ZGM123G-II型中速磨煤机振动问题的分析

刘思平，蒋有福

（华润电力海丰有限公司,广东汕尾516699）

ZGM123G-II型中速磨煤机振动问题的分析

刘思平，蒋有福

（华润电力海丰有限公司,广东汕尾516699）

磨煤机在运行过程中发生振动将会对机组设备运行造成严重影响。本文分析了某电厂1000MW机组ZGM123G-II型中速磨煤机频繁发生振动的原因，并针对该问题提出了相应的改造方案与预防措施。机组实施上述改造方案后磨煤机振动得到有效控制，振动次数明显降低，因磨煤机振动引起其他设备损坏及缺陷带来的成本损失也显著下降。

中速磨；煤种偏差；振动

0 引言

目前国内燃用烟煤的火力发电厂磨煤机均选用能耗较低的中速磨，依据设计煤种进行选型，但实际燃用的煤种多变，且与设计煤种偏差较大，因中速磨对煤种的适应性不如球磨机广泛，当煤种变化、与设计煤种偏差较大时会造成中速磨频繁振动，严重影响机组制粉系统安全稳定运行，且对设备运行环境也存在较大的污染。刘培忠与谷振宇详细论述了转速辊式磨煤机的振动机理[1]。朱丽华等[2]采用现场测试与有限元分析相结合的方法，研究了磨煤机的振动特性以及相应的减振方案。本文以某电厂ZGM123G-II型中速磨为研究对象，详细分析了磨煤机振动的原因以及针对出现的问题所提出的建议与预防措施。

1 机组运行现状

华润海丰电厂2×1000 MW超超临界燃煤机组磨煤机选用某公司ZGM123G-II型中速磨，液压加载，动态分离器，单台炉配置6台磨煤机（5运1备），设计为山西晋北烟煤，校核煤种Ⅰ为内蒙古额尔多斯烟煤，校核煤种Ⅱ为烟煤与褐煤掺混煤种，煤质参数见表1。第一台机组于2015年3月7日投产。机组投产后锅炉燃用煤种变化较大，当磨煤机磨制大友、平山、同忻优煤时磨煤机振动大且频繁，机组投产后至2015年10月份磨煤机振动带来以下一系列问题：

（1）引起减速机地脚螺栓振松10多次，对轮弹性销磨坏12次，减速箱喷油近10次，辊套振脱1次。如图1所示，磨煤机出现减速机固定螺栓松动、电机与减速机联轴器橡胶套及连接螺栓损坏、辊套脱落等问题。也会引起其他附属系统出现问题，比如减速机上表面喷油、液压油系统漏油。此外，也造成多次磨炭精环、分离器法兰、拉杆密封箱、防爆门、油管接头及加载油缸等发现泄漏。但磨煤机无在线测振装置，不能尽快发现磨机振动情况并及时调整。因此，各电厂也急需能实时监测磨煤机振动特性的在线测试设备或便捷仪器，以实现及时预知磨煤机发生振动，能够及时预防与解决。

（2）石子煤量大，磨煤机机座密封为两道轴向密封形式的碳精密封环。碳精密封环与传动轴颈有一定的间隙，密封效果不好，造成较多的漏风，尤其是有时发现堵磨情况，部分原煤从碳精环处泄漏，造成炭精环急

剧磨损，投产至11月份炭精环更换40多套。

表1 煤质资料

2 振动原因分析

2.1 负荷变化因素

华润海丰电厂出线经东莞东纵站及深圳宝安站接入南方电网，南方电网公司将百万机组作为调峰机组使用，负荷波动大且频繁，要求机组负荷按不小于2MW/min的增减负荷。这种负荷波动下需要将磨煤机的煤量进行快速增减，容易造成风煤比失衡不匹配，从而引起磨煤机振动。

2.2 运行人员熟悉程度因素

海丰电厂为新建电厂，运行人员对磨煤机运行特性熟悉程度参差不齐，尚未熟练掌握磨煤机运行规律，按厂家提供的运行曲线调节不能满足要求时，容易造成磨煤机振动。2.3煤质因素

机组投产后开始燃用大友煤，该煤虽煤质较好，但哈氏可磨性系数HGI较高，大友煤HGI约为86，偏离设计值61（校核煤种Ⅰ为55，校核煤种Ⅱ为53）较多，属偏软且易磨制煤种，在运行转动的磨盘中，煤较难形成有一定硬度且稳定的煤层厚度。结合磨煤机振动时现场检查及磨内部检查的情况可以认定：煤种可磨系数高、偏软、磨运行中形成煤层薄是磨煤机频繁振动大的主要原因，而磨制该煤种时一次风量偏小、加载力偏高是石子煤排放过多且含较多细颗粒原煤的主要原因。

2.4 其他因素

投产初期输煤系统的除铁器使用效果不佳，有部分大铁件进入磨煤机，也会引起磨煤机振动。

3 解决方案及效果

3.1 解决方案

（1）加强运行人员业务学习培训，提高操盘水平，以最快的速度熟悉掌握磨煤机的运行规律，在变负荷工况时做到及时调整，避免磨煤机振动；

（2）运行人员要保证磨煤机运行期间各项参数的可靠。磨煤机液压油站压力表M2与压力表M4的差值需在2MPa以内，差值超过2MPa由技术支持部与拓奇公司一起检查处理。热一次风母管与磨机入口差压须控制在1kPa以内，磨煤机密封风与一次风差压不得低于1.5kPa，正常运行时密封风与一次风差压大于2kPa。机组运行过程中一次风量、加载油压与分离器频率在不同给煤量条件下对应的数值应该满足相应的规律。图2为给煤量与一次风量的关系，由图可知一次风量与给煤量呈线性关系，运行人员需根据实时给煤量调整一次风量。运行过程还需要协调考虑磨煤机加载油压即加载负荷，和分离器频率。如图3所示，当给煤量小于25t/h时，合理的加载油压为4MPa；当大于该给煤量时，加载油压随给煤量呈线性增长趋势设定。实际加载油压可以存在与图中对应加载值有一定偏置。分离器频率直接决定了入炉煤的煤粉细度，图4给出了分离器频率随给煤量的关系。当给煤量约为55t/h时，分离器频率反馈基本维持在55%。分离器变频反馈运行人员应控制在45%～55%（转速54～66r/min）为宜。

