雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)運(yùn)行特性及常見故障分析

張維升

（國電靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司，甘肅 白銀 730919）

雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)運(yùn)行特性及常見故障分析

張維升

（國電靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司，甘肅 白銀 730919）

結(jié)合BBD3854型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了分離器調(diào)節(jié)擋板、磨煤機(jī)料位、磨煤機(jī)通風(fēng)量等因素的變化對磨煤機(jī)出力、煤粉細(xì)度和磨煤機(jī)單耗的影響。同時也綜合分析了此種類型磨煤機(jī)在運(yùn)行初期出現(xiàn)的一些問題以及相應(yīng)的原因，便于運(yùn)行人員分析處理和預(yù)防，也可作為同類型磨煤機(jī)調(diào)節(jié)和維護(hù)時參考。

雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)；特性；常見故障

1 概述

國電靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司7號、8號300MW機(jī)組，均采用武漢鍋爐廠生產(chǎn)的WGZ 1025/17.45-7型、亞臨界、一次中間再熱、單爐膛、自然循環(huán)汽包鍋爐。鍋爐制粉系統(tǒng)為冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，采用沈陽重型機(jī)械廠生產(chǎn)的BBD3854型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)。2臺機(jī)組分別配置3臺磨煤機(jī)、6臺相配套的EG2490型電子稱重皮帶式給煤機(jī)。磨煤機(jī)投產(chǎn)近1年來，運(yùn)行狀況基本穩(wěn)定，僅在調(diào)試及投產(chǎn)初期，由于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足、安裝質(zhì)量不良等原因發(fā)生了數(shù)次故障。隨后在運(yùn)行、檢修維護(hù)人員積累了一定的經(jīng)驗(yàn)后，幾臺磨煤機(jī)運(yùn)行狀況良好，能滿足機(jī)組在各種工況下的運(yùn)行要求，為實(shí)現(xiàn)長期經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。

BBD3854型雙進(jìn)雙出球磨機(jī)對煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)，適用于所有煤種。對可磨系數(shù)與磨損指數(shù)沒有任何限制，尤其適合磨制高磨損指數(shù)且揮發(fā)份較高的煤種。此類型磨煤機(jī)，對“三塊”(木塊、鐵塊、石塊)不敏感，可將煤粉磨制得很細(xì)，且煤粉細(xì)度均勻性好。此外，雙進(jìn)雙出球磨機(jī)連續(xù)運(yùn)行周期長，設(shè)備可用率高，耐磨性能好，設(shè)備檢修工作量小。但其主要缺點(diǎn)是設(shè)備相對復(fù)雜，啟停操作步序繁多，價格昂貴，運(yùn)行電耗及鋼材消耗量大，且噪音較大，占用空間大。

2 BBD3854型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的特性

2.1 磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

原煤經(jīng)2臺能自動控制轉(zhuǎn)速的電子稱重皮帶式給煤機(jī)輸送，分別進(jìn)入雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)兩端，由隨著磨煤機(jī)筒體一起旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送帶(絞龍)輸送至磨煤機(jī)筒體內(nèi)部。隨著磨煤機(jī)筒體的旋轉(zhuǎn)，原煤被下落的鋼球擠壓、研磨成煤粉。一次風(fēng)從磨煤機(jī)兩端的中空管進(jìn)入筒體，對原煤和煤粉進(jìn)行干燥，使研磨后的煤粉和空氣的混合物離開筒體，按原煤進(jìn)入筒體路線的反方向通過由熱風(fēng)入口管和分離器耳軸管組成的環(huán)形空間，進(jìn)入兩端的出粉母管，然后進(jìn)入高位布置的分離器，繞著分離器內(nèi)特定形狀的薄鋼板流動。在離心力與重力的作用下，粗煤粉被分離出來，細(xì)煤粉進(jìn)入煤粉管，并被一次風(fēng)輸送到燃燒器噴口。分離出來的粗煤粉返回到分離器底部，經(jīng)回粉管與原煤混合后被送入磨煤機(jī)筒內(nèi)進(jìn)一步研磨。

同時，部分一次風(fēng)進(jìn)入混料箱，對原煤進(jìn)行充分預(yù)干燥后進(jìn)入磨煤機(jī)分離器，與入磨一次風(fēng)混合，共同完成對煤粉的進(jìn)一步干燥和輸送。整個工作過程可看成完全對稱的2個回路。

