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双进双出磨煤机运行特性及常见故障分析 |
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| 双进双出磨煤机运行特性及常见故障分析 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:58:55  |
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本文就D-10D型双进双出钢球磨煤机其结构特点，分析了分离器回粉挡板、磨煤机料位、磨煤机通风量等因素的变化对磨煤机出力、煤粉细度和磨煤机单耗的影响。结论是这种类型的双进双出钢球磨煤机工作状态稳定，调节性能良好。另外本磨煤机在运行初期出现了一些问题，在此对问题的原因做了一定的分析，便于运行人员分析处理和预防。
0． 前言
某厂安装了6台350MW燃煤发电机组，锅炉由美国福斯特-惠勒公司生产，其类型为亚临界、一次中间再热、双拱型单炉膛、W型火焰，前后墙各布置了一排12支双旋风分离式燃烧器。磨煤机采用双进双出球磨机，冷一次风正压直吹式制粉系统。每台锅炉配置4台磨煤机，8台电子称重皮带式给煤机，磨煤机、给煤机采用一次风正压密封。
双进双出球磨机适用所有煤种，对可磨系数与磨损指数没有任何限制，尤其适合磨制高磨损指数而挥发份也高的煤种，该磨对煤种变化的适应性强，对“三块”不敏感，可将煤粉磨制的很细，且煤粉细度均匀性好。双进双出球磨机连续运行周期长，设备可用率高，耐磨性能好，设备检修工作量小。其主要缺点是设备相对复杂，价格贵，运行电耗及钢材消耗量大，噪音较大，占据空间大。但该磨煤机在我国引进时间较短，其结构及系统布置与其它形式的球磨机又有很大不同。因此，有许多特性运行人员未必掌握，现就其结构特点、运行特性及运行中出现的一些问题做一些介绍。
1． 磨煤机的一些特性
1.1 磨煤机结构特点
D-10D型双进双出钢球磨煤机是由美国福斯特-惠勒公司制造的，原煤经2台给煤机输送，分别进入磨煤机两端，由随着磨煤机筒体一起旋转的螺旋输送带输送至磨煤机筒体内部。随着磨煤机筒体的旋转，原煤被下落的钢球挤压、研磨成煤粉。研磨后的煤粉和空气的混合物离开筒体，按原煤进入筒体的路线，反方向通过由热风入口管和分离器耳轴管的环形空间进入两端的分离器，绕着分离器内特定形状的薄钢板流动。在离心力与重力的作用下，粗煤粉被分离下来，细煤粉和一次风进入煤粉管，并被输送到燃烧器喷口。分离下来的粗煤粉返回到分离器底部，与原煤混合后被送入磨煤机筒内进一步研磨。
1.2 分离器回粉挡板调节特性
粗粉分离器的作用是将离开筒体的一次风和煤粉混合物中的粗煤粉分离下来，只有合格的细煤粉才被送至燃烧器喷口。在分离器回粉口处有可调挡板，调节挡板可以增加或减少回粉量。保持一定的通风量，以不同开度调节粗粉分离器回粉挡板的位置，比较不同开度之间的磨煤机出力、煤粉细度、磨煤单耗等。随着挡板从全关至全开，磨煤机出力下降低；煤粉细度R90的数值下降；磨煤单耗增加。挡板在全关位置时，回粉量最低，煤粉全部被风携带离开磨煤机，磨煤机出力最大，煤粉会粗些，磨煤单耗较小。挡板在全开位置时，回粉量增加，有一部分煤粉在磨煤机与分离器之间循环被研磨，磨煤机出力最小，煤粉会细些，磨煤单耗较高。
1.3 磨煤机料位调节特性
直吹式制粉系统进入煤量与出去粉量保持平衡，磨煤机功率主要消耗在筒体、钢球与磨煤机的转动上。为了试验磨煤机筒体内的存煤变化对磨煤机出力等因素的影响，以不同的存煤界面，即以不同的料位(料位愈高，风压差就愈高，表示磨煤机筒体内的存煤愈多，相应的存煤界面就愈高)，比较其对磨煤机出力、煤粉细度、磨煤单耗的影响。
随着不同料位的上升，磨煤机出力下降，煤粉细度R90的数值上升，磨煤单耗上升。料位高的时候，使浮在存煤界面上的钢球和煤块做功距离减少，破碎能力减弱，所以磨煤机出力下降，煤粉细度R90数值增加，磨煤机功率减少。但是磨煤机功率减少带来的有利因素不足以抵消煤粉细度R90数值增加带来的不利因素，故磨煤单耗较高。
