磨煤機(jī)端蓋的裂紋處理及更換工藝

侯志成，張彥，梅玉占

(天津軍糧城發(fā)電有限公司，天津 300300)

0 引言

某公司#5機(jī)組為200MW燃煤機(jī)組，鍋爐型號(hào)為WGZ670/13．7－1，燃用山西混煤，鍋爐為超高壓、一次中間再熱、自然循環(huán)、固態(tài)排渣煤粉爐，采用低速鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)。2009年在機(jī)組檢修的過程中發(fā)現(xiàn)，甲磨煤機(jī)出口端蓋出現(xiàn)裂紋，采取了相應(yīng)治理措施，保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 設(shè)備概況

1．1 磨煤機(jī)工作原理

磨煤機(jī)是制粉系統(tǒng)的重要設(shè)備。燃料由進(jìn)料裝置經(jīng)入料中空螺旋均勻地進(jìn)入帶有波紋襯板的磨煤機(jī)筒體，內(nèi)置的鋼球隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力，物料與筒體之間產(chǎn)生摩擦力，將鋼球帶到一定高度后落下，對(duì)物料進(jìn)行重?fù)艉脱心ァ?/p>

1．2 技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)

該公司#5鍋爐配置2臺(tái)380/720低速鋼球滾筒式磨煤機(jī)。磨煤機(jī)型號(hào)，DTM380/720低速滾筒鋼球磨煤機(jī);磨煤機(jī)出力，71．6 t/h;筒體轉(zhuǎn)速，16．54 r/min;最大鋼球量，88．2m3;外形尺寸，16 005mm ×9299mm ×5900mm;機(jī)器總質(zhì)量，204．3 t。電動(dòng)機(jī)型號(hào)，JSQ1512 －6;功率，780 kW;轉(zhuǎn)速，990 r/min;電壓，6000V。慢速傳動(dòng)器型號(hào)，620/300。

2 存在的問題

該公司#5鍋爐甲磨煤機(jī)于2009年年底的設(shè)備檢修中發(fā)現(xiàn)出口端蓋沿軸向出現(xiàn)裂紋，裂紋長(zhǎng)度達(dá)700mm左右，占端蓋軸向工作面的2/3以上(如圖1所示)。由于設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)，只能繼續(xù)監(jiān)視運(yùn)行。一周后發(fā)現(xiàn)裂紋沿兩側(cè)端點(diǎn)向外側(cè)延伸，裂紋發(fā)展非常迅速，給設(shè)備的運(yùn)行帶來了安全隱患。

圖1 甲磨煤機(jī)出口端蓋裂紋

3 采取的措施

磨煤機(jī)端蓋屬于大型部件，公司沒有相應(yīng)的備件。一旦磨煤機(jī)端蓋發(fā)生斷裂，不僅會(huì)造成設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞，而且機(jī)組不可避免地要限負(fù)荷，經(jīng)濟(jì)損失非常大。因此，必須制訂有針對(duì)性的措施，保證設(shè)備的安全運(yùn)行，為備件加工爭(zhēng)取時(shí)間。

(1)抓緊聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)廠家，落實(shí)加工備件。端蓋的加工周期為3～4個(gè)月。

(2)組織相關(guān)人員認(rèn)真分析裂紋產(chǎn)生的原因。產(chǎn)生裂紋的主要原因:

1)大型部件在鑄造過程中內(nèi)部存在鑄造缺陷;

2)磨煤機(jī)運(yùn)行中缺陷處形成局部應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞裂紋;

3)隨著磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，裂紋不斷擴(kuò)展。

(3)將裂紋兩側(cè)端部打止裂孔，用?6mm鉆頭垂直打入，盡可能打透。

(4)局部加固處理。裂紋處于端蓋的軸瓦工作面上，無法直接處理，如補(bǔ)焊會(huì)產(chǎn)生變形，軸瓦運(yùn)行也會(huì)受到影響;由于該部位厚度達(dá)80mm左右，無法焊透，工期無法滿足要求。公司決定采用在端蓋端面?zhèn)攘鸭y端點(diǎn)處焊接加強(qiáng)肋的方法將裂紋固定，使該處應(yīng)力不再作用在裂紋處，而由加強(qiáng)肋承擔(dān)。

(5)利用設(shè)備正常倒停的機(jī)會(huì)進(jìn)行檢查，隨時(shí)監(jiān)視裂紋的發(fā)展情況。每周對(duì)裂紋進(jìn)行檢查，觀察及測(cè)量裂紋的發(fā)展情況，根據(jù)檢查結(jié)果采取相應(yīng)的措施。