2.2 分離器回粉擋板的調(diào)節(jié)特性

粗粉分離器的作用是將離開筒體的一次風(fēng)和煤粉混合物中的粗煤粉分離，使合格的細(xì)煤粉被送至燃燒器噴口。在分離器出口處設(shè)置可調(diào)擋板，通過調(diào)節(jié)擋板可以增加或減少回粉量，保持一定的通風(fēng)量；還可以不同開度調(diào)節(jié)粗粉分離器回粉擋板的位置，從而比較不同開度之間的磨煤機(jī)出力、煤粉細(xì)度、磨煤單耗等。隨著擋板從全開至全關(guān)，磨煤機(jī)出力降低，煤粉細(xì)度R90的數(shù)值下降，磨煤單耗增加。擋板在全開位置時，回粉量最低，煤粉幾乎全部被風(fēng)攜帶離開分離器，磨煤機(jī)出力最大，煤粉較粗，磨煤單耗較小。擋板在全關(guān)位置時，回粉量增加，有一部分煤粉在磨煤機(jī)與分離器之間循環(huán)被研磨，磨煤機(jī)出力最小，煤粉會較細(xì)，磨煤單耗較高。

2.3 磨煤機(jī)料位的調(diào)節(jié)特性

直吹式制粉系統(tǒng)保持進(jìn)入煤量與出去粉量平衡，磨煤機(jī)功率主要消耗在筒體、鋼球與磨煤機(jī)的轉(zhuǎn)動上。為了試驗(yàn)?zāi)ッ簷C(jī)筒體內(nèi)的存煤變化對磨煤機(jī)出力等因素的影響，以不同的存煤界面，即以不同的料位(料位愈高，風(fēng)壓差就愈高，表示磨煤機(jī)筒體內(nèi)的存煤愈多，相應(yīng)的存煤界面就愈高)，比較其對磨煤機(jī)出力、煤粉細(xì)度、磨煤單耗的影響。

隨著料位的上升，磨煤機(jī)出力下降，煤粉細(xì)度R90數(shù)值上升，磨煤單耗上升。料位高時，浮在存煤界面上的鋼球和煤塊做功距離減少，破碎能力減弱，所以磨煤機(jī)出力下降，煤粉細(xì)度R90數(shù)值上升，磨煤機(jī)功率減少。低負(fù)荷時若保持高料位運(yùn)行，由于研磨效果較好，煤粉細(xì)度R90數(shù)值也會上升。但是，磨煤機(jī)功率減少帶來的益處不足以抵消煤粉細(xì)度R90數(shù)值上升帶來的不利因素，故磨煤單耗較高。

2.4 磨煤機(jī)通風(fēng)量的調(diào)節(jié)特性

磨煤機(jī)通風(fēng)量的變化對磨煤機(jī)出力、煤粉細(xì)度和磨煤單耗的影響是較大的。在磨煤機(jī)通風(fēng)量小于50000kg/h的情況下，增加通風(fēng)量，筒體壓力增加，磨煤機(jī)出力也增加，煤粉細(xì)度R90數(shù)值也隨之增加。但在磨煤機(jī)通風(fēng)量大于50000kg/h的情況下，通風(fēng)量增加幅度不明顯，筒體壓力增加，磨煤機(jī)出力隨筒體壓力增加，煤粉細(xì)度R90數(shù)值增加，這種情況與單進(jìn)單出鋼球磨煤機(jī)有極大的差異。

隨著磨煤機(jī)出力增加，粉管內(nèi)的煤粉濃度相應(yīng)增大，含塵管道的局部阻力系數(shù)相應(yīng)增大，沿程阻力系數(shù)也相應(yīng)增大。在此情況下，必須提高筒體壓力，即增加壓能，克服粉管增加的阻力，方可維持原有的風(fēng)速。這也是在較高的磨煤機(jī)通風(fēng)量情況下，通風(fēng)量增加幅度不明顯，提高筒體壓力，磨煤機(jī)出力隨筒體壓力增加的主要原因。直吹式制粉系統(tǒng)的進(jìn)入煤量與出去粉量保持平衡，即使增加磨煤機(jī)出力，磨煤機(jī)筒體內(nèi)的存煤也變化不大，故磨煤機(jī)功率相差不大。但是，一次風(fēng)機(jī)的功率隨著磨煤機(jī)出力增加而增加，其原因是：為了提高磨煤機(jī)出力，必須提高筒體壓力以克服阻力的增加，相應(yīng)增加一次風(fēng)機(jī)出力，使得一次風(fēng)機(jī)功率增加。

