施連勇

（中國石油錦州石化公司熱電公司，遼寧錦州 121001）

0 引言

錦州石化熱電公司輸煤系統(tǒng)配套4 臺240 t/h 鍋爐耗煤的生產(chǎn)能力設計建成。工藝流程是環(huán)錘式碎煤機對煤塊進行粗碎，出料小于50 mm 的煤塊進入篩煤機篩分，篩煤機出料小于13 mm的煤塊進入上煤皮帶為鍋爐提供燃料，大于13 mm 的煤塊進入錘擊式碎煤機進行細碎后供給鍋爐。

1 篩煤機現(xiàn)狀

1.1 滾筒篩煤機結(jié)構(gòu)組成

篩煤機由篩筒、電機、減速機、箱體及相關(guān)支撐部件組成。篩筒入口端有進料筒，進料筒通過法蘭固定在箱體上，進料筒出口端伸入篩筒的入口端。篩筒出口端下方的座上設置粗料出口，篩筒下方的底座上設置細料出口。篩筒兩端分別套裝大滾圈和小滾圈，大滾圈和小滾圈下方的底座上各有一對托輥機構(gòu)，篩筒中部套裝大鏈輪，電機減速機連接小鏈輪，小鏈輪通過雙排鏈條與大鏈輪連接；大滾圈、小滾圈和大鏈輪通過若干個連接板連接在一起組成錐形框架。篩筒的表面有一層錳鋼網(wǎng)，網(wǎng)面孔徑小于13 mm。工作時，電機驅(qū)動減速機通過雙排鏈條帶動篩筒進行煤粒篩分。

1.2 滾筒篩煤機操作注意事項

（1）滾筒篩必須空載啟動，嚴禁進料后啟動機器，否則由于扭矩過大，可能撕裂篩網(wǎng)，影響設備使用壽命。若因非正常情況停機，再次啟動時應將筒體內(nèi)物料清理干凈。

（2）設備正常運轉(zhuǎn)后方可均勻投料，需觀察出料是否正常，正常運行后關(guān)閉密封隔離罩。

（3）運行人員應每小時對設備巡檢一次，檢查出料粒徑和有無漏料及揚塵情況。

（4）檢查電機、傳動部件溫度溫升情況及是否有異聲。正常工況下，軸承的溫升不應超過40 ℃，軸承最高溫度不得超過70 ℃。超溫應立即停車，并查明原因，及時排除故障。

（5）檢查進、出料口是否有堵渣情況，如有應及時處理。

（6）停機前應先停止進料，等筒體內(nèi)物料出盡后再切斷電源。

（7）停機后對設備整機進行檢查，發(fā)現(xiàn)異常立即處理。

（8）嚴禁在設備運轉(zhuǎn)時進行調(diào)整。

2 篩煤機常見故障

篩煤機的常見故障：①篩筒變形；②篩網(wǎng)破損；③托輥表面磨損或托輥軸承故障；④減速機故障；⑤電機故障；⑥小鏈輪齒面磨損；⑦大鏈輪齒面磨損；⑧雙排鏈條磨損；⑨地腳松動。

2.1 篩煤機故障診斷實例

2.1.1 故障現(xiàn)象

2021 年1 月2 日23 時，乙側(cè)篩煤機突然發(fā)出巨大的噪聲并伴有劇烈的振動，整個樓板隨之發(fā)生共振，減速機振動幅值見表1，振動幅值最大達到69.2 mm/s，電流達到40 A，而正常工作時振動最大幅值為7.5 mm/s，電流為24 A。振動與負荷遠超過正常水平。

表1 減速機振動幅值mm/s

2.1.2 故障分析與處理

（1）篩煤機電流過大表示篩煤機的負荷過大，通常在煤比較濕的情況下，篩網(wǎng)沾滿濕煤下煤不暢會導致篩煤機負荷過大。冬季的煤并不濕，因此排除這種可能。另外常見的原因是篩煤機托輥故障，當篩煤機托輥軸承損壞或者托輥處夾煤矸石時會導致篩煤機負荷增大。