(6)組織專業(yè)人員勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，制訂詳細(xì)的更換施工方案，為后期更換端蓋做技術(shù)準(zhǔn)備。

通過采取以上措施，經(jīng)過一段時(shí)間的檢驗(yàn)，裂紋的擴(kuò)展趨勢(shì)得到有效的控制，在隨后的幾次檢查中均未發(fā)現(xiàn)繼續(xù)擴(kuò)大的現(xiàn)象。為下一步更換贏得了時(shí)間，同時(shí)避免了因設(shè)備停運(yùn)帶來的限負(fù)荷損失。

4 磨煤機(jī)出口端蓋的更換

雖然磨煤機(jī)出口端蓋裂紋的發(fā)展趨勢(shì)得到了控制，但為保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，于2010年備件加工完成后進(jìn)行了更換。

4．1 準(zhǔn)備工作

(1)記錄磨煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的軸瓦溫度和振動(dòng)情況。

(2)記錄進(jìn)、出口軸瓦與瓦枕的相對(duì)位置。(3)記錄大、小傳動(dòng)齒輪各部位嚙合尺寸。(4)確定端蓋更換的吊裝路線并在合適位置鉆起吊孔。

4．2 更換方案

4．2．1 主要工序

(1)拆除進(jìn)/出料口、防護(hù)罩等部件，磨煤機(jī)出球。(2)拆除出口端蓋的內(nèi)部襯板機(jī)軸瓦上蓋。

(3)拆除開式大齒輪裝置。利用盤車裝置將對(duì)開大齒輪結(jié)合面轉(zhuǎn)至水平180°位置并固定牢固;拆除其與筒體結(jié)合的螺栓及定位銷，將上部半齒輪吊下，運(yùn)到合適位置;然后將下部半齒輪旋轉(zhuǎn)180°，用同樣的方法拆除。

(4)磨煤機(jī)啟罐，啟罐高度必須滿足開式大齒輪的吊裝高度(150mm)要求。

(5)拆除出口主軸承，注意保護(hù)接觸面，防止接觸面的鎢金損壞。

(6)拆除出口端蓋與筒體結(jié)合螺栓后，將端蓋運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng)。

(7)新端蓋運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，筒體結(jié)合面清理干凈后就位，用銷釘固定好中心位置。

按照拆除順序進(jìn)行恢復(fù)。4．2．2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

(1)主軸承軸瓦接觸刮研，使其接觸角為65°～75°，接觸點(diǎn)均勻。

(2)對(duì)開大齒輪軸向偏差小于2mm，徑向偏差小于1mm;

(3)調(diào)整傳動(dòng)部間隙，保證中心同軸度及徑向偏差不大于0．1mm。

(4)大、小齒輪嚙合長(zhǎng)度不小于齒長(zhǎng)的70%。

4．3 磨煤機(jī)整體試車質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

(1)低壓稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)正常。

(2)冷卻水系統(tǒng)正常。

(3)空載、負(fù)載試車:傳動(dòng)平穩(wěn)，大、小齒輪振動(dòng)不大于0．2mm，電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)振動(dòng)不大于0．1mm;主軸承溫升不大于10℃，主軸承溫度不超過50℃。

5 實(shí)施效果

5．1 油系統(tǒng)

(1)油泵工作正常，振動(dòng)值小于0．05mm，無沖擊雜聲，無漏油。

(2)油系統(tǒng)無泄漏現(xiàn)象。

(3)工作油壓正常，符合設(shè)計(jì)要求。

(4)聯(lián)鎖、報(bào)警及指示信號(hào)等試驗(yàn)合格，穩(wěn)定可靠。

5．2 磨煤機(jī)

(1)電流不超過額定值。

(2)主軸承溫度不超過50℃。

(3)減速器運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)值不超過0．10mm，軸承溫度不超過80℃。

(4)球磨機(jī)主軸承球面調(diào)心靈活，無跳動(dòng)現(xiàn)象，振動(dòng)值不超過0．10mm，聲音正常。磨煤機(jī)試運(yùn)期間的實(shí)際測(cè)量值:出、入口主軸承溫度為25，26℃，軸瓦振動(dòng)值見表1。

表1 磨煤機(jī)軸瓦振動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù) μm

2010年3 月，#5鍋爐甲磨煤機(jī)改造后，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，滿足了磨煤機(jī)正常出力的要求。