2.5 磨煤機(jī)旁路風(fēng)擋板的調(diào)節(jié)特性

BBD3854型磨煤機(jī)有一套旁路風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。旁路風(fēng)來自一次風(fēng)，直接進(jìn)入落煤管上的混料箱，對原煤進(jìn)行預(yù)干燥。負(fù)荷越低，旁路風(fēng)擋板開度越大;負(fù)荷越高，旁路風(fēng)擋板開度越小。恒定不變的磨內(nèi)風(fēng)煤比在低負(fù)荷情況下會導(dǎo)致輸粉管道內(nèi)的煤粉流速過低。為保證煤粉輸送的通暢，通過附加風(fēng)量(即旁路風(fēng))保證煤粉的正常輸送。

BBD3854型磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的獨(dú)到之處，是利用旁路風(fēng)將預(yù)干燥和輸粉的2個功能完美地結(jié)合起來。系統(tǒng)自動控制優(yōu)化選擇旁路風(fēng)，使原煤的預(yù)干燥風(fēng)能保持在需要值。旁路風(fēng)具有預(yù)干燥和最終干燥的作用，它與原煤在混料箱內(nèi)強(qiáng)烈混合，對原煤預(yù)干燥后進(jìn)入分離器底部繼續(xù)對煤粉進(jìn)行最終干燥。煤的水分越高，BBD3854型磨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就越突出。

雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的風(fēng)煤比大大低于中速磨煤機(jī)的風(fēng)煤比，能夠保證鍋爐在低負(fù)荷下正常運(yùn)行，可減少鍋爐在維持低負(fù)荷時燃用昂貴的燃油或天然氣的費(fèi)用。

2.6 總體特點(diǎn)

(1) 隨著分離器回粉擋板從全關(guān)至全開，磨煤機(jī)出力呈下降趨勢，煤粉細(xì)度R90數(shù)值呈下降趨勢，磨煤單耗呈增加趨勢。

(2) 料位上升，磨煤機(jī)筒體存煤界面相應(yīng)提高，磨煤機(jī)出力下降，煤粉細(xì)度R90數(shù)值增加，磨煤機(jī)功率減少。但是磨煤機(jī)功率減少帶來的益處不足以抵消煤粉細(xì)度R90數(shù)值增加帶來的不利因素，故磨煤單耗較高。

(3) 在磨煤機(jī)通風(fēng)量小于50000kg/h的情況下，增加通風(fēng)量，筒體壓力也增加，磨煤機(jī)出力隨之增加，煤粉細(xì)度R90數(shù)值也隨之增加；但在磨煤機(jī)通風(fēng)量大于50000kg/h的情況下，通風(fēng)量增加幅度不明顯，筒體壓力增加，磨煤機(jī)出力隨筒體壓力增加，煤粉細(xì)度R90數(shù)值增加。

(4) 磨煤機(jī)出力增加，相應(yīng)旁路風(fēng)擋板開度減??；出力減小，相應(yīng)旁路風(fēng)擋板開度增加，從而保持磨煤機(jī)通風(fēng)量在一定范圍內(nèi)，使磨煤機(jī)的風(fēng)煤比穩(wěn)定，在低負(fù)荷時能保證一定的一次風(fēng)速，同時可以節(jié)約燃油或燃?xì)狻?/p>

3 磨煤機(jī)運(yùn)行中常見的問題

3.1 小牙輪斷齒

磨煤機(jī)在運(yùn)行中曾出現(xiàn)小牙輪斷齒故障。從斷齒情況看，小牙輪非驅(qū)動端斷齒現(xiàn)象出現(xiàn)較多。經(jīng)分析，小牙輪斷齒原因如下：

(1) 小牙輪設(shè)計(jì)強(qiáng)度偏小，制造質(zhì)量差；

(2) 小牙輪潤滑不良，嚙合不好；

(3) 由于磨煤機(jī)設(shè)計(jì)出力偏小，磨煤機(jī)負(fù)荷偏大，小牙輪長期處于高負(fù)荷運(yùn)行；

(4) 安裝質(zhì)量不過關(guān)，小齒輪受力不均。

3.2 牙輪齒面磨損

磨煤機(jī)大小牙輪齒面溫度較高，常達(dá)到110℃甚至120℃。大小牙輪都有磨損情況，齒表面出現(xiàn)起皮、點(diǎn)蝕等現(xiàn)象。牙輪齒面磨損原因如下：

