張建彪，馮軍濤，于沛東，姚學(xué)會(huì)，石寶云，丁建兵

(寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司，寧夏 銀川 750400)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對電力的需求越來越多。在我國發(fā)電企業(yè)中，火電機(jī)組仍然居于主導(dǎo)地位。在火電機(jī)組中，磨煤機(jī)作為制粉系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備受到了極大重視［1］。中速輥式磨煤機(jī)以其投資少、操作簡單、電耗低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)在火力發(fā)電企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

1 磨煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司 (以下簡稱寧東公司)一期為2臺(tái)660 MW火電機(jī)組，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行、螺旋管圈加垂直管直流爐，中速磨煤機(jī)配正壓直吹制粉系統(tǒng)。磨煤機(jī)為北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的ZGM113G－Ⅱ型中速磨煤機(jī)，每臺(tái)爐配6臺(tái)，其中5臺(tái)運(yùn)行、1臺(tái)備用。磨煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 工作原理

中速輥式磨煤機(jī)主要結(jié)構(gòu)包括本體部分、連接裝置、傳動(dòng)部分、潤滑油系統(tǒng)及液壓油系統(tǒng)。原煤從磨煤機(jī)的中間落煤管落到錐形蓋板上，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的磨盤借助于離心力將煤運(yùn)動(dòng)至碾磨滾道內(nèi)，3個(gè)可自轉(zhuǎn)的磨輥逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)對原煤進(jìn)行碾磨。經(jīng)過碾磨的原煤從磨盤切向甩出，一次風(fēng)通過噴嘴環(huán)均勻進(jìn)入磨室，將甩出的煤粉混合物烘干并輸送至上部的分離器中進(jìn)行分離，粗粉被分離出來返回磨室內(nèi)繼續(xù)碾磨，而合格的細(xì)粉被一次風(fēng)送入爐膛燃燒［2－3］。

3個(gè)磨輥固定在壓架的鉸軸座上，都是沿圓周方向均勻分布于磨盤滾道上，并以15°向磨盤中心傾斜，碾磨力由液壓加載系統(tǒng)產(chǎn)生，通過拉桿、壓架、磨輥、磨盤、傳動(dòng)盤、減速機(jī)傳至底板上，如圖1所示。磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)磨輥輥套單側(cè)碾磨原煤，運(yùn)行一段時(shí)間后，工作面會(huì)有一定程度的磨損，檢修時(shí)可把磨輥翻轉(zhuǎn)，將另一側(cè)作為工作面使用，以充分利用耐磨材料。當(dāng)兩側(cè)都磨損后，要全部更換。更換下來的輥套可重新堆焊，組裝完成后又可重新利用。所以中速輥式磨煤機(jī)維修成本較低，受到了越來越廣泛的應(yīng)用［4］。

表1 磨煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

圖1 磨煤機(jī)加載傳遞系統(tǒng)

3 中速輥式磨煤機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀

3.1 現(xiàn)狀分析

中速輥式磨煤機(jī)雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有其自身缺點(diǎn)，主要包括磨輥輥套磨損、磨輥卡澀、加載系統(tǒng)故障、密封件易損壞等。寧東公司每臺(tái)爐配6臺(tái)磨煤機(jī)，正常運(yùn)行采用“五用一備”模式，并計(jì)劃性地對設(shè)備進(jìn)行定期切換。但是由于中速輥式磨煤機(jī)本身缺陷及其它原因，必要時(shí)需進(jìn)行非計(jì)劃性停磨或倒磨。對寧東公司過去3個(gè)月磨煤機(jī)非計(jì)劃性停磨次數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 磨煤機(jī)非停次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

由表2可知，由于磨輥卡澀原因?qū)е履ッ簷C(jī)非停次數(shù)占了44.5%，即磨輥卡澀對磨煤機(jī)的影響非常嚴(yán)重，是造成磨煤機(jī)非停的主要原因。

3.2 磨輥卡澀過程

正常運(yùn)行時(shí)，原煤中的石頭、鐵塊等異物和原煤一起從落煤管進(jìn)入磨室，受到離心力作用移動(dòng)到邊緣，然后經(jīng)噴嘴環(huán)落到一次風(fēng)室，與傳動(dòng)盤連接的刮板將鐵塊等雜物刮進(jìn)排渣箱排走。同時(shí)有一部分鐵塊，在進(jìn)入磨室過程中受到內(nèi)部風(fēng)場的影響，很可能進(jìn)入磨輥與輥架空隙中，導(dǎo)致磨輥無法轉(zhuǎn)動(dòng)，即造成磨輥卡澀［5－6］，如圖2所示。

