|
（内蒙古京能电力检修有限公司 内蒙古乌兰察布市 013755）
摘要：磨煤机是燃煤电厂的主要设备，磨煤机的可靠性直接影响到电厂的发电量，岱海发电厂600MW机组ZGM123G型中速磨煤机，在检修维护过程中对出现的振动问题，进行原因分析，制定相应的处理措施，设备运行稳定性得到很好改善。
关键词：中速磨煤机；振动；分析；处理
一、ZGM123G型磨煤机工作原理：
ZGM123G型中速磨煤机工作动力传递顺序是：电动机（反作用于地基）→减速机（反作用于地基）→传动支架→磨盘→（原煤层）→磨辊→磨辊支架→磨辊压架→导向板→外筒体→底座→地基。在动力传输过程中的转动部件有电动机、减速机、传动支架、磨盘、磨辊、渣物刮板，这些部件的振动特性是旋转机械特性，振动的测量部位在电动机或减速机的基础和轴承处。（磨煤机加载传递系统受力如下图）
本套设备的减速机的输出转速只有23.2rpm，属于中速重载设备，振动一般不会超标。所谓的磨煤机振动主要指的是外筒体和底座的振动。
外筒体和底座的振动动力是磨辊通过磨辊压架作用在外筒体导向架上反作用力。可以理解，所有磨煤机部件中，分为旋转件和非旋转件，其相互作用力的传递必须平稳和可靠才能保证磨煤机的稳定运行。
影响磨煤机动静间作用力传递的部件有：磨辊支架与压架间的联结；磨辊压架与导向架间的间隙（厂家标准为承力侧0，非承力侧间隙5mm）；磨辊与磨盘间原煤层的厚度；渣箱内的渣量；排渣刮板与底座间隙；外筒体和底座的结构特征。
对新安装或检修后的磨煤机来说，磨辊支架与压架间的联结，磨辊压架与导向架间的间隙，排渣刮板与底座间隙，已经检验合格，且外筒体和底座的结构属成熟设计，所以影响振动的因素只有磨辊与磨盘间原煤层的厚度，以及渣箱内渣量。
渣箱内的渣量受煤层厚度和煤质特性影响。当煤层太厚或其碾磨特性差时，渣量就大，这时如果排渣不及时，煤渣就会在渣箱内结块造成渣物刮板运转中跳动。
煤层的特性主要指原煤的可磨性，如果难以粉碎且一次风冲不起的较重的石子煤、黄铁矿、铁块等较多时，就会表现为排渣量过大。如果渣量大，但石子煤少，而多是未碾磨的原煤，则是由于磨内煤层太厚造成的。如果渣量很少，且磨煤机表现为沉重的撞击声，则是由于磨内煤层太薄造成的。
煤层太薄或太厚均可引起磨煤机振动，是由磨辊在磨盘上的运动规律决定的。磨辊运动一是以磨辊轴为中心，在磨盘上的滚动；二是在磨盘瓦面圆弧内的摆动，正是这种摆动，才使原煤能够经过碾磨间隙，受到碾压作用而破碎，同时碾磨不碎的石子煤和过多的原煤才能排入渣箱。当煤层太薄时，磨辊由磨盘圆弧较高处摆动到较低处产生的冲击不能全部缓冲，造成冲击振动；当煤层太厚或煤层内有大块时，磨层不平，磨辊在磨盘上的滚动就会产生跳动现象。
磨煤机内的煤层厚度是由给煤量、加载力、一次风量及风温共同决定的。目前磨煤机的加载力采用液压变加载，其加载力受给煤量的信号控制，在磨煤机热态试车前已按厂家使用说明书的要求调试合格。运行中可通过监测就地液压油站压力指示来判断加载力是否在要求范围内。在给煤量和加载力一定的条件下，一次风量太大，风温太高，通风和干燥出力加大，煤粉细度变粗，煤层就会减薄；风量太小，风温太低，通风和干燥出力变小，煤粉细度过细，煤层就会加厚。
二、振动原因分析及解决方案：
（1）风煤比失调：
存在问题为：风煤比测试准确性差。磨煤机入口一次混合热风测量装置，由于风道设计原因，测量装置安装位置要求前后有5米直管道距离，但目前文丘里机翼测量装置安装位置在上下两个弯头之间，在线测量数据误差大，与磨煤机厂家提供的风煤比曲线匹配困难。虽然调试人员根据排渣情况，进行细致调整，但状态不稳定。为此，热控人员更换不要求有直管道距离的测量装置，消除数据误差，提高风煤比测试准确性，方便调整。经#2炉实践，问题得到解决。
（2）运行时磨辊与磨盘之间有硬物：
磨煤机能够把一定粒度的原煤碾磨成合格的煤粉，但不容许诸如金属块、石块、木块和其它粗硬异物进入磨煤机内，否则将影响磨煤机的使用寿命；所以，输煤系统应具有完善的清除杂物的设施。
碾磨部件（耐磨件）采用高铬铸铁制成，此种材料硬度高、脆性大、易裂。所以要避免冲击，所以磨煤机除低速盘车外，只容许磨辊抬起来后启动，或磨盘上布一定量煤后（600～800Kg）启动。绝不容许磨盘上无煤（及磨辊加了载荷）启动。
难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由人工定期清理，清除渣料的过程在磨运行期间也能进行（磨煤机排渣见下图）。