(1) 磨煤機(jī)保護(hù)罩密封不嚴(yán)，常有煤粉及熱一次風(fēng)管道漏灰進(jìn)入齒輪間；

(2) 在冬季，由于噴淋油粘度大，常發(fā)生噴淋油泵吸入口活塞卡澀不動作、噴嘴堵塞等現(xiàn)象，致使故障時長時間無噴淋油潤滑，使齒輪點(diǎn)蝕加劇。

3.3 變速箱大齒輪斷齒與點(diǎn)蝕

磨煤機(jī)變速箱齒輪斷齒雖然出現(xiàn)幾率較低，但某些電廠也曾發(fā)生這種現(xiàn)象，此外，齒輪也出現(xiàn)了不同程度的點(diǎn)蝕現(xiàn)象。造成斷齒和點(diǎn)蝕的原因如下:

(1) 制造質(zhì)量問題；

(2) 安裝時沒有找正。

3.4 小牙輪齒輪聯(lián)軸器損壞

磨煤機(jī)小牙輪采用剛性齒條聯(lián)軸器，聯(lián)軸器彈簧卡有損壞現(xiàn)象。

3.5 變速箱軸頸處漏油

當(dāng)磨煤機(jī)變速箱密封圈有損壞時，會導(dǎo)致漏油。尤其在高速端密封圈損壞更換后，出現(xiàn)再次損壞的現(xiàn)象較多，會導(dǎo)致經(jīng)常漏油。

3.6 變速箱殼體(油)溫度高

磨煤機(jī)變速箱殼體采用鋼板焊接而成。由于變速箱內(nèi)沒有安裝冷油器，箱內(nèi)油溫較高。變速箱長期運(yùn)行會引起潤滑油油質(zhì)惡化，產(chǎn)生齒面點(diǎn)蝕現(xiàn)象。夏季高溫時段，變速箱殼體溫度通常在80℃以上，所以冷卻水冷卻效果不好時，需加裝臨時軸流風(fēng)機(jī)冷卻。

3.7 磨煤機(jī)耳軸溫度高

磨煤機(jī)驅(qū)動端和非驅(qū)動端的軸承均采用烏金瓦，大瓦采用開式水冷卻系統(tǒng)。由于夏季冷卻水溫度較高，而鍋爐房環(huán)境溫度較高，冷卻水系統(tǒng)管道無保溫，因而磨煤機(jī)冷卻水溫度偏高，導(dǎo)致耳軸溫度高。另外，由于冷卻水管道長、壓差小、流量小，導(dǎo)致不能充分冷卻，這也是耳軸溫度高的一個重要原因。運(yùn)行規(guī)程中規(guī)定耳軸報(bào)警溫度為45℃，保護(hù)跳閘溫度為55℃。但夏季耳軸溫度經(jīng)常超過45℃。因此，潤滑油站需加裝冷卻軸流風(fēng)機(jī)，以降低潤滑油溫，同時用軸流風(fēng)機(jī)在軸瓦處通風(fēng)冷卻軸瓦。

3.8 磨煤機(jī)潤滑油污染問題

每臺磨煤機(jī)配有1臺獨(dú)立的潤滑油系統(tǒng)，由于磨煤機(jī)采用正壓制粉，所以在磨煤機(jī)空心軸與分離器動靜結(jié)合部分密封盒內(nèi)的煤粉最容易污染油質(zhì)。而油質(zhì)受污染后，容易引起耳軸溫度升高。設(shè)計(jì)上密封腔室密封材料是石棉制成的，內(nèi)裝有1只刮板，以清除積存的煤粉。由于耳軸密封圈處于摩擦運(yùn)行狀態(tài)，長時間運(yùn)行后會逐漸失效，使油中開始出現(xiàn)煤粉，因此必須定期更換密封圈。密封腔室使用專用密封風(fēng)密封，通過密封調(diào)節(jié)擋板自動維持密封腔室風(fēng)壓高于磨筒體壓力2.0kPa。密封腔室端部有1個耳軸吹掃管，將由磨煤機(jī)啟停或其他原因造成的沉積在密封腔室的煤粉通過分離器吹掃進(jìn)入爐膛。

