劉福鑫

華電集團鄒縣發(fā)電廠 山東 濟寧 273522

引言

我廠四期2×1000MW機組磨煤機采用的是沈陽重型機械廠引進(jìn)法國ALSTOM公司的技術(shù)生產(chǎn)的BBD4360雙進(jìn)雙出、正壓直吹低速筒式鋼球磨煤機，每臺爐配6臺磨煤機，兩臺機組共有12臺磨煤機，每臺磨煤機裝有2臺絞龍，左旋、右旋各1臺，絞龍型號為C22002.01.00（驅(qū)動端右旋）；C22008.01.00（非驅(qū)動端左旋）。

圖1 雙進(jìn)雙出（BBD）磨煤機構(gòu)造圖

1 1000MW低速鋼球磨煤機絞龍主要結(jié)構(gòu)及存在的問題

磨煤機絞龍主要包括：絞龍支撐棒、絞龍圓盤、絞龍螺旋帶、絞龍拋球帶、絞龍軸、絞龍筒體、絞龍鏈條等部件。磨煤機絞龍在機組運行期間，長時間承受原煤磨損及一次風(fēng)風(fēng)粉混合氣流沖刷磨損，導(dǎo)致絞龍筒體、輸送螺旋帶和絞龍筒體連接鏈條磨損損壞；絞龍與磨煤機罐體連接支撐棒由于磨損及鋼球擊打，導(dǎo)致磨煤機絞龍支撐棒斷裂。自機組投產(chǎn)至2018年四期磨煤機絞龍未改造升級期間，四期磨煤機絞龍多次出現(xiàn)絞龍輸送螺旋帶磨損減薄斷裂、絞龍支撐板斷裂、絞龍筒體磨穿、絞龍碎鋼球擠壓加劇絞龍圓盤與熱一次風(fēng)蝸殼磨損，摩擦發(fā)熱，導(dǎo)致積粉著火等缺陷，嚴(yán)重影響了設(shè)備運行的可靠性和安全性。

2 對1000MW低速鋼球磨煤機絞龍進(jìn)行綜合治理

針對磨煤機絞龍存在的問題及原因，從絞龍材質(zhì)升級、結(jié)構(gòu)改進(jìn)、安裝工藝、壽命管理等4個方面入手，對癥下藥，對1000MW機組低速鋼球磨煤機絞龍存在的一系列綜合問題進(jìn)行改造治理，從而降低磨煤機絞龍缺陷發(fā)生率，減少平時的設(shè)備維護消缺量，提高磨煤機運行安全穩(wěn)定性。

2.1 材質(zhì)升級

2.1.1 絞龍支撐棒。磨煤機絞龍支撐棒材質(zhì)為16Mn，該材質(zhì)韌性較差，屈服強度較小，在磨煤機罐體停等瞬時剪切力較大時，容易發(fā)生斷裂等缺陷。

為解決該問題，對絞龍支撐棒材質(zhì)進(jìn)行升級，由16Mn升級為34CrNi3Mo，提升絞龍支撐棒剛性及耐磨性，可以承受磨煤機起停時罐體對絞龍支撐棒施加的剪切力，以及煤粉、鋼球?qū)g龍支撐棒的沖刷和撞擊，減緩支撐棒磨損。

2.1.2 絞龍螺旋帶。磨煤機運行時原煤通過絞龍底部螺旋帶旋轉(zhuǎn)而被輸送到磨煤機內(nèi)部，原煤與絞龍螺旋帶間存在相對摩擦運動，從而造成螺旋帶磨損，同時，磨制好的煤粉通過絞龍上部螺旋帶間隙進(jìn)入分離器，煤粉與絞龍螺旋帶間產(chǎn)生二次磨損，加劇螺旋帶磨損。絞龍圍帶材質(zhì)為20Mn，該材質(zhì)耐磨性良好，但受沖擊時彈性較差，當(dāng)有異物進(jìn)入磨煤機時，絞龍螺旋帶可能受異物撞擊而斷裂。為解決該問題，升級絞龍螺旋帶材質(zhì)，由20Mn升級為進(jìn)口ABRO-2材質(zhì)，該材質(zhì)剛才有較強的韌性，在保證耐磨性的同時，具有較強的抗沖擊能力，同時螺旋帶由原來焊接結(jié)構(gòu)改為整根螺旋帶，防止焊接部位磨損斷裂，延長絞龍螺旋帶使用壽命。

2.1.3 絞龍筒體。磨煤機絞龍筒體正對落煤管位置是受原煤沖刷最為嚴(yán)重的部位，機組運行期間，該絞龍筒體部位長期受到原煤沖刷及添加鋼球時的沖擊減薄超標(biāo)，甚至磨穿，原煤直接落入絞龍筒體內(nèi)，甚至造成絞龍筒體斷裂、變形，降低磨煤機出力，解決該問題則需要更換新絞龍，但絞龍筒體其他部位完好可用，更換絞龍造成很大浪費，針對這一問題，對絞龍筒體進(jìn)行優(yōu)化，在絞龍筒體受原煤沖刷部位加焊一圈10mm厚，材質(zhì)為Q345的鋼板，通過加固鋼板解決絞龍筒體局部磨損減薄問題。

