[摘要]安徽晉煤中能化工股份有限公司二期熱電工程2×350MW循環(huán)流化床鍋爐采用中速磨煤機(一次風機正壓)直吹式制粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配3臺ZGM113K-II型磨煤機(兩開一備)。熱電機組自投運以來，鍋爐制粉系統(tǒng)運行故障時有發(fā)生，嚴重影響鍋爐制粉系統(tǒng)及熱電機組的安全、穩(wěn)定運行。為此，中能化工對鍋爐制粉系統(tǒng)故障問題進行詳細梳理，并對可能造成磨煤機故障的原因逐一進行分析與排查，最終找到了問題的癥結(jié)所在。采取在磨輥上部加裝擋板和更換高強度錐形護板等技改措施后，磨煤機本體故障率及鍋爐制粉系統(tǒng)故障率大大降低，保障了鍋爐制粉系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行。

　　[關(guān)鍵詞]鍋爐制粉系統(tǒng);磨煤機;故障率高;原因分析;改進措施;改進效果

　　1鍋爐制粉系統(tǒng)故障問題及原因

　　安徽晉煤中能化工股份有限公司二期熱電工程2×350MW循環(huán)流化床鍋爐(1#鍋爐、2#鍋爐)采用中速磨煤機(一次風機正壓)直吹式制粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配3臺ZGM113K-II型磨煤機(兩開一備)，單臺磨煤機最大出力29.7t/h;1#熱電機組于2013年12月17日正式投運，2#熱電機組于2014年1月27日正式投運。熱電機組自投運以來，由于鍋爐制粉系統(tǒng)運行時常發(fā)生故障，導(dǎo)致磨煤機停運，嚴重影響熱電機組的安全、穩(wěn)定運行。2017年1—3月鍋爐制粉系統(tǒng)故障時長及故障率(月故障率=故障停運時間/需要運行時間)。

　　可以看出，2017年1—3月鍋爐制粉系統(tǒng)平均故障率達15.5%。鑒于鍋爐制粉系統(tǒng)故障率高，公司決定對其進行優(yōu)化改進。為摸清故障原因，對2017年1—3月鍋爐制粉系統(tǒng)設(shè)備故障停運時長(小時數(shù))進行統(tǒng)計。可以看出，磨煤機系統(tǒng)故障、給煤機系統(tǒng)故障、輸粉系統(tǒng)故障、原煤倉系統(tǒng)故障4項影響鍋爐制粉系統(tǒng)運行時長的主要因素中，磨煤機系統(tǒng)故障時長278h，占比達83.2%，是鍋爐制粉系統(tǒng)故障率高的主要原因。

　　對2017年1—3月造成磨煤機系統(tǒng)故障時長278h的原因進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示:磨煤機本體故障、油系統(tǒng)故障、密封風系統(tǒng)故障、消防蒸汽系統(tǒng)故障、排渣系統(tǒng)故障時長分別為253h、15h、5h、3h、2h，上述5類故障在總故障時長278h中的占比分別為91%、5.3%、1.7%、1.07%、0.7%。

　　可以看出，磨煤機本體故障占比高達91%，是磨煤機系統(tǒng)存在的主要問題。繼續(xù)對2017年1—3月造成磨煤機本體故障253h的原因進行統(tǒng)計，結(jié)果顯示:磨煤機振動大、油系統(tǒng)故障、側(cè)機體泄漏、分離器泄漏、拉桿箱泄漏故障時長分別為221h、16h、8h、5h、3h，上述5類故障在總故障時長253h中的占比分別為87.4%、6.3%、3.1%、1.9%、1.1%。

　　可以看出，磨煤機本體故障中，磨煤機振動大故障占比達87.4%，是磨煤機本體存在的主要問題。而經(jīng)分析，磨煤機振動大可能是磨輥不轉(zhuǎn)、煤層分布不均、導(dǎo)向裝置間隙大、給煤量與加載力不匹配等原因所致。針對上述4項導(dǎo)致磨煤機振動大的可能原因一一進行分析與排查。

　　2主要故障的可能原因分析與排查

　　2.1磨輥不轉(zhuǎn)

　　2.1.1軸承卡死

　　油封損壞導(dǎo)致潤滑油泄漏是造成軸承卡死(磨輥不轉(zhuǎn))的最主要原因。而經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查確認，1#～5#磨煤機磨輥輥腔嚴密不漏、磨輥油位正常、DCS反饋磨輥油溫滿足要求(1#磨煤機65.05℃、2#磨煤機67.04℃、3#磨煤機63.25℃、4#磨煤機70.33℃、5#磨煤機68.45℃)，磨輥軸承運行正常，不影響磨輥的正常運轉(zhuǎn)。

　　2.1.2磨輥與輥架間隙小

　　運行過程中發(fā)現(xiàn)磨煤機電流發(fā)生劇烈變化，就地檢查發(fā)現(xiàn)磨煤機發(fā)出異響(磨煤機本體劇烈振動)，最大振值達0.32mm(技術(shù)標準要求振值<0.08mm)，停機檢查發(fā)現(xiàn)，磨輥和輥架間隙小，磨輥和輥架間卡澀鐵塊。

