MPS190型磨煤機振動、漏風(fēng)、減速機加熱器問題的處理

劉會令

（國能懷安熱電有限公司，河北 張家口 076150）

0 引言

國能懷安熱電有限公司鍋爐磨煤系統(tǒng)使用的是沈陽重型機器有限公司制造的MPS-190型磨煤機，自機組運行以來，磨煤機一直存在振動嚴重的現(xiàn)象，磨輥不能沿正確的軌道運行，磨盤瓦碗邊損壞嚴重，輥套磨損嚴重。加載架斷裂，加載架限位板與中架體限位板磨損嚴重，甚至碎裂。磨煤機密封關(guān)節(jié)軸承磨損嚴重，加載拉桿磨損嚴重、斷裂，密封效果差，漏風(fēng)嚴重，減速機加熱器頻繁燒毀，更換頻繁；彈性金屬塑料瓦磨損、溫度高以及損壞等問題，經(jīng)過多次維修改造沒有取得太好的效果，多次學(xué)習(xí)、研究后，最近一次的改造將現(xiàn)有缺陷降低到最小甚至消除。

1 磨煤機震動問題

1.1 原因分析

1.1.1 磨輥張開角度

國能懷安熱電有限公司磨煤機空載時，磨輥與磨盤瓦是緊密接觸的，沒有間隙，在運行時，加載架擺動幅度大，中架體限位板與加載架限位板磨損嚴重，間隙很難控制，磨煤機磨輥與磨盤瓦之間的間隙主要利用加載與煤層厚度調(diào)整，磨輥張開角度主要靠連桿碟簧、轉(zhuǎn)動架調(diào)整，由于磨煤機運行工況惡劣，煤質(zhì)多變，連桿、轉(zhuǎn)動架磨損嚴重，間隙與張開角度調(diào)整能力差，造成磨輥輥套與磨盤襯瓦的配合發(fā)生變化，無法形成理想的線接觸。長期運行磨損非常嚴重，振動加劇，同時磨盤瓦磨損嚴重，瓦邊損壞，影響出力，也會造成磨損。

1.1.2 進風(fēng)量

磨煤機內(nèi)煤與加載力、一次風(fēng)量共同影響了磨煤機煤層厚度，MSP190型磨煤機采用的是液壓定加載，煤層的薄厚影響磨輥的運動規(guī)律，當煤層太薄和太厚時都會產(chǎn)生沖擊振動。進風(fēng)量小，研磨的煤粉不能及時被有效地吹走，造成煤粉堆積，煤層變厚，磨重率增加，磨輥運行角度異常，磨煤機負荷變重。當進風(fēng)量過大，流速提高，煤粉被吹走，雖然降低磨重率，單煤粉細度減小，阻力增加，壓實層的彈性增加，磨煤機的效率低，煤粉顆粒大[1]。

1.2 處理方案

1.2.1 制作墊片

考慮以上問題，必須解決的是，較少加載架的擺動幅度，調(diào)整磨輥與磨盤瓦的間隙，規(guī)范磨輥運行時的張開角度。制作墊片，調(diào)整磨輥與磨盤瓦間隙妥善解決以上一些問題，增加加載架限位墊片（圖1）和加載碟簧限位墊片（圖2），使磨輥與磨盤瓦留有一定的間隙，磨輥沿固定軌道在磨盤瓦內(nèi)運行。2種墊片分3種類型（δ10 mm、δ20 mm、δ30 mm），便于改造時調(diào)整間隙。利用液壓油站，將加載架升起，靜止時調(diào)整到合適的高度，以合適的間隙確定墊片的數(shù)量。用δ40 mm鋼板在中架體上焊接支撐，限位墊片用螺栓在焊接牢固的支撐上面固定。加載架限位墊片任意種組合，輥套磨損嚴重，磨煤機出力受到影響時，可以去掉部分墊片，達到合適的間隙，保證出力；連桿碟簧限位墊片根據(jù)磨輥張開角度的需要，加在轉(zhuǎn)動架上面或下面，要使張開角度變大，轉(zhuǎn)動架上面多加限位墊片比較好；要使張開角度變小，轉(zhuǎn)動架下面多加限位墊片比較好。磨盤瓦與磨輥間隙調(diào)整到20 mm～30 mm，要達到理想的處理效果，具體數(shù)值依靠經(jīng)驗積累，太小不能解決振動問題，太大影響設(shè)備出力。

圖1 加載架限位墊片示意圖

圖2 碟簧限位墊片示意圖

1.2.2 調(diào)節(jié)入口風(fēng)量

調(diào)整加載力為10 MPa左右，并通過風(fēng)煤比調(diào)整進煤量，風(fēng)煤比控制為1.4～1.8.一次風(fēng)速根據(jù)運行情況設(shè)置在合適的范圍內(nèi)。

