中速磨煤机磨辊总成损坏的分析与对策_董吉柱.pdf

，（）上海电气技术收稿时间：第一作者简介：董吉柱（），男，本科，工程师，主要从事火电厂设备节能、技术改造、维护管理工作中速磨煤机磨辊总成损坏的分析与对策董吉柱刘晓东深能合和电力（河源）有限公司广东河源 摘要：中速磨煤机是火电厂直吹式制粉系统中的重要转动设备，磨辊总成是中速磨煤机的核心组件。介绍了中速磨煤机的基本情况，针对中速磨煤机磨辊总成损坏故障，进行了解体检查和原因分析，并提出对策。关键词：磨煤机；磨辊；故障；分析中图分类号：文献标志码：文章编号：（）：，：；分析背景随着我国火力发电技术的迅猛发展，国产 及以上超临界及超超临界火力发电机组已日趋成熟，这些火电机组大多采用正压直吹式制粉系统。由于直吹式制粉系统中没有中间煤粉仓储设备，并且整个制粉系统一直处于正压状态，因此对磨煤机的使用可靠性要求相对较高，系统运行过程中突发情况等原因造成磨辊总成损坏的情况较多。当磨辊总成在运行过程中出现故障或损坏时，会直接影响磨煤机的运行安全性。分析中速磨煤机磨辊总成损坏原因，研究寻找有效解决方案，才能消除潜在安全隐患，同时也可以为同类型中速磨煤机出现的类似问题提供参考建议，具有借鉴价值。设备基本情况某电厂一期工程 超超临界燃煤火力发电机组于 年和 年分别投产，锅炉制粉系统选用的是上海重型机器厂有限公司生产的 型碗式中速磨煤机、一次风正压直吹式制粉系统，每台锅炉配备六台 型碗式中速磨煤机，标准工况下五台运行，一台备用。型碗式中速磨煤机主要由落煤管、磨辊总成、文丘里管、多出口装置等部件组成，磨辊总成结构如图所示。图磨辊总成结构原煤自磨煤机磨碗中心上方的落煤管落入旋转的磨碗中央后，在离心力的作用下不断向磨碗的边缘移动。当原煤通过磨辊与磨碗的狭窄间隙时，被上海电气技术 ，（）碾碎。磨煤机内部输送和干煤粉用的热一次风通过叶轮装置斜向进入磨碗上部，形成旋转的热风气流。旋转的热风气流携带碾磨后的煤粉进入磨煤机上部的分离器，合格的煤粉通过多出口装置进入煤粉管道，不合格的煤粉被分离器分离后，再次回到磨碗被重新碾磨。煤中难以碾磨的大块杂物，如铁块、石子煤等不能被气流带走，通过叶轮装置落入磨碗下部的石子煤室。通过磨碗下部对称安装的四个石子煤刮板装置将杂物刮至石子煤斗中，由石子煤输送机输送至石子煤仓存储，定期由汽车外运处理。故障情况 年月日 时，接运行操作人员电话通知，磨煤机在运行过程中电机电流突然由 左右降低至 左右，磨碗差压急剧增大。就地检查发现，磨煤机轴基密封外气封处持续喷射煤粉。为保证设备的安全性，随即停运 磨煤机和润滑油系统进行检查。检查 磨煤机煤粉斗，发现内部无明显煤粉堆积。但是检查 磨煤机石子煤室时，发现大量原煤将石子煤室堆满。进一步检查 磨煤机内部，清理磨碗上部残留煤粉后，分别人工盘转磨辊总成，发现号磨辊总成无法盘转，号磨辊总成和号磨辊总成可以轻松盘转。初步判断号磨辊总成的轴承在运行过程中发生故障，导致磨辊总成不能旋转，进而造成大量原煤被挤入石子煤室内。大量原煤无法在短时间内顺利排出，导致磨碗差压急剧增大，轴基密封外气封处喷射煤粉现象。检查控制系统 磨煤机电机电流和给煤机给煤量曲线，发现自当日 时开始 磨煤机电机电流并未跟随 给煤机给煤量的增大而增大，反而随着 给煤机给煤量的增大出现缓慢减小趋势，直至 时 磨煤机电机电流突然出现快速减小现象。判断自 时开始 磨煤机的某一磨辊总成出现故障趋势，直至 时某一磨辊总成彻底故障，停止旋转。磨辊总成解体检查对三个磨辊总成解体，发现号磨辊总成和号磨辊总成下部磨辊头的密封风腔室内部堆积大量颗粒状煤粉。对磨辊总成内部润滑油取样，发现号磨辊总成内部润滑油已呈现黑色胶泥状，并且伴有大量煤粉颗粒，号磨辊总成内部润滑油呈黑色流体状，并且伴有少量煤粉颗粒，号磨辊总成内部润滑油近似透明，趋近于新润滑油外观状态。