磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的改進(jìn)

劉兆俊，石天佐

（中國石化勝利石油管理局勝利發(fā)電廠，山東 東營 257087）

勝利發(fā)電廠二期兩臺鍋爐為SG-1025/17.4-M851型亞臨界中間一次再熱自然循環(huán)汽包鍋爐，采用BBD3854型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，流程為原煤→給煤機(jī)→磨煤機(jī)→粗粉分離器→鍋爐。該爐為單爐膛四角切圓燃燒，每臺爐配備A、B、C、D四套直吹式制粉系統(tǒng)，分別對應(yīng)鍋爐自下而上的四層燃燒器。每套制粉系統(tǒng)均配備了兩臺給煤機(jī)、一臺磨煤機(jī)和兩臺離心式粗粉分離器。該爐組于2004年投產(chǎn)后，制粉設(shè)備時常發(fā)生故障，導(dǎo)致鍋爐燃燒不穩(wěn)定甚至滅火，鍋爐飛灰可燃物多，助燃用油量上升，影響鍋爐的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

一、存在問題及改進(jìn)

1.磨煤機(jī)減速機(jī)損壞原因分析與改進(jìn)

（1） 原因分析

該磨煤機(jī)減速機(jī)選用德國某公司生產(chǎn)的H2SH15型減速機(jī)。投入運(yùn)行后，曾多次發(fā)生故障停運(yùn)。分析發(fā)現(xiàn)，各磨煤機(jī)減速機(jī)的故障發(fā)展過程及原因相同，即軸承損壞或軸斷裂。損壞的軸承出現(xiàn)大量麻點(diǎn)、坑痕，內(nèi)滾道呈現(xiàn)剝離現(xiàn)象。主要原因是軸承過熱、載荷過大、潤滑不良。

（2） 改進(jìn)措施

①首先將磨煤機(jī)減速機(jī)冷卻水改為機(jī)側(cè)使用的閉式循環(huán)水；其次是增加了SEW系列U210型外置式冷油器，如圖1所示，對減速機(jī)內(nèi)的潤滑油進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)降溫。

圖1 減速機(jī)外置式冷油器

②把減速機(jī)高速軸承由23226型調(diào)心滾子軸承改為SKF探索者加強(qiáng)型調(diào)心滾子軸承。

③選用了320號潤滑油來替代原設(shè)計的460號潤滑油。

采取了上述措施后，減速機(jī)運(yùn)行中的溫度由90℃降低到65℃以下，消除了故障。

2.磨煤機(jī)絞龍損壞的原因分析與改進(jìn)

（1） 原因分析

磨煤機(jī)兩端各配有內(nèi)側(cè)支撐棒固定、外側(cè)帶座軸承定位的絞龍。磨煤機(jī)投運(yùn)后經(jīng)常發(fā)生輸煤絞龍損壞問題，分析發(fā)現(xiàn)，磨煤機(jī)絞龍軸承、軸承座損壞是由于絞龍支撐棒的扭曲、剪斷、移位所致，圖2為絞龍聯(lián)接的結(jié)構(gòu)圖。絞龍支撐棒安裝在筒體端部，由磨煤機(jī)筒體內(nèi)部的端襯板支撐并連接，支撐棒的材料為45號鋼，直徑50.5mm。絞龍支撐棒斷裂處位于支撐棒的根部，即與端襯板結(jié)合的部位，該處截面積最小。通過對絞龍支撐棒強(qiáng)度校核發(fā)現(xiàn)原設(shè)計采用的45號鋼強(qiáng)度不足，尤其運(yùn)行中的絞龍支撐棒實(shí)際受力復(fù)雜，即受絞龍運(yùn)轉(zhuǎn)時的彎矩力，同時還受到絞龍軸向力和絞龍的扭矩力，并受到鋼球的沖擊力等。

