中速磨煤机磨辊脱开原因分析与预防措施

（内蒙古京隆发电有限责任公司 内蒙古丰镇 012100）

京隆发电公司2×600 MW亚临界空冷机组，锅炉采用中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，北京电力设备总厂制造的ZGM113型中速辊式磨煤机，最大通风量为100.87 t/h，转速为24.2 r/min，分离器型式为静态离心挡板式，使用设计煤种标准出力为 64.66 t/h（R90=20%，HGI=50，WY=10%），磨煤机最大出力为72.78 t/h。每台炉配6台磨煤机，设计煤种为准格尔矿煤，校核煤种为晋北代表煤。燃烧设计煤种时，5台运行，1 台备用［1］。

1 事发前工况

2020年 3月 6日19∶15，#2机组 R方式运行，负荷 600 MW，6台磨煤机运行。D磨煤机煤量60 t/h，入口风量89 t/h，电机电流100 A，变加载压力15.7 MPa，运行正常。19∶22，运行人员就地巡检发现D磨煤机东北侧拉杆煤层厚度指示至最低位置，拉杆不动作，怀疑拉杆断裂，停运做措施准备进内部检查。

2 现场检查发现的问题

检修人员进磨煤机内部检查后，发现西北侧#1磨辊铰轴座与三角架固定螺栓全部断裂，磨辊与三角架脱开倾斜支撑在另外两个磨辊上，见图1。#1、#3磨辊之间的磨盘流化风管断裂成两段，一段立在#3磨辊上、另一段压在#1磨辊下，见图2。

将D磨煤机三角架拆出后翻面，发现与铰轴座连接的12条螺栓全部断裂，其中5条从三角架螺纹底孔内部断裂，其他7条从螺纹断面处断裂，断裂的螺栓在磨煤机内未找到，判断随石子煤一同排走，见图3。东北侧拉杆密封风室煤粉板结，导致拉杆不正常磨损，拉杆密封风管路可能堵塞［2］，见图4和图5。

3 设备检修、运行情况

3.1 #2炉D磨煤机检修情况

大修：2019年 10月16日—11月4日，#2机组A修期间进行了D磨煤机大修工作，更换磨辊总成3个、更换东南侧导向板1块、更换三角架导向板3块、更换拉杆上下密封3个、静环磨损严重补焊、3个磨辊重新加油，磨辊密封风管磨损严重更换。

定检：2020年1月11日，#2机组调停临修期间对D磨煤机进行了定检，检查D磨煤机#1磨辊磨损11 mm，#2磨辊磨损10 mm，#3磨辊磨损10 mm，磨盘磨损9 mm，动静环间隙12 mm，磨辊无渗油。

3.2 #2炉D磨煤机运行情况

2019年11月25日—2020年1月22日 运行58天

2020年2月19日—2020年3月6日 运行17天

从2019年A修期间进行大修至发生故障共运行75天，距上次临修定检间隔17天。

4 原因分析

（1）D磨煤机从2019年A修期间进行大修至发生故障共运行75天，距上次临修定检间隔17天。调取D磨煤机从2月19日机组启动至故障停运期间共17天运行电流，与煤量基本呈对应关系，无突然增大现象，每天运行人员监盘、运行及检修人员就地巡点检也未发现异常。事发时，正值运行交接班期间，接班巡检就地检查发现东北侧拉杆不动、磨煤机内部有轻微异音但并不明显，磨煤机本体无振动且运行电流平稳。以往磨煤机内部卡涩异物时，电流会突增且伴有剧烈振动。检查D磨煤机脱落的流化风管外观无碾轧、挤碰的痕迹（见图6）。检查发现另一根流化风管道与其中一侧磨辊辊架及磨盘安装的水平、垂直距离约不足5 cm，因此判断#2炉D磨煤机#1磨辊辊架与三角架连接螺栓先断裂，磨辊总成与三角架脱开但压在三角架下，脱开的磨辊在磨盘辊道上继续运行但与三角架相对位置发生偏转，将两个磨辊总成之间安装的流化风管道触碰掉，脱落在磨盘中间。流化风管道脱落时间不长，运行人员发现东北侧拉杆不动及时停磨，脱落在磨盘上的流化风管未卡死磨辊，因此运行电流一直无明显变化。2018年4月19日06∶34，#2炉D磨煤机也因2016年技改加装的流化风管磨损脱落，造成磨煤机剧烈振动且有明显异音，停运后进磨煤机内部进行拆除、加堵［3］。