磨辊头密封风腔室因穿孔导致内部堆积大量煤粉如图所示。图磨辊头密封风腔室堆积大量煤粉翻转磨辊总成，发现号磨辊头和号磨辊头的龟甲网预防性防磨已经基本被磨平，磨辊头法兰附近出现明显穿孔，磨辊头密封风腔室外表面由圆弧状磨损为坡面状。磨辊头磨损实物如图所示。图磨辊头磨损实物拆除号磨辊总成磨辊裙盖装置和磨辊衬板，发现号磨辊总成密封风腔室内堆积大量煤粉，磨辊轴头密封风孔均已被彻底堵塞。拆开号磨辊总成上端盖，发现轴承腔室内部已被煤粉彻底填满、压实。拆除号磨辊总成磨辊座盖，取出三个骨架密封，发现三个骨架密封外侧橡胶和唇封均已磨损消失，仅剩骨架。同时发现密封耐油环、磨辊座盖、金属调节环均存在不同程度的冲刷磨损，并且已无法继续使用。通过加热配合千斤顶的常规手段已经无法顺利拆除号磨辊总成的上轴承和下轴承，最终通过破拆轴承的方式拆除固定在磨辊轴上的轴承。号磨辊总成解体实物如图所示。，（）上海电气技术图号磨辊总成解体实物原因分析磨辊总成转动腔室内进入煤粉，卡涩轴承，最终导致磨辊卡死，原因分析有两方面。第一，磨煤机密封风中含有一定量的粉尘或颗粒物，这些粉尘或颗粒物不断对磨辊总成骨架密封进行冲刷，长此以往，造成磨辊总成骨架密封老化，以及冲刷损坏，由此造成密封风中的粉尘或颗粒物进入磨辊总成内部，污染润滑油，并且造成磨辊轴承点蚀，甚至损坏轴承。第二，磨煤机轴基密封装置虽然是防止磨煤机内部密封风和煤粉泄漏的密封装置，但是该处密封风量较小，不足以保护磨辊头被磨煤机内部正压煤粉冲刷。磨辊头如果不及时防护，那么被磨穿时煤粉混合物会对骨架密封进行冲刷，加速对骨架密封的磨损。风粉混合物最终进入磨辊总成密封腔室内部，卡涩、卡死磨辊轴承，给磨辊总成的运行带来极大的安全隐患。磨辊总成密封风装置如图所示。对策在磨煤机密封风机出口加装具有合适筛孔的滤网，尽可能提升密封风的洁净度，降低密封风内携带的颗粒物对磨辊总成骨架密封的损害，从而有效延长磨辊总成骨架密封的使用寿命。对磨煤机轴基密封装置进行技术改造。新型轴基密封装置被分为内外两部分。内密封装置将弧形板拼焊为迷宫密封式，焊接在原内气封环内侧。外图磨辊总成密封风装置密封装置为镍丝编织碳纤维石墨盘根和氟橡胶双唇柔性密封，安装在外密封座上。由此进一步延长磨辊总成骨架密封的使用寿命。在使用寿命期内及时对磨辊总成骨架密封进行更换，通过用小的备件及时更换，换取更大价值备件的保护。对群罩设计进行优化，使之更有效地保护磨辊头，避免被风粉混合物磨损，从而延长磨辊总成的使用寿命。在磨辊头两个支耳之间增设一块耐磨钢板，对磨辊头实施预防性耐磨防护，可以有效降低磨辊头的磨损和穿孔概率，延长磨辊头的使用寿命。磨辊头预防性耐磨防护效果如图所示。图磨辊头预防性耐磨防护效果结束语不断提高磨煤机预防性检修质量和技术水平，逐步摸索磨煤机预防性检修周期，尤其是做好磨辊总成润滑油油质监测、油位监测，以及磨辊头磨损情况监测、磨辊裙盖装置磨损监测，并做好详细的检修记录台账，及时更换或添加润滑油，修复耐磨堆焊，更换备件，消除潜在的安全隐患，可以逐步提高磨煤机磨辊总成使用的安全性和可靠性，并且为同类型机组磨煤机的维护提供参考。