1.4 磨煤机通风量调节特性
磨煤机通风量的变化对磨煤机出力、煤粉细度和磨煤单耗的影响是较大的。在磨煤机通风量小于50000kg/h的情况下，增加通风量，筒体压力也增加，磨煤机出力随之增加，煤粉细度R90数值也随之增加；但在磨煤机通风量大于50000kg/h的情况下，通风量增加幅度不明显，筒体压力增加，磨煤机出力随筒体压力增加，煤粉细度R90数值增加，这种情况与单进单出钢球磨煤机有极大的差异。
随着磨煤机出力增加，粉管内的煤粉浓度相应增大，含尘管道的局部阻力系数对应增大，沿程阻力系数也对应增大。在此情况下，必须提高筒体压力，即增加压能，以克服粉管所增加的阻力，方可维持原有的风速。这也就是在较高的磨煤机通风量情况下，通风量增加幅度不明显，提高筒体压力，磨煤机出力随筒体压力增加的主要原因。直吹式制粉系统的进入煤量与出去粉量保持平衡，即使增加磨煤机出力，磨煤机筒体内的存煤也变化不大，故磨煤机功率相差不大。但是，一次风机的功率是随着磨煤机出力增加而增加的，其原因是：为了提高磨煤机出力，就必须提高筒体压力来克服阻力的增加，相应地增加一次风机出力，使得一次风机功率增加。
1.5 结论
（1）分离器回粉挡板从全关至全开，磨煤机出力呈下降的趋势，煤粉细度R90数值呈下降的趋势，磨煤单耗呈增加的趋势。
（2） 料位上升，磨煤机筒体存煤界面相应提高，磨煤机出力下降，煤粉细度R90数值增加，磨煤机功率减少。但是磨煤机功率减少带来的有利因素不足以抵消煤粉细度R90数值增加带来的不利因素，故磨煤单耗较高。
（3） 在磨煤机通风量小于50000kg/h的情况下，增加通风量，筒体压力也增加，磨煤机出力随之增加，煤粉细度R90数值也随之增加；但在磨煤机通风量大于50000kg/h的情况下，通风量增加幅度不明显，筒体压力增加，磨煤机出力随筒体压力增加，煤粉细度R90数值增加。
综上所述，这种类型的双进双出钢球磨煤机工作状态稳定，调节性能较好。
2. 运行中出现的问题
2.1 小牙轮断齿问题：
小牙轮在我厂出现过五次断齿。在其他厂都有不同程度的断齿问题，从断齿情况看，小牙轮非驱动端断齿现象出现较多。
小牙轮断齿原因：
（1）、小牙轮设计强度偏小，制造质量低；
（2）、小牙轮润滑不良，啮合不好；
（3）、小牙轮负荷大，由于我厂磨煤机设计出力偏小，故磨煤机负荷偏大，长期高负荷运行；
（4）、安装质量不过关，小齿轮受力不均。
2.2 牙轮齿面磨损
大小齿轮都有磨损情况，齿面表面出现起皮、点蚀等现象，大小牙轮、齿面温度较高，常常达到110℃甚至120℃。
牙轮齿面磨损原因：
（1）、磨煤机保护罩密封不严，常常有煤粉及热一次风管道漏灰进入齿轮间；
（2）、大牙轮有一套喷淋油系统，由空气泵供油，沿齿宽安装有4个喷嘴，喷淋润滑大牙轮，小牙轮通过与大牙轮啮合润滑。调试时，设定每隔5分钟喷淋一次，喷淋时间在10到15秒之间，正常运行中，设定为15分钟喷淋一次，由于该磨煤机大牙轮的齿为斜齿，齿面上不易存油，因而相对来说喷淋间隔时间较长。在冬季由于喷淋油油质粘度太大，因而常常发生喷淋油泵吸入口活塞卡涩不动作现象，致使故障时长时间无喷淋油润滑，加剧了齿轮的点蚀。
2.3 磨煤机变速箱大齿轮断齿与点蚀
磨煤机减速箱齿轮断齿虽然出现几率较低，但也有这种现象发生，齿轮也出现了不同程度的点蚀现象。造成点蚀的原因，一是制造质量问题，二是找正不好。
2.4 磨煤机小牙轮齿轮联轴器损坏
磨煤机小牙轮采用刚性齿条联轴器，联轴器弹簧卡有损坏现象。
2.5 磨煤机变速箱轴颈处漏油
在磨煤机变速箱的每一个轴承上盖内侧设有一个集油盒，盒内有一个导油孔可使油通往轴承上端，比一般润滑油方式油量充足些。同时为防止轴承透盖处漏油，在轴承透盖下部钻有一个小孔，通过一根回油管保证溢出的油流入变速箱内。但由于基建单位有时未按安装要求安装回油管导致漏油。还有，有时密封圈损坏，导致漏油，尤其高速端密封圈损坏更换后，出现再次损坏的现象较多，经常漏油。