圖2 磨煤機(jī)易卡澀部位示意圖

寧東公司1號(hào)爐1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)磨煤機(jī)，2號(hào)爐2號(hào)、4號(hào)磨煤機(jī)都發(fā)生過磨輥卡澀導(dǎo)致停磨事故，現(xiàn)以13號(hào)磨煤機(jī)為例。2012年10月28日，由于13號(hào)磨煤機(jī)振動(dòng)大，無法繼續(xù)運(yùn)行，停磨后對其內(nèi)部進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)一塊外形尺寸為50 mm×50 mm×16 mm的鐵件卡在磨輥與輥架縫隙之間，磨輥無法轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示。相應(yīng)人員用火焊對其進(jìn)行切割，鐵塊除去后磨煤機(jī)恢復(fù)備用。

圖3 卡在磨輥內(nèi)部的鐵件

3.3 磨輥卡澀原因分析

由于部分電廠煤質(zhì)較濕，在轉(zhuǎn)運(yùn)、磨碎過程中不斷結(jié)塊，容易將鐵塊包裹在內(nèi)，如圖4所示。雖然除鐵器的除鐵效率一般為95%，但在工作過程中經(jīng)常吸出一部分粘煤，致使除鐵器效率明顯降低。還有一部分鐵件在煤團(tuán)的下部，也很難被吸出。由于磨輥與磨輥架之間有間隙，除鐵器無法除去的鐵塊進(jìn)入磨室時(shí)易卡在間隙內(nèi)，使磨輥無法轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致磨輥卡澀。

圖4 結(jié)成塊的原煤

3.4 磨輥卡澀危害

磨煤機(jī)磨輥卡澀后，磨輥無法轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致磨煤機(jī)振動(dòng)大、出力降低。由于輥套采用高鉻鑄鐵制作，這種材料易脆裂、熱裂。磨輥卡澀后，磨煤機(jī)繼續(xù)運(yùn)行時(shí)輥套可能斷裂，必須及時(shí)停止運(yùn)行，此時(shí)機(jī)組負(fù)荷將受到影響。另外磨煤機(jī)非停次數(shù)增多，增加了額外啟停磨煤機(jī)的費(fèi)用，降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

4 解決方法

a． 改善原煤質(zhì)量。較濕的煤泥會(huì)導(dǎo)致除鐵器除鐵效率降低，同時(shí)有可能堵塞落煤筒、碎煤機(jī)、滾軸篩等主要供煤設(shè)備，導(dǎo)致供煤中斷，應(yīng)將較濕的煤泥進(jìn)行晾曬后再利用。

b． 對除鐵器進(jìn)行改造。針對原煤中存在鐵塊等異物的問題，可以在原煤輸送區(qū)段選取合理位置加裝強(qiáng)磁除鐵器，提高除鐵效果，可在一定程度上減少進(jìn)入磨煤機(jī)的鐵塊。

c． 由于磨輥卡澀的主要原因是鐵塊卡在磨輥與輥架之間，可在該區(qū)域上部安裝擋板，阻止異物進(jìn)入。

根據(jù)寧東公司實(shí)際情況，改善煤質(zhì)與改造除鐵器都無法從根本上解決磨輥卡澀問題，所以應(yīng)從磨煤機(jī)內(nèi)部著手。通過對磨煤機(jī)實(shí)際考察及試驗(yàn)，決定在磨輥上部位置焊上一塊鋼板，該擋板上邊緣焊在磨煤機(jī)壓架上，兩側(cè)點(diǎn)焊在鉸軸座上，下部依照磨輥的弧度形狀制作。擋板上留有若干個(gè)直徑20 mm的小孔，可保證一次風(fēng)通過，減小對磨室內(nèi)流場的影響，安裝效果如圖5所示。

圖5 擋板安裝效果圖

寧東公司在2012年大修期間對1號(hào)爐3號(hào)磨煤機(jī)的3個(gè)磨輥都安裝了防卡澀擋板，運(yùn)行幾個(gè)月來未出現(xiàn)過由于磨輥卡澀導(dǎo)致磨煤機(jī)非停的情況，其效果非常明顯。該公司決定在2013年逐漸將其它11臺(tái)磨煤機(jī)都安裝上防卡澀擋板，以解決磨煤機(jī)磨輥卡澀問題。

5 結(jié)束語

磨輥卡澀是影響中速輥式磨煤機(jī)安全運(yùn)行的主要問題，通過在寧東公司現(xiàn)場試驗(yàn)和研究，在磨輥上部安裝防卡澀擋板，可以有效避免鐵塊等異物進(jìn)入磨輥與輥架之間，從根本上解決了磨輥卡澀問題，保證了磨煤機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］ 杜新達(dá)，王彥濤，謝 菲．ZGM123G中速輥式磨煤機(jī)磨輥的維護(hù) ［J］．中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，12(10):45－47．

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［3］ 石金興，王 泓，龍 輝．中速磨煤機(jī)的國產(chǎn)化及發(fā)展趨勢分析［J］．水利電力機(jī)械，2003，25(2):5－7．

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