上海电气技术 ，（）参 考 文 献刘力 磨煤机磨辊轴承室进煤粉原因分析及对策研究中国电业（技术版），（）：袁鹏，薛端阳，周肖峰 水泥立磨磨辊轴承的故障及修复处理 中国机械，（）：，王宾宾立磨磨辊轴承的故障及维修中国设备工程，（）：谢伟安，邹旭，张世英，等 立磨磨辊轴承的拆卸与安装 水泥工程，（）：邢小民水泥立磨磨辊轴承的故障及修复处理水泥，（）：董吉柱 新型轴基气封装置在中速磨煤机的应用与效果分析新一代信息技术，（）：陈刚，刘进峰，李大正，等 中速磨煤机制粉系统优化技术研究及应用发电技术，（）：谢承峻 中速磨煤机的原理及运行分析 中文信息，（）：陈兆兵，张卫 中速磨煤机迷宫密封装置改造 华东电力，（）：，贾本康降低 型磨煤机磨辊轴承损坏率中国新技术新产品，（）：於迪，贺石中，何伟楚，等基于油液监测的立磨磨辊故障诊断分析 润滑油，（）：，石建国 矿渣立磨磨辊轴承故障分析及维修探讨设备管理与维修，（）：王琦 型中速磨煤机磨碗毂缝隙气封泄漏原因与密封改造科技创新导报，（）：夏林灰，徐广龙 密封装置在磨煤机旋转轴系统中的应用机械研究与应用，（）：（编辑：平平）汉诺威金属加工世界 定档月世界领先的生产技术展览会汉诺威金属加工世界 将于月 日至 日在德国汉诺威举行。展会将展示领先的国际生产技术，前瞻未来发展前景。汉诺威金属加工世界主办方德国机床制造商协会总经理舍费尔博士日前在发布会上表示，这一业界领先的贸易展将积极助推中国工业发展的进程。上一届展会汉诺威金属加工世界 吸引了多达 名的中国专业观众，中国观众成为第二大境外观众群体。上一届展会共吸引观众约 名，来自 个国家和地区，其中，有 来自德国境外。生产技术是工业生产中推动技术进步的重要因素，汉诺威金属加工世界 以“创新制造”为主题，这一方面呼吁客户投资新技术，一方面则激励制造商展示最新的创新成果和解决方案。生产技术既要随工业转型有所变化，同时自身也要成为解决方案的一部分，这是汉诺威金属加工世界 的一大话题，即感知未来的脉动。商业的未来关注的是新的市场、新的商业模式、新的机遇和公司创新文化的潜力，引入敏捷方法和发展方法论知识，改变结构和工作方法。在这一方面，汉诺威金属加工世界 将成为一个关于技术及公司组织、战略、方法等专业知识的平台。互联的未来围绕工业 、工业物联网、数字商业模式、预测性维护、机器学习、互联性、互操作，以及人工智能、增强现实、虚拟现实应用等趋势展开。信息技术和软件工程是当前生产技术的关键因素，数据挖掘则是新商业模式的机遇。连接性是工厂纵向联网的基础，除此之外，还有与价值链上供应商和客户的横向联网。汉诺威金属加工世界 将展示这两方面的内容，并由此引申出一个新的话题 生产物联网。主办方表示，汉诺威金属加工世界 想借此将数字工厂的所有方面都整合起来。互联的重要基础是不同机器、设备、软件之间通信所用到的开放接口标准。在德国，根据用于过程控制的对象链接与嵌入统一架构开发全球生产语言的工作已开展数年，并在国际上进行宣传和推广，引起全球极大关注。主办方宣布，已经有六家中国公司、协会和研究伙伴加入这一项目。在汉诺威金属加工世界 上，这一项目也会通过现场演示对已经取得的成果做出展示，将使参观者留下深刻印象。汉诺威金属加工世界 将与不同制造商和系统一起，现场演示联网从车间到信息技术结构方面发挥的作用，并展示如何利用数据优化生产。生产可持续性的未来着眼于可持续性的整合问题，这是目前最紧迫的问题之一，已经被纳入投资规划。汉诺威金属加工世界 将展示资源节约、气候中和型生产和工厂规划的创新方法及概念，包括生产的循环经济、循环价值创造，以及节能生产、可持续供应链、安全工作场所设计。除有众多独立参展商展示这一领域的解决方案外，生产可持续性的未来也会在生产方面进行更深入的研究，并将科学方法与实际运用联系起来。重点是能源效率，迄今为止这方面一直被大众所忽视，但却拥有巨大的潜力可以挖掘。中国已经拥有在国际生产中排名第一的大型机床产业，生产额接近 亿美元，其中约有 用于出口。中国希望在未来扩大出口，并以更高质量的产品服务于国际市场。由此，中国的生产技术供应商将在汉诺威金属加工世界 中展示自己。目前，已有 多家中国企业确定参展汉诺威金属加工世界 。（本刊）