圖2 絞龍支撐棒的連接結(jié)構(gòu)圖

（2） 改進(jìn)措施

①將支撐棒直徑由50.5mm改為58.5mm，并將端面襯板凹槽加深10mm，支撐棒材料由45鋼改為34CrNiMo。

②支撐棒安裝時，插入端襯板深度要到位，止推螺帽緊固并焊接牢固。

改造后支撐棒的許用應(yīng)力由200MPa增大為330MPa，絞龍整體機(jī)械性能提高了1.57倍，改造后沒有再發(fā)生因?yàn)榻g龍故障導(dǎo)致的停機(jī)。

3.磨煤機(jī)齒輪振動原因分析與改進(jìn)

（1） 原因分析

每臺磨煤機(jī)配備一套SMPR-D3A噴射潤滑系統(tǒng)，設(shè)計上采用了680號工業(yè)齒輪油，磨煤機(jī)大小齒輪一直存在潤滑效果差等問題，造成齒面有點(diǎn)蝕、坑痕等，導(dǎo)致小齒輪軸承振動超標(biāo)，分析認(rèn)為主要原因是使用油質(zhì)不符合要求。

（2）齒輪潤滑油的改進(jìn)

經(jīng)查詢得知DL5101C高級重負(fù)荷齒輪潤滑劑在電廠磨煤機(jī)齒輪上使用的效果較好，潤滑性能優(yōu)良，其性能見表1。

表1 潤滑油品指標(biāo)性能對比表

2008年7月在該爐組A磨煤機(jī)上進(jìn)行換油試驗(yàn)，20天后觀察，齒面有一層均勻的油膜覆蓋，大小齒輪齒面潤滑良好，振動、溫度、噪聲都有明顯下降，進(jìn)而向該爐組其他三臺磨煤機(jī)進(jìn)行了推廣使用，解決了齒輪振動問題。

4.分離器堵塞原因分析與對策

（1） 原因分析

粗粉分離器主要由外錐、內(nèi)錐、折向擋板、進(jìn)口管、出口管及回粉管等組成。從堵塞的粗粉分離器清理出的雜物主要是細(xì)鐵絲、雜草以及塑料布等，粗粉分離器堵塞的初始位置分別在粗粉分離器的回粉管及粗粉分離器內(nèi)錐底部等處，具體原因分析如下。

①回粉管堵塞的原因。一是回粉鎖氣器容易卡。回粉鎖氣器設(shè)計為翻板式，在正常狀態(tài)下靠自重力關(guān)閉，當(dāng)回粉中有絮狀的雜物經(jīng)過時就滯留在此處，致使流通阻力增大，導(dǎo)致回流管逐漸堵塞；二是由于回粉管鎖氣器下部截面縮小，當(dāng)有較大的雜物經(jīng)過時容易卡堵。

②粗粉分離器內(nèi)錐堵塞。經(jīng)粗粉分離器折向擋板的雜物進(jìn)入粗粉分離器內(nèi)錐，通過下部六棱錐的活動門被卡住并沉積下來，導(dǎo)致回粉不暢，直至內(nèi)錐底部完全堵塞。

（2） 改進(jìn)方案

①一是拆除了回粉管鎖氣器的活動擋板；二是將回粉管道下半部分縮小的矩形管道改造為圓形管，改造后的回粉管減少了流通阻力，徹底杜絕了堵塞現(xiàn)象。

②在粗粉分離器的頂部增設(shè)了一個截面300mm×200mm的檢修孔，當(dāng)粗粉分離器堵塞時，可從此孔清除雜物，整個清理時間縮短了80%以上。

二、結(jié)論及建議

第一，通過上述改進(jìn)，消除了制粉系統(tǒng)的故障，節(jié)約了鍋爐助燃用油，提高了制粉系統(tǒng)的可靠性。第二，提高了鍋爐燃燒穩(wěn)定性，避免了鍋爐滅火事故；提高了煤粉品質(zhì)，煤粉細(xì)度R90由5%～13%降低為2%～4%，飛灰可燃物由2008年度的7%左右降低到目前的4.5%，降低發(fā)電煤耗3g/kW·h。第三，建議保證入廠煤質(zhì)的清潔，從源頭上杜絕粗粉分離器的堵塞。

[1]中國動力工程學(xué)會.火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.