（3）运行人员要在磨煤机不同的运行阶段采取不同的措施来防止振动。磨煤机刚启动时，运行人员须先铺好煤，适当调低加载压力，保证有20～50mm的煤层，确保磨煤机启动初期不发生振动。磨煤机运行期间，一旦发生振动较大的情况，需立即将磨辊升起来，调低加载压力及相关参数后再降磨辊，消除振动异常。如振动仍不能消除，运行人员须果断停运磨煤机。磨煤机停磨前，减速机空转一段时间，将刮板室的积煤刮干净，待停磨后由维护人员及时将石子煤斗清干净。磨煤机磨辊、衬瓦都已有少量磨损，停磨检修时重新标定出煤层标尺的零位，便于准备判断煤层厚度。磨煤机压架导向板存在磨损、两侧间隙变大情况，停磨检修时要加装适当的垫片，将导向板承力侧间隙调为零，非承力侧间隙调到2～3mm。

（4）减小煤质对磨煤机振动的影响。到港后的煤均需及时送检，化验分析出各煤种的相关参数，并增加哈氏可磨系数分析。目前磨煤机出力80t时对应加载力16MPa。根据《大中型火力发电厂设计规范2002版》磨煤机最大加载力需根据HGI范围来调整[3]：HGI: 50～60，对应最大加载力为16 MPa；HGI:60～70，对应最大加载力为15MPa；HGI:70～80，对应最大加载力为14MPa；HGI:80～90，对应最大加载力为13MPa。当磨制大友煤的磨煤机，运行人员需要将一次风量适当加大，加载力适当减少，确保现场煤层尺上显示有20～50mm的煤层。

（5）对输煤系统的除铁器进行排查，确保均可靠投用，能将原煤中存在的铁件清除，避免随原煤进入磨煤机内造成磨煤机振动。

3.2 改造方案及预防措施

（1）加强磨煤机减速机的定位及固定，在每台磨煤机减速机底板和对应的基础台板上沿对角方向钻了2个直径35mm的带锥度圆孔，安装定位销，将减速机定好位，避免磨振动后减速机移位（上海磨减速机底板都安装有定位销）。

（2）在磨煤机减速机上增加振动在线监测系统，将信号传至盘前，运行人员可及时发现磨煤机振动异常并尽快调整。

（3）原机座密封为两道轴向密封形式的碳精密封环，安装在机座上，对旋转的传动轴进行密封。碳精环直径较大，进行分段加工，接口处为径向接口。当碳精密封环或传动盘有磨损时只能进行轻微补偿。加上安装上有一定的装配裕度，碳精密封环与传动轴颈有一定的间隙，密封效果不好，造成较多的漏风。使用新型机座密封产品，该新型机座密封在运行时，动密封槽内炭精在补偿弹簧的顶托下紧密贴合静密封下部端面的自润滑面随着主轴转动而形成密封。炭精在磨损后，通过预留的压缩紧力，补偿弹簧将炭精上顶，自动补偿磨损余量，在运行中可免维护，改造后运行至今稳定。

3.3 改造效果

磨煤机振动情况得到有效控制，振动次数明显降低，因振动引起的设备损坏及缺陷显著下降，11月至今未发生磨煤机振动引起的设备问题。

4 结语

磨煤机振动问题与煤质、负荷变化速率、运行人员操盘水平以及风煤配比、分离器转速、磨辊液压加载力等息息相关，经过锅炉专业技术人员、运行人员及检修维护人员一年的摸索与努力，华润海丰电厂已解决磨煤机振动问题，机组安全稳定运行。

[1]刘培忠，谷振宇.中速磨煤机振动产生的机理及防振对策研究[J].电力技术，2010，（11）：45-52.

[2]朱丽华，白国良，彭奕亮，等.火力发电厂中速磨煤机振动测试与减振研究[J].建筑结构学报，2013，34（5）: 43-51.

[3]DL/T 5000-2002，火力发电厂设计技术规程[S].

Analysis on the Vibration Problem of ZGM123G-II Medium Speed Mill

LIU Si-ping，JIANG You-fu

（China Resources Power Haifeng Co.，Ltd，Shanwei 516699，China）

The vibration of mill could result in some serious effects of related equipments for power plant during operation.This paper aims to analyze the causes for the vibration of a ZGM123G-II medium speed mill in a coal-fired power plant with capacity of 1000MW.Some corresponding suggestions were proposed for resolving this issue.The vibration of this medium speed mill was effectively controlled by adapting reasonable suggestions.In addition,the vibration number was markedly declined and the cost of equipment damage that caused by vibration was also decreased.

medium speed mill；ZGM123G-II；vibration

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.04.010

TK223.25

B

2095-3429（2016）04-0042-04

2016-04-18

修回日期：2016-07-08

刘思平（1978-），男，广东汕尾人，本科，助理工程师，主要从事电厂锅炉、除尘设备及脱硫等装置运行检修工作。