1.3 處理后效果

振動消除，電機電耗降低，拉桿擺動幅度、上下移動幅度變小，漏風(fēng)降低，液壓缸漏油次數(shù)大大降低 ，磨輥堆焊次數(shù)減少，中架體限位板磨損大大減輕，磨盤瓦碗邊保持完好，減速機運行平穩(wěn)，現(xiàn)場噪聲降低，以極少的代價帶來的較好的效果。通過10 t、15 t、20 t、30 t給煤量等試驗，磨煤機的出力不受影響，矸石排量正常，自2014年改造以來，設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性得到了明顯的改善，得到公司領(lǐng)導(dǎo)及運行人員的肯定。

2 漏風(fēng)、漏灰問題

2.1 原因分析

2.1.1 磨煤機基座（下架體）密封泄漏

MPS190型磨煤機基座密封間隙增大，一次風(fēng)夾雜灰塵泄漏，造成基座部位環(huán)境溫度升高，嚴重影響了基座下部的設(shè)備壽命和運行安全。環(huán)境溫度升高縮短了高壓橡膠油管的使用壽命，造成液壓油泄露。由于漏風(fēng)嚴重，因此減速機輸出法蘭溫度升高，上箱體油溫升高，造成彈性金屬塑料瓦溫度高，減速機的運行安全受到威脅。隨著熱風(fēng)系統(tǒng)的泄露，灰塵極易附著在液壓油缸或者是液動換向閥的輸出桿上，往復(fù)運動的輸出桿將灰塵帶入缸體內(nèi)，造成缸體磨損，進入液壓系統(tǒng)的灰塵造成加載系統(tǒng)故障，影響設(shè)備的安全運行[2]。泄漏降低了密封風(fēng)系統(tǒng)壓力，在磨煤機機座部位分配了較大的密封風(fēng)，該部位的漏風(fēng)降低了密封風(fēng)母管的壓力。大量漏風(fēng)時輕則造成備用密封風(fēng)機自啟，當自啟失敗時可能導(dǎo)致該磨煤機全部停止運行，并造成停機。漏風(fēng)造成密封風(fēng)母管壓力降低，磨輥軸承因冷卻效果受到影響，溫度升高，甚至煤粉進入磨輥軸承，造成損壞，設(shè)備退出運行。

2.1.2 拉桿密封不嚴

拉桿上密封是關(guān)節(jié)軸承密封，關(guān)節(jié)軸承部分磨損嚴重，拉桿也出現(xiàn)很重磨損，磨損使得煤粉在限制內(nèi)密封套內(nèi)做徑向運動，外密封導(dǎo)套套裝當中的雜物進入密封的腔室中，不斷地損壞在拉桿內(nèi)密封套外側(cè)，在設(shè)備運行時沿內(nèi)密封套下密封芯，通過不斷地蔓延，導(dǎo)致煤粉外漏[3]由于下密封采用鋁合金密封圈，磨損后密封效果差，拉桿磨損嚴重，直徑變細，甚至斷裂，斷裂后停運設(shè)備更換，降負荷損失大。

2.1.3 熱一次風(fēng)門軸漏風(fēng)

熱一次風(fēng)調(diào)門門軸使用的是氟橡膠密封圈，不耐高溫，造成漏風(fēng)、漏灰嚴重。

2.2 處理方案

2.2.1 磨煤機基座（下架體）密封泄漏處理

利用鋁合金鑄造4塊組成中速磨煤機下架體環(huán)形外氣封密封套，用銷釘螺栓緊固在在MPS190型磨煤機旋轉(zhuǎn)基座下面，二者留有一定的間隙。下架體環(huán)形外氣封密封套設(shè)置了5組機械密封槽，其中3組裝柔性密封，它與磨煤機傳動基座接觸；另外2組密封槽與套裝在磨煤機傳動基座上的耐高溫碳晶密封環(huán)相配合；碳晶密封環(huán)套裝在中速磨煤機基座上，通過彈簧固定，設(shè)備運行時隨著磨煤機基座在密封套2組機械密封槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)；在安裝時，增加一道石墨鎳絲盤根，密封效果好。磨損下架體可以用原子灰涂抹處理，效果好， 經(jīng)濟實惠。采用3道柔性密封和2道碳晶密封環(huán)所形成的動靜式懸浮迷宮密封結(jié)構(gòu)，密封效果好，設(shè)備改造后能徹底消除基座部位的泄漏問題；第一次改造后能使用1 a以上，使用周期長，不需要進行密封件更換；該方案改造不需要拆除原有設(shè)備就可以實施；密封套分四段采用鋁制鑄造加工而成，重量輕且安裝檢修維護方便；檢修時只需更換碳精密封環(huán)，檢修更換方便，維護成本低廉，如圖3所示。