（2）磨煤机磨辊脱开，主要原因为连接螺栓断裂。磨煤机三角架使用时间较长（近12年），三角架固定铰轴座的内螺纹反复多次使用部分已损坏，运行中不断承受横向剪切力及垂直方向上的挤压力，虽每次大修均使用丝锥重新攻丝，但是螺纹的受力面、紧力大大减小，在受力较大的情况下紧固螺栓就会失效（俗称撸扣）。现场发现5条连接螺栓从螺纹内部断裂，说明已达不到正常的紧力，在磨辊运行中循环冲击载荷作用下，三角架与磨辊铰轴座结合面处形成较大剪切应力，紧力不够的螺栓先断裂，其他螺栓也陆续在循环载荷作用下产生疲劳、断裂。

（3）D 磨煤机停运检修时未在磨煤机内部找到断裂的9条螺栓，说明#1磨辊辊架与三角架连接螺栓提前断裂随石子煤排走。#1磨辊脱开导致三角架在原垂直、水平方向受力发生变化，三角架不在同一水平面，在垂直方向上发生偏斜挤压东北侧拉杆，导致东北侧拉杆与拉杆密封箱内板结的煤粉块摩擦，拉杆非正常磨损。

5 预防整改措施

经分析，本次磨煤机磨辊脱开主要由于大修工艺不到位、临修消缺定检不细、质量不高、检修不彻底所导致。针对存在的问题，主要提出以下几点预防措施：

（1）提高磨煤机检修工艺。磨煤机大修中发现三角架螺纹损坏，必须在原螺纹孔处攻更大的螺纹孔覆盖原来的螺纹孔，且新孔的小径必须大于原来孔的大径，同时将绞轴座螺栓孔扩大。如果继续使用原来规格的螺栓，则使用螺纹护套既解决螺纹内孔扩大的问题，又可以提高螺栓紧固强度。

（2）磨煤机大修时铰轴座和三角架连接螺栓必须紧固到位，结合面四周全部焊接，增加三角架与辊架连接强度；对三角架承力侧、非承力侧导向板及时更换，间隙保证在要求范围之内；磨煤机磨辊找正在要求范围内。

（3）将铰轴座和三角架连接螺栓由8.8级升级为12.9级螺栓，且必须由正规厂家生产。

（4）三角架长期使用内螺纹损坏，连接紧力下降，储备新的三角架或磨煤机大修时拆下进行修理。

（5）对其他磨煤机辊架与三脚架连接螺栓进行检查，及时消缺。

（6）优化、完善磨煤机定检项目，根据磨煤机实际运行状态，及时调整定检项目及范围［4］。

（7）利用等级检修机会对拉杆密封风管路进行检查，彻底清理、疏通密封风管路及拉杆密封室，防止拉杆密封，起不到作用频繁损坏。对拉杆密封室进行改造，加装检修孔，方便检修人员对密封室积粉情况进行检查清理。

（8）提高磨煤机大修、定检定修质量及设备修后验收标准，优化验收流程，做到应查必查、应修必修、修必修好。

6 结论

鉴于大部分煤粉炉均配置以中速磨煤机为主，通过对中速磨煤机磨辊脱开原因进行分析，并结合现场勘察情况发现了其他问题，针对存在的问题提出了预防措施。做好运行调整、检修维护两方面工作，磨煤机将长周期稳定运行，提高设备可靠性，保证机组安全稳定运行。