从以上情况分析，运行时磨辊与磨盘之间有硬物，磨煤机会出现短暂剧烈的振动，因磨煤机安装或检修后运行期间，输煤系统已全部调试运行，因此不会出现目前磨本体的抖动情况。通常停磨后检查清理干净磨盘积煤，重新铺煤。
（3）导向板磨损或间隙过大：
由于导向板工作面为圆弧形状，在运行时极易磨损使间隙增大，加上安装时安装误差，此处间隙的增大、磨辊中心会发生偏移，运行时产生动静撞击。要求停炉后撤掉导向间隙调整垫，对磨辊中心复查找正，保证磨辊中心垂直后，安装调整导向调整垫，使工作面间隙为0mm，非工作面间隙为1～3mm。
（4）底部壳体变形：
由于迷宫密封入口风道与石子煤斗出口法兰，在现场安装时占据底部壳体原装横梁位置，磨煤机厂家要求割除，割断此工字型横梁，会对原结构设计造成影响，使底部壳体产生变形，使地脚螺栓受力不匀，造成地脚螺栓断裂，使磨本体的抖动加剧。处理措施：对底部壳地脚找平、垫实、加装基础埋件并加固。
（5）蓄能器中氮气过少或气囊损坏：
蓄能器在液压系统中的功能可归纳为：储存能量、液压缓冲。用途：作辅助动力源；补充泄漏、保持恒压；作紧急动力源；作热膨胀补偿器；作液体补充装置；消除脉动、降低噪声；吸收液压冲击；作液压空气弹簧等。鉴于以上作用和用途，因此蓄能器中氮气过少或气囊损坏会使磨煤机产生振动。根据磨煤机厂家维护要求，首次启动运行100小时后，应检查加载油缸装置蓄能器的压力和装置的泄漏情况。以后每隔500小时检查一次。要求停磨和停止高压油站运行后，必须对振动大的加载油缸装置蓄能器充气检查，确认蓄能器压力应为40Mpa；同时降低加载力，调整变加载4--20mA对应4—12Mpa。
（6）石子煤斗受热膨胀顶升壳体：
在磨煤机运行时，石子煤斗上部液压插板门为全开状态，一次混和热风温度最底为100℃，石子煤斗受热高度为1米，长宽为1米，厚为10 mm，石子煤斗热伸长计算：
ΔL=a*L*Δt=1.2×1×200=2.4mm
式中：
ΔL ------ 伸长值；
a ------ 线膨胀系数，取值1.2；
L ------ 石子煤斗受热高度
Δt ------ 温升，℃。
石子煤斗受热高度伸长时，传给地面的力F可用下式计算得出：
F=E*a*Δt*A
F=2×106×0.098 Mpa×1.2×80×3.14（1-0.01）×0.01=5849141（N）
这样大得作用力顶升壳体对于底部壳地脚螺栓是有害的，且德国原装石子煤斗下部与地面要求必须留有50 mm空隙。因此需割除石子煤斗四条支腿，改为与底部壳用刚性吊架相固定连接方式。
（7）磨辊自摆动幅度大：
磨辊保持架与三角压架垂直面预留有3mm摆动间隙，磨辊与磨盘弧度轨迹接触面小，会引起磨辊自摆幅度增大，导致三脚架在磨盘上晃动大，使磨煤机产生抖动。建议撤掉原装三角压架头下部限位调整垫，取消磨辊与磨盘之间预留的5 mm间隙，此项建议由磨煤机厂家提出，并在其他电厂得到证实。
（8）其他措施：
磨煤机底部壳下部加装焊接预埋件；磨煤机一次热风道加装金属软连接；磨煤机防爆蒸汽入口管加装金属软连接；磨煤机切向间隙由5mm重新调整为1～3mm；磨煤机液压变加载压力由5～15Mpa改为4～12Mpa；磨煤机拉紧限位调整垫、磨辊与磨盘之间5 mm间隙去掉；磨煤机内部所有连接螺栓全部用8 mm钢筋焊接，形成止动环；磨煤机底部壳地脚螺栓焊接，螺帽套接，恢复加强原螺栓紧力；磨煤机一次热风道入口垂直段垂直加装导流板；入口一次热风管道及蒸汽灭火管道安装钢性补偿器；把绞轴连接螺栓拧紧并焊死，密封风管与磨煤机的连接螺栓焊死。磨煤机内部磨辊辊胎紧固螺栓、磨辊盲堵紧固螺栓、磨辊防磨护板固定螺栓分别用φ８mm钢筋，使用J507焊条焊接在一起，形成止动圈，已防止在运行的时候螺栓掉落；
三、结束语：
大型、重载中速磨煤机的可靠性对火电厂的经济运行极其重要，只有针对磨煤机在运行中产生振动原因认真分析，制定响应治理措施，减少或降低振动，才能实现设备的长周期，健康稳定运行。
参考文献：
[1]《ZGM123G型中速辊式磨煤机使用说明书》.北京电力设备总厂
[2]《磨煤机变加载系统说明书》.北京电力设备总厂
[3]《锅炉磨煤机检修规程》（Q/DHP-105.10-05-2014）.内蒙古岱海发电有限责任公司
[4]《ZGM型中速辊式磨煤机技术条件及选型导则》（Q/DL01.J101-2009）.北京电力设备总厂
|