3.9 料位系統(tǒng)相關(guān)問題

磨煤機(jī)料位系統(tǒng)采用2套獨(dú)立的測量系統(tǒng)，曾發(fā)生過料位管斷裂或接頭處漏粉的情況。一旦發(fā)生斷裂或漏粉嚴(yán)重?zé)o法在運(yùn)行中處理時，只能停磨處理。料位系統(tǒng)設(shè)計(jì)有高、低2種測量裝置，但最后安裝時只采用高料位測量裝置，而將低料位測量裝置封堵備用。這樣，一旦高料位測量裝置故障時，不能參照低料位測量裝置，如果電耳測量裝置也不正常，就會造成誤判而導(dǎo)致滿煤或斷煤事故發(fā)生。實(shí)際應(yīng)用中，電耳測量裝置由于安裝調(diào)試不到位，不能正確反映磨煤機(jī)內(nèi)的真實(shí)料位，給運(yùn)行調(diào)整帶來諸多不便。后經(jīng)過重新調(diào)試，該裝置可以起到一定的對照作用。

3.10 磨煤機(jī)螺旋輸送帶損壞

在磨煤機(jī)的兩端各裝1臺絞龍，受磨煤機(jī)轉(zhuǎn)向決定，1個為右旋，裝在驅(qū)動端；1個為左旋，裝在非驅(qū)動端。每臺絞龍上裝有螺旋帶，用鐵鏈將螺旋帶與絞龍筒體連接。絞龍的作用是將落煤管下來的煤和分離器回來的煤粉輸送到磨煤機(jī)內(nèi)。運(yùn)行一定的時間后，有螺旋帶斷落的現(xiàn)象發(fā)生。絞龍損壞的原因如下：

(1) 磨煤機(jī)運(yùn)行中定期加入鋼球，一次連續(xù)加1t～3t，從12.6m給煤機(jī)平臺的加球室加入，鋼球下落時沖擊絞龍，使絞龍損壞；

(2) 平時運(yùn)行中，落煤管落煤沖擊絞龍，造成壽命損耗；

(3) 磨煤機(jī)發(fā)生滿煤、堵煤等現(xiàn)象，造成絞龍所受扭矩太大，引起損壞；

(4) 絞龍樞軸與筋板焊接強(qiáng)度太低。

3.11 一次風(fēng)關(guān)斷擋板無法開啟

磨煤機(jī)停運(yùn)后啟動時，由于一次風(fēng)關(guān)斷擋板長期受高溫有一定的變形，經(jīng)常發(fā)生一次風(fēng)關(guān)斷擋板無法開啟。由于當(dāng)?shù)孛嘿|(zhì)硬，磨出力大，煤質(zhì)過濕，為保證出口溫度，入口風(fēng)溫較高，經(jīng)常超過280℃，甚至300℃以上。另外，磨煤機(jī)停運(yùn)后，由于潤滑油脂粘結(jié)也導(dǎo)致一次風(fēng)關(guān)斷擋板開啟困難。磨煤機(jī)啟動時，若遇到一次風(fēng)關(guān)斷擋板無法開啟，只能用倒鏈強(qiáng)行拉開。

3.12 分離器出口擋板無法正常開關(guān)

磨煤機(jī)啟動或停運(yùn)時，要求及時開啟或關(guān)閉分離器出口擋板。但由于分離器出口檔板導(dǎo)軌經(jīng)常被煤粉堵塞或分離器擋板受熱變形等原因，擋板常不能正常開關(guān)。特別是事故跳磨后，關(guān)閉指令已發(fā)出，但擋板不能立即關(guān)閉，有發(fā)生爆燃的可能。經(jīng)加裝導(dǎo)軌吹掃風(fēng)后，此現(xiàn)象有所緩解。

3.13 煤粉管有堵管現(xiàn)象

由于磨煤機(jī)粉管設(shè)計(jì)安裝不合理，阻力較大，磨煤機(jī)正常運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生粉管堵塞現(xiàn)象，尤其是3號、4號粉管較為明顯。輕微時，經(jīng)開啟吹掃擋板吹掃一段時間后即恢復(fù)正常；嚴(yán)重時，無法用吹掃風(fēng)吹通，只能停磨處理。后經(jīng)采取改造粉管，執(zhí)行定期吹掃制度，加強(qiáng)對出粉管管壁溫度等參數(shù)的監(jiān)視，定期檢查噴口出粉情況等一系列措施，使堵管問題基本得到解決。

4 結(jié)束語

經(jīng)過近1年的運(yùn)行，運(yùn)行人員基本掌握了BBD3854型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的調(diào)節(jié)特性，在調(diào)試初期發(fā)生的一些問題也基本得到了解決，目前設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。但是仍有一些問題未能徹底解決，如分離器出口溫度偏低、回粉管易堵、磨煤機(jī)料位測量不準(zhǔn)等，在今后的工作中需進(jìn)一步分析并改進(jìn)，以提高雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的運(yùn)行可靠性。

2009-02-20)