MPS型中速磨煤機磨輥磨損原因分析

張林

摘要：磨煤機是火力發電廠制粉系統的主要設備，是鍋爐穩定燃燒的保障，本文就銅陵有色熱電廠一臺磨煤機磨輥出現非正常磨損的原因進行查找、分析，制定改造措施。

關鍵詞：MPS磨煤機;磨輥及磨盤;檢修維護

前言

火力發電廠的制粉系統分貯倉式和直吹式兩類，貯倉式制粉系統運行可靠，調節手段多，檢修周期長，但系統復雜，投資費用高，存在煤粉爆炸危險。直吹式制粉系統簡單，結構緊湊，占地面積小，初期投資少，但系統調節性差，維護技術要求高，出現故障或堵煤時要及時進行投油確保鍋爐燃燒的穩定。隨著我國設備制造水平和火力發電廠控制技術的提高，越來越多的火力發電廠采用直吹式制粉系統設計。磨煤機是制粉系統的主要設備，是鍋爐安全穩定運行的前提條件，是火力發電廠經濟運行的關鍵設備。

MPS130型磨煤機主要特點及參數

MPS型磨煤機主要用于正壓直吹式制粉系統，磨輥大，阻力小，出力特性好，電耗低，噪音低，振動小，出力平穩，調節方便，殼體不受力，機組穩定性好。

MPS型磨煤機是外加力型輥盤式磨煤機，三只磨輥按120°角均勻分布在圓形磨盤上。磨煤時，燃煤通過給煤機輸送到磨磨機，經磨煤機的中心落煤管散落到磨盤上。電動機通過主減速機驅動磨盤旋轉，燃煤在離心力的作用下沿徑向向磨盤周邊移動，均勻進入到磨盤的輥道內，在磨盤和磨輥之間進行碾磨，磨碎的煤粉通過熱風吹至磨機上部的分離器，同時對煤粉進行干燥。在分離器中，進行粗細煤粉分離，合格的煤粉送入爐膛內燃燒，不合格的粗煤重新返回磨盤再次碾磨。難以磨碎矸石、鐵塊等一些雜物，落入磨機下部的熱空氣室中，經刮板機構排送至石子煤箱中，排至磨外。

我廠選用的鍋爐是四川鍋爐廠制造的220t/h高溫高壓煤粉鍋爐，制粉系統采用中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式，前后墻對沖燃燒，每臺磨煤機帶一層（四只）燃燒器，每臺爐配3臺磨煤機，2臺運行，1臺備用。磨煤機采用的是北方重工集團制造的MPS130型輥盤式磨煤機，設備的主要技術參數見表1。

磨輥異常磨損原因分析

2018年11月份，我廠在對2號爐B磨煤機進行解體大修時，發現這臺磨煤機三只磨輥出現異常磨損，每只磨輥的輥套不但磨損嚴重，而且均出現不同程度的凹坑（見圖1）。正常的磨輥應表面磨損均勻，表面光滑（見圖2）。

磨輥是磨機的核心部件，主要由輥套、輥支架、輥軸、軸承座、軸承、油封等組成。它位于磨盤和加壓裝置（壓力框架）之間，與磨盤垂線傾斜15度角，由壓力框架定位。輥套由高鉻合金材料在輥胎上堆焊而，設備運行過程中由于轉速差的不同，輥套外緣磨損比內緣大，當磨損達一定程度后，可以將磨輥進行翻面使用，可適當延長磨輥的使用周期。

通過對這臺磨煤機解體檢查，結合磨煤機的實際運行工況，這臺磨煤機磨輥表面磨損得坑坑洼洼，主要原因有以下幾個方面：

磨煤機運行時間長

我廠的熱電項目是2015年9月建成投入生產的，2#爐A磨煤機在2017年10月份進行了解體大修，從當時解體檢查情況看，磨輥的磨損基本正常（見圖2），A、B磨是同時投入運行的，B 磨煤機解體大修時，已運行了三年時間，比A磨煤機多運行時間了一年的時間，磨損量遠大于A磨。根據設計要求，輥套磨損殘余厚度少于15mm時必須更換新輥套，從解體檢測情況看，磨輥的高硬度耐磨層幾乎全部磨損掉。

由于我廠是新建熱電廠，缺乏磨煤機運行、維護和保養方面的經驗。運行人員發現了磨煤機的運行電流比以前增大，但磨的出力在減小，維修人員在對磨輥檢查時，沒有檢查出磨輥磨損掉的厚度。以后在磨煤機的運行過程中，運行人員要嚴格按規程操作，注意觀察運行電流、制粉情況。檢修人員應定期對輥套磨損進行測量、觀察，避免超期運行，合理安排檢修周期，定期更換磨輥和磨盤。

燃煤中混入鐵塊較多

項目設計時，磨煤機是按淮北煤、火車運輸方式進行設計的，實際運行時考慮到運行成本，采購的船運煤比較多。船運煤相對價格較低，但煤源渠道多樣，成份復雜，夾雜的小鐵塊較多，圖3是此次磨煤機檢修時，從設備內部清理出的各種各樣的小鐵塊。小鐵塊混入煤中進入到磨煤機中，增加磨煤機運行的控制難度，也加快了磨輥的磨損速度。此次磨輥表面出現的坑洼主要是由這些鐵塊造成的。

當磨輥的外層硬質合金磨損到非常薄時繼續運行，磨煤機落入鐵塊或其他硬質物件，硬件擠壓薄脆的磨輥合金層，堆焊的合金層就從輥胎上剝落，短期內就在輥胎上迅速磨成一個個連續凹坑。

針對這一情況，我們對5#皮帶輸送機上的兩臺除鐵器進行了檢查，發現一臺損壞，一臺吸力明顯不夠。2018年底，將除鐵器改造為150mT的盤式除鐵器，改造后，磨煤機中鐵塊明顯減少，有效解決煤中夾雜的鐵塊對磨煤機運行的影響。

磨輥與壓力框架連接螺栓斷裂

MPS130采用的液壓加力方式，加壓裝置由壓力框架、鉸支座、滾柱、上下輥窩、聯接板、限位板和懸掛裝置等組成。液壓加載系統通過拉桿機構將加載力加在壓力框架的三個角上。三個角凸出部位的二邊裝有限位板，它能使壓力框架和磨輥沿垂向在很大范圍內活動。

磨輥的中心位置與拉桿中心軸線夾角為60°，呈120°均布，磨輥向磨機中心傾斜15度角。解體時發現，磨輥與壓力框架的連接螺栓已斷裂（見圖3），導致磨輥中心發生漂移，磨煤機的三個磨輥磨損不一致。

磨輥與壓力框架連接為M12的螺栓，從解體情況分析，M12的螺栓強度偏小，綜合考慮磨煤機實際運行工況，在不影響磨輥及壓力框架的強度下，將連接螺栓改為M16，確保磨輥與壓力框架間的連接強度，不因螺栓的斷裂使磨輥發生漂移，影響磨煤機的安全運行。

結束語

磨煤機的制粉效果直接影響到鍋爐的燃燒效率，是火力發電廠經濟運行的主要設備之一。由于MPS磨煤機零部件較多，運行和維修人員要按時做好設備的檢查和維護保養工作，定期對磨輥、磨盤進行檢測，運行人員要精準掌握磨煤機的運行狀況，根據設備運行規律，按計劃更換磨輥、磨盤及易損件，決不允許設備超期運行、帶病運行。