ZGM113G型磨煤机常见故障原因分析及处理

2011-02-24朱道华马士东马运平

电力安全技术 2011年6期

关键词：磨辊机座磨盘

朱道华，马士东，马运平

(安徽华电宿州发电有限公司，安徽宿州 234101)

ZGM113G型磨煤机常见故障原因分析及处理

朱道华，马士东，马运平

(安徽华电宿州发电有限公司，安徽宿州 234101)

磨煤机是否安全稳定运行直接影响电厂的负荷和经济效益，介绍了ZGM113G型磨煤机的工作原理和特点，着重就磨煤机拉杆和机座密封漏粉、磨煤机加载力异常、磨煤机震动及磨煤机油站油温偏高、排渣量偏大等问题进行了分析，并提出了预防措施。

磨煤机；常见故障；检修；措施

1 磨煤机结构

华电宿州发电有限公司一期工程安装2台600MW超临界燃煤汽轮发电机组。锅炉为东方锅炉集团有限公司制造的DG1913/25.4-II3直流炉，具有超临界压力变压运行、单炉膛、一次中间再热、尾部双烟道、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置等特点。每台锅炉制粉系统配备6台由北京电力设备总厂生产的ZGM113G型中速辊式磨煤机，锅炉制粉系统为正压直吹式冷一次风制粉系统。ZGM113G型中速辊式磨煤机主要由电动机、减速机、机座、传动盘及刮板装置、磨环及喷嘴环、磨辊装置、机壳、分离器、排渣箱、密封管路系统、高压油系统、润滑系统等组成。每台磨煤机供1层共4只燃烧器使用，正常运行5台磨煤机能带额定负荷，另有1台磨煤机备用。

ZGM113G型磨煤机本体由机座、机壳、分离器、减速机、喷嘴、碾磨装置(磨盘和3个辊子)、液压加载装置、煤粉分配箱、密封装置、排渣装置、蒸汽防爆装置、基础台板、步道等组成。其主要的配套装置有润滑油站、液压油站、密封风机、电动机、电器控制柜等。

2 磨煤机工作原理及特点

2.1 工作原理

ZGM113G型磨煤机要把原煤磨制成一定细度和符合水分要求的合格煤粉，必须完成3个过程。

(1) 碾碎。碾磨由电动机驱动，通过行星减速机带动磨煤机磨盘转动，磨盘上的3个辊子在磨盘的带动下转动。经落煤管进来的原煤分布在磨盘上，由于加载力的作用，磨辊与磨盘之间产生挤压力，使大颗粒煤被压碎。依靠磨辊与磨盘的相对运动产生的滑动摩擦力，小颗粒煤被碾碎。在研磨过程中，磨辊活动范围为自转、上下、水平方向3个自由度。这就是ZGM113G型磨煤机独特的碾磨机理(碾压物料)。