2.2 結(jié)構(gòu)改進(jìn)

2.2.1 絞龍支撐棒。原四期磨煤機絞龍配有4根絞龍支撐棒，絞龍通過磨煤機筒體襯瓦上的圓孔與磨煤機筒體固定，四向支撐，隨著磨煤機筒體旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其中1根絞龍支撐棒斷裂后，由于四點支撐的結(jié)構(gòu)特性，失去其中一點支撐后，其他三點支撐會多承受25%的剪切力，導(dǎo)致其他三根支撐棒斷裂，絞龍停轉(zhuǎn)失去作用，造成磨煤機滿磨，被迫停運。為解決上述問題，將原來絞龍支撐棒4點支撐，改造為8點支撐，絞龍通過8根支撐棒與磨煤機筒體相連，每根支撐棒所受剪切力降低50%，當(dāng)有不超過4根相鄰絞龍支撐棒斷裂時，絞龍仍可繼續(xù)正常運行，保證了絞龍運行穩(wěn)定性。

2.2.2 絞龍圓盤。磨煤機運行時，罐體內(nèi)的鋼球逐漸磨損變小，當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)時，碎小鋼球會撞擊進(jìn)入到絞龍圓盤與熱一次風(fēng)蝸殼之間的安裝間隙內(nèi)，隨絞龍一起旋轉(zhuǎn)，與熱一次風(fēng)蝸殼產(chǎn)生摩擦，長期運行，碎鋼球擠壓會加劇絞龍圓盤與熱一次風(fēng)蝸殼磨損，甚至因摩擦發(fā)熱，燒紅熱一次風(fēng)蝸殼及磨穿蝸殼漏粉，同時積粉著火易造成制粉系統(tǒng)放炮。因絞龍圓盤與磨煤機熱一次風(fēng)蝸殼之間安裝間距較小，碎鋼球、積粉無法有效排出。針對該問題，將圓盤改造為梅花式磨煤機絞龍圓盤，在絞龍圓盤上加工月牙形半徑50mm的月牙形出口，碎鋼球及積粉隨絞龍轉(zhuǎn)動，通過圓盤月牙形出口由絞龍螺旋帶重新帶入磨內(nèi)，解決了碎鋼球及積粉磨損絞龍圓盤及著火放炮等問題。

2.2.3 絞龍鏈條。磨煤機絞龍鏈條連接磨煤機絞龍筒體與絞龍螺旋帶，起到固定磨煤機絞龍螺旋帶作用，由于絞龍鏈條直徑較小，僅為20mm，磨煤機運行時，絞龍鏈條長期受到磨煤機原煤及風(fēng)粉沖刷，磨損較快，當(dāng)鏈條磨斷時，絞龍帶失去固定點，由于絞龍旋轉(zhuǎn)離心力及絞龍帶自身彈性，失去固定的絞龍帶會磨損磨煤機料位護板，直至磨穿料位管線，致使運行人員無法正常進(jìn)行料位監(jiān)測。對絞龍鏈條進(jìn)行改造，加粗鏈條直徑，由原來20mm增加至26mm，提升磨煤機鏈條耐磨性，鏈條焊接在螺旋帶非沖刷面，同時增加鏈條組數(shù)，保證磨煤機絞龍安全穩(wěn)定運行。

2.3 安裝工藝

磨煤機絞龍支撐棒安裝及絞龍找正是保證磨煤機安全穩(wěn)定運行的兩項重要工作。

絞龍支撐棒起到固定支撐絞龍的作用，是磨煤機罐體的動力傳輸裝置，安裝絞龍支撐棒的傳統(tǒng)工藝為，將絞龍支撐棒一段插入磨煤機筒體襯瓦卡槽內(nèi)，另一端插入絞龍圓環(huán)孔內(nèi)，通過大錘敲擊支撐棒，使絞龍支撐棒插緊到位，然后旋緊螺母固定絞龍支撐棒。該工藝的缺點在于，絞龍支撐棒與筒體襯瓦為硬連接，無彈性體作為緩沖及鎖緊功能，大錘敲擊支撐棒，會使絞龍支撐棒接觸到筒體襯瓦卡槽底部時彈出，無法將絞龍支撐棒完全插入卡槽，隨著絞龍旋轉(zhuǎn)運行，絞龍支撐棒有脫出風(fēng)險，威脅磨煤機安全穩(wěn)定運行。改良絞龍支撐棒安裝工藝，使用千斤頂將支撐頂入襯瓦卡槽內(nèi)，由于千斤頂施力為線性施力，避免了支撐棒插入卡槽時發(fā)生觸底彈跳，使支撐棒完全插入卡槽，保證了絞龍安全穩(wěn)定運行。