　　2.2煤層分布不均

　　2.2.1風煤比控制不當

　　風煤比是通過一次風壓測量值來判斷與調(diào)控的，風壓測量裝置對風煤比控制準確與否至關(guān)重要。防堵陣列磨煤機一次風就地測得數(shù)據(jù)顯示，磨煤機實測風量(循環(huán)風機給風量控制滑塊的開度在45%～65%時，1#～3#磨煤機一次風總風量介于61.16～81.45m3/min之間)與DCS反饋風量修正系數(shù)基本一致(修正系數(shù)介于0.987～1.018之間)，風煤比控制準確無誤。

　　2.2.2錐形護板失效

　　錐形護板在磨煤機中起部分來煤的作用，其強度、磨損情況對均布煤層至關(guān)重要。經(jīng)拆檢，磨煤機錐形護板強度較低，出現(xiàn)變形情況，錐形護板失效導(dǎo)致煤層分布不均，引發(fā)磨煤機振動。

　　2.3導(dǎo)向裝置間隙不當

　　據(jù)使用維護說明書有關(guān)要求，壓架與機殼導(dǎo)向裝置的間隙應(yīng)滿足:機殼承載側(cè)間隙為0mm，機殼非承載側(cè)間隙為3～5mm，非承載側(cè)間隙不得超過8mm。對1#熱電機組1#～4#磨煤機導(dǎo)向裝置(1#～3#導(dǎo)向裝置)間隙進行測量，結(jié)果顯示:非承載側(cè)間隙12個實測值介于3.5～6.5mm之間，承載側(cè)間隙實測值均為0mm。可以看出，機組非承載側(cè)和承載側(cè)導(dǎo)向間隙均滿足有關(guān)要求。

　　2.4給煤量與加載力不匹配

　　磨煤機加載力主要由液壓油站比例溢流閥進行調(diào)節(jié)，比例溢流閥受給煤量同步的4～20mA信號對磨輥實施變量加載，如果比例溢流閥故障，會造成無法調(diào)節(jié)加載力或加載力不準確，從而導(dǎo)致給煤量與加載力不匹配。對3臺磨煤機運行參數(shù)進行查看發(fā)現(xiàn)，供油電磁換向閥開關(guān)正常，磨煤機的加載油壓維持在4～15MPa，磨煤機加載壓力(1#～3#磨煤機加載壓力介于8.9～13.2MPa之間)與鍋爐負荷(鍋爐負荷介于260～350MW之間)、給煤量(給煤量介于39.5～50.5t/h之間)成正比，磨煤機加載壓力隨負荷和給煤量的增加而加大。由此表明，比例溢流閥動作正常，能滿足設(shè)備運行需求。綜合上述分析與排查可以得出如下結(jié)論:磨煤機振動大的主要原因在于“磨輥和輥架間隙小”和“錐形護板失效”。

　　3改進措施

　　3.1在磨輥上部加裝擋板

　　加裝擋板的目的是使磨輥不卡澀，磨煤機運行時電流平穩(wěn)無異響，振值<0.08mm。具體實施步驟:準備1塊1500mm(長)×500mm(寬)×20mm(厚)的長方形鋼板，據(jù)設(shè)備圖紙用鋼板制作高400mm、長1300mm、圓弧半徑600mm的弧形擋板，并在上部開��20mm孔，將制作好的弧形鋼板采用J507焊條滿焊在磨輥上部輥架上，弧形板與磨輥間隙調(diào)整為5～10mm。

　　3.2更換高強度的錐形護板

　　將原錐形護板拆除，采用實芯鑄造稀土高鉻雙相鋼制作規(guī)格同原始尺寸的新錐形護板，并安裝至磨煤機內(nèi)部。磨煤機運行一段時間后，檢查錐形護板，未出現(xiàn)變形及磨損、凹陷現(xiàn)象，其厚度大于磨損上限標準值10mm。

　　4改進效果

　　上述改進措施實施后，2017年6—8月對磨煤機本體故障原因進行統(tǒng)計，并與改進前(2017年1—3月)磨煤機本體故障原因進行對比。

　　可以看出，磨煤機本體故障主因———磨煤機振動大故障時長已由改進前的221h降為改進后的15h。對磨煤機系統(tǒng)運行故障原因進行統(tǒng)計，并與改進前(2017年1—3月)磨煤機系統(tǒng)運行故障原因進行對比。可以看出，磨煤機系統(tǒng)故障主因———磨煤機本體故障已由改進前的253h降為改進后的33h。對鍋爐制粉系統(tǒng)故障時長進行統(tǒng)計，并與改進前(2017年1—3月)鍋爐制粉系統(tǒng)故障時長進行對比。可以看出，鍋爐制粉系統(tǒng)的平均故障率已經(jīng)由改進前的15.5%降為改進后的4.2%。

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　　5結(jié)束語

　　磨煤機的有效運轉(zhuǎn)對鍋爐制粉系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用，通過認真進行故障原因分析與排查，有針對性地進行優(yōu)化改進———在磨輥上部加裝擋板和更換高強度錐形護板，磨煤機振動大故障時長由改進前(2017年1—3月)的221h降為改進后(2017年6—8月)的15h，磨煤機本體故障時長由改進前(2017年1—3月)的253h降為改進后(2017年6—8月)的33h，鍋爐制粉系統(tǒng)的平均故障率由改進前(2017年1—3月)的15.5%降為改進后(2017年6—8月)的4.2%，有效地降低了系統(tǒng)故障率，保障了系統(tǒng)在較好的工況下運行，節(jié)約了維護成本，助力了企業(yè)的降本增效。

　　作者：劉桂