(2) 干燥。原煤在磨内被碾磨的同时被干燥。一般将温度小于450℃的一次热风吹入，来干燥原煤，去掉原煤中的水分，达到规定的要求。

(3) 分离。碾磨后的煤粉通过一次风输送进入分离器进行分离。分离器将合格煤粉输送出磨煤机送入(直吹式)锅炉燃烧器进行燃烧，不合格的粗煤粉则回到磨盘上进行重磨。

煤中的杂物，如石子煤和铁块、石块、木块等，通过离心力作用甩到喷嘴口处，由于其自重不能被吹起送出而落入一次风室，经刮板将其刮入排渣箱内，如图1所示。

2.2 特点

(1) ZGM113G型磨煤机的3个磨辊通过辊轴各自固定，只有自转，没有公转。因此，磨辊研磨行程等于磨盘行程，这种良好的碾磨关系使得碾磨效率高、磨盘转速低。

(2) ZGM113G型磨煤机3个磨辊互成120°布置，3点受力、碾磨力均匀，传动部件受力均匀，减少了传动元件的损坏，见图2。

(3) 由于ZGM113G型磨煤机采用了大直径辊子，碾磨阻力小，煤块容易咬入，对提高生产能力、降低能耗和提高辊套寿命均有好处。

(4) 磨辊加载力直接传到基础上，这样就可以施加尽可能高的加载力而不导致磨煤机振动。

(5) 固定的磨辊布置，保证了压架和磨辊之间在相对运转时具有良好的相互作用。这是做到最大出力所必不可少的条件。

(6) 原煤在磨盘内均匀分布，而每个磨辊的加载力也是均匀的，因此在每个磨辊部位的煤层厚度也是一致的。所以，磨辊磨损均匀、运行平稳，使用寿命长。

(7) 磨辊有3个运动的自由度：3个磨辊和压架整体的上下运动，用来整体补偿磨辊和衬板的磨损；每个磨辊的转动，用来碾压物料；每个磨辊在水平面内的自由摆动，用来补偿磨辊和衬板局部磨损后的型线失真，保持磨机出力在磨损后期基本不下降(约5%)。而碗式磨磨辊不能在水平面上摆动，因而在磨损后期出力下降比较大(约10%)。