絞龍找正是保證絞龍旋轉(zhuǎn)時不發(fā)生跑偏、晃動，絞龍帶與料位護板不發(fā)生摩擦的檢修工藝，發(fā)揮精益求精的檢修理念，將絞龍找正誤差控制在5mm以內(nèi)，保證絞龍的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，為磨煤機正常運行奠定了堅實基礎(chǔ)。

2.4 壽命管理

由于受負(fù)荷影響，每臺磨煤機磨煤機的年運行時間都不相同，使得磨煤機絞龍的磨損情況也有所不同，為了減輕日常維護的工作強度，利用機組檢修機會，詳細(xì)檢查每臺磨煤機絞龍的磨損情況，根據(jù)實際磨損情況，為每臺磨煤機絞龍制定詳細(xì)的檢修方案，磨損超標(biāo)的更換新絞龍，磨損未超標(biāo)的加固絞龍螺旋帶、絞龍鏈條及絞龍筒體，使每臺磨煤機絞龍的使用壽命趨于一致，保證日常維護期間，不因單臺絞龍頻繁出現(xiàn)缺陷而疲于搶修[3]。同時，班組建立絞龍壽命臺賬，準(zhǔn)確記錄每臺磨煤機絞龍的更換、加固日期，為下次機組檢修留好準(zhǔn)確的一手資料，結(jié)合現(xiàn)場檢查實際情況，制定更加科學(xué)的檢修方案，保證磨煤機安全穩(wěn)定運行。

2.5 項目前景及轉(zhuǎn)化應(yīng)用效益

通過對1000MW機組低速鋼球磨煤機絞龍存在的一系列綜合問題進(jìn)行改造治理，有效延長了磨煤機絞龍使用壽命，提升磨煤機運行穩(wěn)定性，解決了因磨煤機絞龍支撐棒斷裂，磨煤機絞龍螺旋帶磨損斷裂，造成磨煤機停運的問題，解決了因碎鋼球擠壓磨損磨煤機絞龍圓盤導(dǎo)致磨煤機蝸殼漏粉、發(fā)熱的問題，提高了磨煤機運行效率及使用周期，降低了廠用電消耗量，在安全、節(jié)能、環(huán)保方面起到了積極作用。

提升磨煤機絞龍壽命前，自四期機組投產(chǎn)至2014年，四期機組12臺磨煤機因絞龍缺陷被迫停運次數(shù)為12次，平均每年發(fā)生2次，項目實施后，從2015年至今，共計發(fā)生1次磨煤機因絞龍缺陷被迫停運，平均每年0.2次，較項目實施前降低了90%。

查詢運行規(guī)范化值班日志，自四期機組投產(chǎn)至2014年6年間，四期機組12臺磨煤機因絞龍缺陷被迫停運次數(shù)為12次，因降低負(fù)荷共計少發(fā)電量為200萬kW.h，平均每年少發(fā)電量33萬kW.h，自2015年至今，“四聯(lián)療法”實施以來，5年共發(fā)生1次磨煤機因絞龍缺陷被迫停運，少發(fā)電量10萬kW.h，平均每年少發(fā)電量2萬kW.h。

經(jīng)濟效益：我廠四期機組每千瓦時發(fā)電量邊際貢獻(xiàn)為0.13元，每年因磨煤機絞龍缺陷停運磨煤機少發(fā)電量，由2015年前的33萬kW.h×0.13元/kW.h=42900元，降至2015年至今的2萬kW.h×0.13元/kW.h=2600元，每年因減少絞龍缺陷多發(fā)電量，節(jié)約費用為：42900-2600=40300元。

每臺絞龍維修所需費用為27000元，本項目實施以來，每年可節(jié)約絞龍檢修費用（2-0.2）×27000=48600元。

綜上所述，每年共節(jié)約費用：40300+48600=88900元。

節(jié)能、環(huán)保效益：四期磨煤機絞龍優(yōu)化升級后，提升了絞龍穩(wěn)定性，避免因絞龍缺陷停運磨煤機造成電量損失。同時，降低了磨煤機絞龍檢修次數(shù)，減少了現(xiàn)場因絞龍檢修造成的粉塵污染。

安全效益：四期磨煤機絞龍優(yōu)化升級后，降低了制粉系統(tǒng)動火作業(yè)次數(shù)，降低了作業(yè)人員高空作業(yè)的次數(shù)，從根本上減少了一系列的危險因素，具有良好的安全效益。

社會效益：四期磨煤機絞龍優(yōu)化升級為其他發(fā)電企業(yè)提供了新思路，其中華電滕州新源熱電有限公司，華電國際十里泉發(fā)電廠均采用了本項目，并實施，取得了良好的效果，有效提供了絞龍使用壽命。同時，技術(shù)攻關(guān)也帶動了一批青年骨干力量的成長，具有積極的社會效益。

3 結(jié)束語

磨煤機為鍋爐運行的重要輔機，磨煤機絞龍壽命的提升為磨煤機安全穩(wěn)定運行提供了保障。本文提出綜合治理方法，切實有效的延長了磨煤機絞龍的使用壽命，通過更加科學(xué)的改造及壽命管理，提升了磨煤機運行的穩(wěn)定性。