圖3 磨煤機基座（下架體）外氣封密封改造結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.2 MPS190型磨煤機拉桿密封問題處理

更換拉桿、關(guān)節(jié)軸承極為困難。上密封改造時，去掉關(guān)節(jié)軸承及關(guān)節(jié)軸承座，改為（如圖4所示）定制形狀，上密封可以在密封座上隨著拉桿自由上下、左右移動，上密封運動過程利用自重自動密封，密封效果好，又能很好保護拉桿不受磨損，起到四兩撥千斤的密封效果。下密封的鋁合金密封圈重新設(shè)計制作，采用氟橡膠密封圈（如圖5所示），在適當位置位置以45°角切開，中間利用不銹鋼抱箍緊固，密封座重新設(shè)計制作，單密封改為雙密封，安裝上下2個氟橡膠密封圈，密封效果好，更換方便，拉桿磨損的問題得到解決。

2.2.3 熱一次風(fēng)門軸漏風(fēng)處理

針對熱一次風(fēng)調(diào)門門軸漏風(fēng)、漏灰嚴重，采取重新設(shè)計熱一次風(fēng)調(diào)門門軸密封圈和密封外套，將原門軸外套盤根壓蓋去掉，加工四孔內(nèi)螺紋法蘭，中間鋸開與原門軸外套焊接，用螺栓上下固定，左右擠緊，螺栓規(guī)格盡量用12.9級高強度耐高溫螺栓，避免拆卸時斷裂。氟橡膠密封圈，不耐高溫，改為油庫防火用石棉布，加火車軸承用油脂，自制模具壓制，油脂滴點可高達300 ℃以上，這樣石棉不容易發(fā)干、變硬，起到了很好的密封效果，解決了氟橡膠不耐高溫的問題，如果有又軟、又有彈性、又耐高溫門軸的密封材料能夠替代石棉更好。設(shè)計的熱一次風(fēng)調(diào)門門軸密封圈（如圖6所示 ）和密封外套外形（如圖7所示）。

圖4 拉桿上密封圈示意圖

圖5 拉桿下密封圈示意圖

圖6 熱一次風(fēng)調(diào)門門軸密封圈

3 減速機加熱器問題

3.1 原因分析

MPS190型磨煤機減速機是重齒JLX37Z型，有3個6 kW電加熱器內(nèi)置于減速機下箱體內(nèi)，由于潤滑油流動性差 ，長時間運行后，表面結(jié)焦嚴重，造成油質(zhì)惡化，焦塊進入，下箱體無法清理，不安全，甚至?xí)M入上箱體造成彈性金屬塑料瓦磨損、溫度高、損壞，更換時放油、降負荷停運設(shè)備、需要的人力多，特別麻煩。

圖7 熱一次風(fēng)門軸密封外套

3.2 處理方案

為了解決以上問題，先將2個9K電加熱棒外部以串聯(lián)方式安裝制作1個加熱器（如圖8所示），一邊用法蘭、閥門與減速機下箱體連接，一邊和原潤滑油站連接，安裝在減速機外面。運行時，將1、3、4的閥門依次打開，同時關(guān)閉2號閥門；當設(shè)備發(fā)生故障或檢修時，切斷3號和4號閥門，打開1號閥門和2號閥門，此方法可以在不停運設(shè)備的情況下維修，維修后直接投入加熱器使用且不需要放油、加油。減速機內(nèi)油的流動性好，不易結(jié)焦，保證潤滑油品質(zhì)，加熱效果好，保證減速機潤滑油溫為38 ℃～42 ℃，避免雜質(zhì)顆粒進入下箱體，保證設(shè)備安全。

圖8 磨煤機減速機外置式加熱器示意圖

4 結(jié)語

通過以上原因分析及處理方案，MPS190型磨煤機的劇烈振動問題得到了有效的降低，磨盤瓦與磨輥間隙在規(guī)定范圍內(nèi)，磨盤瓦碗邊和輥套磨損很大程度減輕。加載架目前沒有發(fā)生斷裂情況。熱一次風(fēng)調(diào)門的門軸密封圈和密封外套的設(shè)計杜絕了漏風(fēng)、漏粉和漏灰，從根本上改善了生產(chǎn)環(huán)境的污染。減速機加熱器問題的處理方案也得到了行業(yè)內(nèi)的借鑒，該次改造不僅磨煤機的使用壽命得到了有效的延長，而且也降低了耗電量，從經(jīng)濟角度來說是為公司創(chuàng)造了效益，保障了磨煤機的正常運行。