物，定期對輸煤系統(tǒng)除鐵器、碎煤機(jī)、滾軸篩等設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢定修，確保原煤篩查設(shè)備正常運(yùn)行［4］。

2.2 磨煤機(jī)磨輥軸承損壞

1）事故情況。某日運(yùn)行人員對2號鍋爐2D磨煤機(jī)進(jìn)行就地巡檢時(shí)，發(fā)現(xiàn)該磨煤機(jī)的齒輪箱部位有異常聲音，利用聽針進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)磨輥內(nèi)部有咯噔咯噔的聲音，判斷為磨輥出現(xiàn)故障。同時(shí)發(fā)現(xiàn)2號鍋爐2D磨煤機(jī)用電動機(jī)的電流出現(xiàn)較大幅度的波動，且磨煤機(jī)軸承溫度明顯升高，隨即停止該磨煤機(jī)運(yùn)行。檢修人員對該磨煤機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)磨輥軸承損壞并無法修復(fù)，且軸承油脂中混入了煤粉。

2）原因分析。一般情況下，磨煤機(jī)磨輥損壞主要原因?yàn)椋狠S承質(zhì)量不合格；油脂質(zhì)量不合格，軸承密封不佳混入煤粉使油脂變差；安裝不到位；磨煤機(jī)進(jìn)入異物，長時(shí)間振動造成磨輥損壞。磨煤機(jī)解體檢查時(shí)，未發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)內(nèi)部有異物，但是磨煤機(jī)軸承間隙已經(jīng)嚴(yán)重臟污，因此判斷該磨煤機(jī)磨輥軸承損壞是因?yàn)檩S承密封不佳混入煤粉使油脂變差。磨煤機(jī)磨輥運(yùn)轉(zhuǎn)的安全可靠性和使用壽命主要取決于其軸承的密封性能。

3）處理措施。磨煤機(jī)磨輥軸承損壞時(shí)，需要拆解磨輥軸承，查明原因，更換油封，并檢查潤滑油是否合格。如果軸承內(nèi)部混入大量粉塵，不能通過出油口排出，可以打開軸承的內(nèi)端蓋，利用壓縮空氣將油泥混合物排出，清洗干凈后再加入新的潤滑油，若軸承磨損嚴(yán)重，則直接更換新的磨輥軸承［5］。

4）預(yù)防措施。磨煤機(jī)檢修時(shí)應(yīng)嚴(yán)把檢修質(zhì)量關(guān)，確保設(shè)備復(fù)裝符合工藝要求；制定科學(xué)合理的設(shè)備定檢周期，每月進(jìn)行軸承油脂化驗(yàn)，適當(dāng)提前更換軸承密封圈，確認(rèn)各轉(zhuǎn)動部件密封環(huán)之間的間隙是否合格，若不合格應(yīng)及時(shí)調(diào)整；運(yùn)行中注意監(jiān)視軸承溫度、磨煤機(jī)用電動機(jī)的電流等參數(shù)；巡檢人員加強(qiáng)對磨煤機(jī)運(yùn)行聲音的巡視，如有異常立即停止磨煤機(jī)運(yùn)行，全面排查并消除故障［6］。

2.3 磨煤機(jī)內(nèi)部部件脫落或折斷

1）事故情況。某日運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)2號鍋爐F磨煤機(jī)用電動機(jī)的電流由40.6 A快速上升至46.3 A，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)磨煤機(jī)磨碗下部聲音異常，發(fā)出金屬撞擊的聲音，磨煤機(jī)地基有震感，初步判斷磨煤機(jī)內(nèi)部存在金屬碰磨。運(yùn)行人員立即停運(yùn)2號鍋爐F磨煤機(jī)。檢修人員對2號鍋爐F磨煤機(jī)進(jìn)行解體檢查，取出2塊較大的損壞、變形的石子煤刮板，初步檢查發(fā)現(xiàn)，一磨輥不轉(zhuǎn)，一導(dǎo)向葉輪脫落并變形，側(cè)襯板、節(jié)流環(huán)等部件損壞嚴(yán)重，如圖3、圖4所示。

圖3 破損的側(cè)襯板

圖4 損壞的節(jié)流環(huán)

2）原因分析。檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)原煤中有螺栓、鐵塊等硬質(zhì)異物，說明此次聲音異常的直接原因是磨煤機(jī)內(nèi)部金屬部件脫落。磨煤機(jī)內(nèi)部金屬部件脫落的原因有很多，例如金屬部件制造不合格、硬物進(jìn)入磨煤機(jī)內(nèi)部磨斷內(nèi)部部件等［7-8］。

3）處理措施。磨煤機(jī)檢修人員對故障磨煤機(jī)進(jìn)行大修，對磨煤機(jī)內(nèi)遺留物體尤其是散落的金屬進(jìn)行全面排查和清理，對所有損壞的零部件進(jìn)行逐一檢查、維修或更換，盡快恢復(fù)磨煤機(jī)的正常備用狀態(tài)［9］。

4）預(yù)防措施。設(shè)備管理部門應(yīng)做好磨煤機(jī)的定檢和定修工作，定期對磨煤機(jī)導(dǎo)向裝置、磨輥、襯板、節(jié)流環(huán)、分離器、刮板等部件的磨損情況進(jìn)行測量，對磨損值超標(biāo)的部件及時(shí)進(jìn)行處理，對暫時(shí)無法徹底處理的部件進(jìn)行記錄，待機(jī)組檢修時(shí)進(jìn)行更換［10］。此外，運(yùn)行部門應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，消除設(shè)備缺陷。

2.4 故障處理措施

電廠磨煤機(jī)故障屬于一般性的常見缺陷，處理此類問題需結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)形成標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，以快速消除缺陷。因此，本文對磨煤機(jī)聲音異常的分析與處理進(jìn)行總結(jié)歸納，如表2所示。

表2 磨煤機(jī)聲音異常的原因及處理措施

3 結(jié)語

磨煤機(jī)是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備之一，其制粉效果直接影響到鍋爐的燃燒效率。HP型碗式中速磨煤機(jī)零部件較多，工作人員要加強(qiáng)設(shè)備的檢查和維護(hù)保養(yǎng)工作，定期對磨輥、磨盤進(jìn)行檢測，化驗(yàn)潤滑油質(zhì)量，掌握磨煤機(jī)的運(yùn)行狀況，按計(jì)劃更換磨輥、磨盤及易損件，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。