（2）停機檢查發(fā)現(xiàn)篩煤機一個托輥不轉(zhuǎn)，該托輥由于長期磨損發(fā)生故障不能轉(zhuǎn)動，篩煤機工作時，篩筒的滾圈與4 個托輥接觸，只有3 個托輥轉(zhuǎn)動，造成了篩筒別勁，使整個篩筒處于嚴重的動不平衡狀態(tài)，導致劇烈的振動。另外，由于該篩煤機已經(jīng)使用7 年，篩筒大鏈輪齒面磨損非常嚴重，與雙排鏈條嚙合不好，別勁故障發(fā)生時，嚙合不好的問題更加嚴重，導致雙排鏈條也隨之發(fā)生大的振動，不停地擊打鏈盒，發(fā)出巨大的噪聲。

（3）更換托輥后電流正常，鏈條擊打鏈盒的聲音消失。對減速再次進行振動監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。從表2 數(shù)據(jù)可以看出，振動幅值下降明顯但仍然很高，水平方向振動比垂直方向振動幅值大，根據(jù)經(jīng)驗懷疑是基礎松動。對減速機地腳螺栓進行緊固，振動并沒有降低。仔細檢查減速機地腳鋼板，發(fā)現(xiàn)鋼板出現(xiàn)一處裂紋。制作并更換新的地腳鋼板，振動值恢復到正常狀態(tài)。

表2 更換托輥后減速機振動幅值 mm/s

2.2 小結(jié)

篩煤機是輸煤系統(tǒng)的重要設備，一旦發(fā)生故障會導致整條上煤線停運。所以平時要對篩煤機的振動、溫度、聲音以及電流定時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題盡快查找原因及時處理，以免發(fā)生大的事故影響鍋爐的燃料供應。

3 篩煤機改進分析

3.1 存在的問題

（1）目前使用的篩煤機已經(jīng)運行7 年，達到了使用壽命，篩筒上的齒輪已經(jīng)嚴重磨損，繼續(xù)運行會發(fā)生篩筒齒輪無法與雙排鏈條嚙合的情況，導致無法上煤，將會影響機組的安全運行。

此篩煤機使用的是2010 年之前的技術(shù)，技術(shù)比較陳舊。篩煤機在工況稍差的情況下就會劇烈振動，電流增大，過大的振動和過高的負荷都會對篩煤機各部件造成損害。

（2）篩筒上的篩網(wǎng)雖然能夠滿足出粒小于13 mm 的要求，但容易被落下的大塊煤矸石砸破。目前篩煤機的篩網(wǎng)鑲嵌在篩筒骨架內(nèi)，篩網(wǎng)損壞后無法整體更換，只能一層一層的修補。層層修補后的篩網(wǎng)（圖1）增加了篩筒的不平衡量，在篩筒旋轉(zhuǎn)時會導致轉(zhuǎn)子動不平衡，造成篩筒振動加大，篩筒的振動通過鏈條傳遞到減速機和電機，長期過大的振動會損壞減速機和電機。因此需要將篩網(wǎng)由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)改為更粗的錳鋼條或者其他更堅固的結(jié)構(gòu)形式。

圖1 多次修補后的篩網(wǎng)

（3）目前的篩網(wǎng)形式，遇到濕煤時篩網(wǎng)容易粘滿煤粉發(fā)生堵煤事故，會導致整個篩筒被煤堆滿，過大的負荷會破壞整個篩筒的圓度，而變?yōu)闄E圓的篩筒每轉(zhuǎn)一圈就會對減速機造成一次沖擊。并且篩網(wǎng)堵塞后會使落煤管發(fā)生積煤現(xiàn)象，導致整條上煤線停運，影響安全生產(chǎn)。另外，發(fā)生堵煤事故（圖2）后需要大量的人力清理積煤。