2.6 磨煤机变速箱壳体（油）温度高
该磨煤机变速箱壳体采用钢板焊接而成，由于变速箱内没有安装冷油器，所以箱内油温较高，长期运行会引起润滑油油质恶化，产生齿面点蚀现象。夏季高温时段温度通常在80℃以上，常常加装临时轴流风机冷却。
2.7 磨煤机耳轴温度高
磨煤机驱动端和非驱动端的轴承均采用乌金瓦，大瓦采用闭式水冷却系统。由于夏季闭式冷却水温度本来就高一些，而磨煤机房环境温度又高，冷却水系统管道又无保温，因而磨煤机冷却水温偏高，导致耳轴温度高。另外，由于冷却水管道长，压差小，流量小，导致不能充分冷却，这也是耳轴温度高的一个重要原因。运行中规定耳轴温度不超过报警温度52℃，保护停运温度63℃。但每到夏季，温度经常超过52℃。为此，润滑油站加装轴流风机冷却，以降低润滑油温，同时用轴流风机在轴瓦处进行通风冷却轴瓦。
2.8 磨煤机润滑油污染问题
每一台磨煤机设计有一台独立的润滑油系统，由于磨煤机采用正压制粉，而在磨煤机空心轴与分离器动静结合部分密封盒内的煤粉最容易污染油质。油质受污染后，容易引起耳轴温度升高。设计上密封腔室内装有一只刮板，以清除积存的煤粉，密封腔室用的密封材料是石棉制成的。由于耳轴密封圈处于摩擦运行状态，运行时间长后会逐渐失效，油中开始出现煤粉。因此，必须定期更换密封圈。密封腔室用冷一次风作为密封风，通过密封调节挡板自动维持密封腔室风压大于磨筒体压力1.5Kpa。密封腔室上方有一耳轴吹扫管，引入分离器内部，用于将磨煤机在启停或其他原因造成的沉积在密封腔室的煤粉，通过分离器进入炉膛。为了防止污染润滑油，做了一些措施，这样避免了一部分润滑油污染。比如，在启动磨以前，一次风机启动后，随着一次风压的逐渐建立，及时开启各磨煤机的喷燃器关断挡板（BSO挡板）进行泄压，因为虽然磨煤机一次风关断挡板处于关闭状态，由于风门控制挡板的固有特性不可能彻底的隔绝一次风的进入，而引起磨筒体压力的升高，导致漏出煤粉。在开启一次风关断挡板前密封风必须投入。磨煤机启动后，就打开耳轴吹扫挡板，将积存的煤粉吹出。磨煤机正常停运后，始终保持开启至少1个BSO挡板，以防止筒体压力升高。如果磨煤机跳闸后，也要迅速开启至少1个BSO挡板以泄压。为了防止煤粉积存在密封腔室内，正常运行当中，也定期开启耳轴吹扫挡板。另外，因为磨煤机料位测量是通过压力测量进行换算的，为防止压力测量管路堵塞，导致测量信号偏差，引起满煤后跑粉，应定期吹扫测量管路。吹扫用的压缩空气为高压，因而吹扫时不能同时开启多组测量管路，防止压力突然升高，密封风调节挡板跟踪不上，漏出煤粉污染油质。
2.9 料位系统出现问题
磨煤机料位测量系统采用铜管测量，也曾发生过料位管断裂或接头处漏粉的情况。一旦断裂或漏粉严重无法处理时，只能停磨处理。
2.10 磨煤机螺旋输送带损坏：
在磨煤机的两端各装一台绞龙，由于受磨煤机转向决定，一个为右旋，装在驱动端，一个为左旋，装在非驱动端，每台绞龙上装有螺旋带，螺旋带用铁链与绞龙筒体连接。绞龙的作用就是将落煤管下来的煤和分离器回来的煤粉输送到磨煤机内。运行一定的时间后，有螺旋带断落现象。
绞龙损坏的原因：
（1）、磨煤机运行中定期加入钢球，一次连续加1~2吨，从13米平台给煤机的落煤管加入，钢球下落时与绞龙冲击损坏；
（2）、平时运行中，落煤管落煤与绞龙冲击，因而造成寿命损耗；
（3）、磨煤机发生满煤、堵煤等，造成绞龙扭拒太大引起损坏；
（4）、绞龙枢轴与筋板焊接强度太低。
2.11 一次风关断挡板经常无法开启
磨煤机停运后启动，经常发生一次风关断挡板无法开启。因为一次风关断挡板长期高温有一定的变形。由于当地煤质硬，磨出力大，当煤质太湿时，为保证出口温度，入口风温较高，经常超过280℃，甚至达到300℃以上。另外磨煤机停运后一次风关断挡板由于润滑油脂粘结也导致开启困难。启动时遇到一次风关断挡板无法开启时，只好用导链强行拉开。
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