(8) 在同样的磨盘直径下，ZGM113G型磨煤机的磨辊直径大，宽度大，转速低，因而磨运行平稳，振动小，抗三块(石块、木块、铁块)能力强。

3 常见故障原因分析

3.1 运行时振动较大

磨煤机运行时振动较大的主要原因有：

(1) 磨盘内无煤或煤量少；

(2) 磨内堵煤；

(3) 磨内有大的铁块、石块或磨内部件脱落；

(4) 导向板磨损，使切向支撑板与下压环间隙过大超标；

(5) 磨辊、衬瓦使用后期，并且碾磨煤层薄；

(6) 磨辊出现故障；

(7) 磨辊液压拉杆加载力不够。

3.2 磨辊轴承损坏

磨煤机磨辊轴承损坏的主要原因有以下几点。

(1) 油封损坏。需要更换油封。

(2) 磨辊螺丝堵处或其他部位漏油，使磨辊内的油流失。需要处理漏油部位。

(3) 磨内温度过高使磨辊油变质或使用不合格的油。需要更换磨辊油，避免用其他润滑油代用磨辊油。

3.3 辊套断裂

辊套断裂的主要原因有：

(1) 受较大的温度变化影响；

(2) 磨煤机运行时剧烈振动。

3.4 磨内部件脱落

磨内脱落的主要部件有：磨辊架保护板、机壳衬板、喷嘴压板、磨盘分段法兰、紧固螺栓磨损或脱落。需要停磨处理。

3.5 刮板脱落

刮板脱落的主要原因有以下几点。

(1) 一次风室积煤。需清理积煤。

(2) 一次风室积煤自燃，在风室四周结焦。需清理结焦。

(3) 紧固螺栓脱落。需重新紧固刮板。

3.6 石子煤排量过多

石子煤排量过多的主要原因有：

(1) 磨煤机启动或急停磨时，过多的石子煤属正常情况；

(2) 煤质较次，应更换较好煤种；

(3) 运行后期，磨辊、衬瓦、喷嘴磨损严重；

(4) 运行时磨出力增加过快，一次风量偏少，即风煤比失调；

(5) 磨煤机磨辊轴承损坏或铁块卡住磨辊，磨辊不转。

3.7 关断门关不严

关断门关不严的主要原因有以下几点。

(1) 关断门密封面磨损。需修理密封面。

(2) 关断门关闭时卡有物体。需清除杂物。

3.8 磨煤机拉杆密封处漏一次风、粉

磨煤机拉杆密封处漏一次风、粉的主要原因有以下几点。

(1) 密封风量或压力不够。检查密封风机风压和磨煤机内部风压，应不低于2.5 kPa。

(2) 锥形密封和盘根密封磨损严重。需更换新密封。

3.9 停磨时磨内温度过高

停磨时磨内温度过高的主要原因有以下几点。

(1) 热风隔绝门盘根损坏，漏热风进磨。应在停炉时更换盘根。

(2) 热风隔绝门挡板没关到位，漏热风进磨。应再次关隔绝门。

(3) 热风隔绝门轨道积有杂物、积灰。应多次试关隔绝门，将轨道杂物冲走；若关不到位，则停炉解体检修。

(4) 隔绝门挡板锁紧装置有问题，不能锁紧挡板。配合热工检修、调试锁紧装置。

(5) 磨内积煤自燃。灭火后清理积煤。

3.10 磨煤机机座密封漏粉

磨煤机机座密封漏粉的主要原因有：

(1) 磨煤机机座密封风风压压差低于2.5 kPa；

(2) 机座密封炭精密封环长时间磨损严重；

(3) 磨煤机运行满磨；

(4) 磨煤机排渣不及时，渣仓满仓；

(5) 磨煤机渣仓内的动静挡渣环磨损，其间隙大于4 mm以上。

3.11 在定加载的情况下压力不正常

在定加载的情况下压力不正常，压力变小或者无压力，其主要原因有以下几点。

(1) 油泵磨损，需更换新泵。其原因是由于长时间运行及油站中有杂质颗粒在高速运行过程中对油泵造成了磨损。

(2) 泵出口的过滤器滤芯长时间没有进行更换，滤芯已经严重堵塞，造成压力不足。

(3) 泵出口的软管管路磨损有泄漏(曾有2个电厂发生过类似故障)，造成压力有部分损失。可以将油泵拆出后检查泵出口的管路是否正常。

3.12 油缸顶部拉杆处渗油

油缸顶部拉杆处渗油的主要原因是：由于运行时掉下的煤粉及杂质跟着拉杆长时间动作，从而对油缸上部的密封件造成磨损。可购买防尘罩做预先防护。

4 磨煤机设备检修

4.1 设备检修特点

ZGM113G型磨煤机机壳上最大的人孔门为980mm×700mm，磨辊总装及压力架无法从人孔门处移出。因此，大修时必须基本上解体整台磨，拆掉落煤管、出粉管、煤粉分离器后，才能再吊出碾磨系统和加载系统等部件，这就大大增加了检修工作量，也增加了检修费用和检修工期。

4.2 碾磨部件的使用寿命

ZGM113G型磨煤机的工作机理和设备结构特点决定了磨辊、磨盘和喷嘴是易损件，这些部件的好坏和使用寿命的长短是磨煤机稳定运行的关键。从设计上来讲，磨辊辊套可翻面使用，以充分利用辊套，延长使用寿命。虽然辊套双面使用的累计寿命≥12000h，但由于设备结构造成大修拆装工作量大、检修工期长，而且翻面后的辊套使用寿命只有约4000h，因此综合考虑各种因素，大小修时翻面使用辊套是不经济的。而且由于设备结构和型号规格偏大，辊套及磨盘衬瓦轮廓尺寸大，碾磨部件的碾磨咬合轨迹大，所以当辊套实际磨损后还剩30mm时，磨煤机振动剧烈，这时可认为辊套已被充分利用。从使用情况来看，辊套单面实际使用寿命可达10000h，磨辊和辊套以在线焊补和更换相结合的方式进行，能够运行一个小修周期(1年)。

4.3 调整磨辊中心及导向间隙

大小修必须做好磨辊中心找正和各间隙的调整工作。磨辊与磨盘咬合轨迹的好坏是磨煤机能否正常稳定运行的关键所在，而磨辊中心找正和各间隙符合质量要求是磨辊与磨盘咬合正常的根本保证。如，1B号磨在机组移交试生产后一直运行不稳定，经常振动，石子煤量很多，大量燃煤颗粒被排出，造成排渣系统经常故障、机座密封漏粉和密封更换较频繁，严重威胁机组安全运行。经多次反复检查处理，最后发现磨辊中心偏差最大达约8 mm，在对磨辊中心重新找正处理并调整各导向间隙后，1B号磨运行正常。