圖2 堵煤事故

（4）托輥在篩煤機箱體中與落煤管的來煤接觸，長時間會損壞托輥的軸承壓蓋，使煤粉與石塊進入軸承，導致軸承失效。

（5）托輥與滾圈緊密結(jié)合，對篩筒起支撐作用。篩筒篩分煤粉的過程中，兩條滾圈時時與4 個托輥摩擦，長時間摩擦會導致托輥輪面磨損。

（6）成本方面：篩煤機每年至少需要換兩套托輥、一套篩網(wǎng)，隨著使用年限增加，雙排鏈條（圖3），大鏈輪、小鏈輪都會磨損，一旦篩筒上的大鏈輪磨損，整個篩筒都要更換，而篩筒是篩煤機最主要部件，更換一個篩筒基本上相當于更換一臺新的篩煤機。

圖3 雙排鏈條磨損

3.2 篩煤機改造分析

目前常用的篩煤機結(jié)構(gòu)形式主要有兩種：通軸式和滾軸式。

3.2.1 通軸式結(jié)構(gòu)

通軸式是指篩煤機箱體內(nèi)是一根通軸及篩分系統(tǒng)，箱體外兩端由軸承座支撐，并與減速機、電機連接的一種結(jié)構(gòu)形式。箱體內(nèi)的篩桶可以是圓柱形也可以是圓錐形（圖4），如果設計為圓柱形，則需要將整個篩煤機箱體設計成一定的角度，這樣有利于煤塊的篩分。另外，篩桶可以選擇適當?shù)暮Y網(wǎng)空隙或者輻條的間隙來滿足篩分粒度的要求。

圖4 通軸式篩煤機結(jié)構(gòu)示意

通軸式篩煤機的優(yōu)點：①振動小。通軸式篩煤機結(jié)構(gòu)簡單，沒有主動齒、從動齒及鏈條，也沒有滾圈及支撐托輥，因此不會產(chǎn)生劇烈的振動；②通軸式篩煤機軸承在軸承座內(nèi)不與煤粉直接接觸，并且可以隨時加入潤滑脂，軸承不容易損壞；③由于避免了頻繁更換備件，所以能夠產(chǎn)生一定的間接經(jīng)濟效益。

通軸式篩煤機的缺點：①減速機、電機與篩筒軸同心，在篩煤機箱體的一側(cè)，這種結(jié)構(gòu)導致整個箱體及電機、減速機的總長度比較長，所以需要的場地比較大，給舊篩煤機改造帶來了一定的難度；②篩網(wǎng)或者輻條的結(jié)構(gòu)形式遇到濕煤的情況下容易堵煤；③長時間運行篩網(wǎng)容易破損，輻條容易變形。

3.2.2 滾軸式結(jié)構(gòu)

如圖5 所示，滾軸式篩煤機由多組同向旋轉(zhuǎn)的篩軸組成，每根篩軸上安裝若干等距篩片，篩軸上的篩孔尺寸按照物料粒度要求設計。物料在滾動過程中不斷分層，小顆粒下移，大顆粒向前滾動，小于篩孔尺寸的小粒煤在自重和旋轉(zhuǎn)力的共同作用下落入篩孔，大于篩孔尺寸的煤塊會留在篩面上，在篩軸的旋轉(zhuǎn)作用下繼續(xù)前進，進入碎煤機破碎。滾軸篩煤機的清理齒緊貼篩片，對卡落在篩片縫隙間的煤塊進行清理，保證篩分過程中的篩孔通透。

圖5 滾軸式篩煤機

滾軸式篩煤機的優(yōu)點：①結(jié)構(gòu)簡單，篩分效率高。這種設備體積小、安裝簡單、維修方便，本身振動很小，且外界的振動對其影響也極?。虎诿總€篩軸均由一臺電機驅(qū)動，當一根篩軸磨損或者一臺驅(qū)動電機發(fā)生故障時，并不影響整臺篩煤機的篩分工作。

滾軸式篩煤機的缺點：①有時出現(xiàn)卡軸甚至斷裂現(xiàn)象；②有時出粒尺寸控制不好；③篩軸磨損及電機燒壞后更換零部件成本較高。

4 結(jié)語

目前，鍋爐機組輸煤系統(tǒng)中，通軸式與滾軸式篩煤機已經(jīng)取代落后的托輥式篩煤機，具體選擇哪種結(jié)構(gòu)形式，還需要結(jié)合實際做大量的調(diào)研工作。