ZGM型中速辊式磨煤机常见故障及处理措施

ZGM型中速辊式磨煤机常见故障及处理措施

李谱

陕西能源电力运营有限公司  陕西西安市  710016

摘要：中速辊式磨煤机由于结构紧凑、金属耗量小、占地面积小、初投资小、运行耗电量小、噪声小、适合中度及以下煤质，在燃煤火力分发电厂广泛的应用，但结构较和制造比低速磨煤机和高速磨煤机复杂，维修费用较大；本文将简要介绍北京电力设备总厂生产的ZGM型中速辊式磨煤机的工作原理以及一般构成，结合实例总结该型号中速磨煤机运行中的常见故障以及具体的解决方法，为火力发电机制粉设备安全运行以及检修维护提供一定的参考借鉴。

关键词：中速辊式磨煤机;故障;维修;检查

一、引言

在现代化工业技术的迅速发展下，火力发电机机组参数不断提高，设备不断走向大型化、集成化和自动化。磨煤机作为火电机组重要的辅机之一，是电站锅炉制粉系统的核心设备，其运行状况直接影响锅炉的稳定运行。磨煤机运行在恶劣环境中时，会经常出现故障。目前，电厂为了保证稳定性与经济性，仍然主要采用计划检修。然而，传统的检修模式很难实现全面的状态监测和及时的故障预警，无法满足现代电力发展要求，磨煤机过高的运行负荷和故障率已然成为引人关注的问题。因此，对磨煤机进行状态检测及故障预警对维持机组正常运行具有重要意义。

1.ZGM型中速辊式磨煤机工作原理

ZGM系列磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。需研磨的原煤从磨煤机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础（见图1―1）。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨煤机上部的分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分离器，难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到一次风室，被刮板刮进排渣箱，由人工定期清理(或由自动排渣装置排走)，清除渣料的过程在磨运行期间也能进行（见图1―2）。

图1―1  磨煤机加载传递系统“受力状态图”

图1―2  磨煤机“沸腾区”示意图

2.故障及原因分析

2.1磨辊轴承的温度过高

导致磨辊轴承温度过高的原因主要有两项：一是轴承的润滑效果不佳，如使用的润滑油不合适，导致磨辊轴承在运行过程中出现高温，最终在高温影响下失效。同时，润滑油用量不足或是没有定期更换也会导致磨辊轴承的润滑性能出现下降。二是磨辊轴承内部进入了煤粉。中速磨煤机的运行环境条件较为恶劣，而其中磨辊所处部位的温度高达300℃，且周期分布着大量的细煤粉，如果磨辊的油封出现问题，这些细煤粉就会掺杂到润滑油中，混合形成具有高粘度的油泥，造成磨辊轴承磨损的加重，使得磨辊轴承的温度出现提升。

2.2动静环磨损且间隙大

动静喷嘴环形成的环形气流对煤粉进行吹送，喷嘴环出口由于长时间受到煤粉的冲刷，风环喷嘴的表面和侧面磨损严重并改变了原有磨煤机内部气流的稳定性。风环间隙变大，较粗的煤粉不能被送到磨盘中重新研磨而落入石子煤排放箱，造成石子煤卡在风环间隙处，进一步加剧了风环的磨损。同时磨盘上方存在惰性区间，由于风环磨损造成喷口流通面积增大，一次风速降低，一旦喷嘴喷口速度过低势必造成在惰性区域停留的煤粉增多、磨煤机通风阻力升高，严重影响了磨煤机干燥和分离出力。

2.3磨损

磨辊和磨盘是中速磨煤机的关键部件，也是易损部件，在磨煤机运行过程中会对磨辊和磨盘上衬板造成不可避免的磨损，尤其是原煤中铁丝、石块等杂物含量较高的情况下，会加速磨辊和磨盘衬板的磨损速度。磨辊和衬板的磨损主要由相对滑动产生，磨损寿命受加载力和煤的冲刷磨损指数影响。静环防磨板、喷嘴环、机壳等其它部位的磨损主要是被煤粉冲刷的冲蚀磨损，即由流体携带的煤粒对与其流动方向一致的表面的冲击而引起。导向板及导向块等的磨损主要是冲击及相对滑动产生。

2.4异响、振动

当磨煤机因导向板、导向块磨损后，间隙调整不当，造成运行过程中导向板侧间隙过大或单侧导向板受力，而其余两侧不受力的情况发生，三脚架中心位移，磨辊碾磨路径改变。此类情况多表现为拉杆摆动幅度加剧，导向装置处有碰磨声，磨盘处间歇发生振动及异响。磨煤机定期检查时，可发现也会出现磨辊辊套磨损不均。同时当磨辊铰轴座磨损时，辊架与铰轴座间隙增大，在磨辊下压过程中，碾压角度改变，导致辊套与衬板外沿直接接触而引起振动。其振动及异音表现与磨盘煤层薄相似，但因磨辊与磨盘接触，实际并未碾磨原煤，会导致排渣量增大。此类情况同时会导致辊套磨损不均匀，衬板外沿磨损严重。

2.5磨煤机加载油压异常

加载油压异常主要表现现象为：油泵启动后发现压力表上都无压力；定变加载同时出现压力显示；变加载无压力,但切换到定加载后压力显示正常；出现定变加载以及系统压力偏低或者定变加载压力为零；定加载转为变加载、升磨辊和降磨辊时电磁阀无法切换。造成以上问题多数原因为：

加载压力油里有杂质，造成定变电磁换向阀动作不灵活，有部分的油在阀内相互流动；电磁阀的线圈烧坏；油站里溢流阀及调节阀的调节压力的螺母由于震动而使锁紧螺母松动造成压力波动。

比例阀可能阀芯卡死,需要清洗。

3.处理措施

3.1总体应对措施

为获得磨煤机的高度可靠性和良好的使用性，必须根据运行计划使磨煤机有一定的停歇时间，并且要根据运行计划对其部件做必要的修理和更换，以保持磨煤机良好的操作运行状态，因此应采取预防性的维护保养措施，利用低负荷时间段，计划性的对停备磨煤机进行检查和维护，而不是在绝对需要时才进行修理或更换，从而达到较高的可靠性，以避免无谓的停机。磨煤机正常的维护保养主要分为磨煤机内部检查和磨煤机外部检查。

3.2磨煤机磨辊温度处理办法

针对这些问题，最好的解决方法是对油封进行替换，并对润滑油的情况进行检查，选择是否替换。若有粉尘已经进入到轴承内部，难以通过油口进行排除，则可以开启轴承的内端盖，借由压缩空气排出油泥混合物，在经过一定的清洗之后在替换为新的润滑油。

3.3 磨损的应对措施

3.3.1动静环磨损结构优化

由于石子煤和煤粉的冲刷，磨煤机静环上部必须选用耐磨性高的多元低合金耐磨钢（ZG45Cr2MnSiMoNiRe）或是高铬白口铸铁（KmT-BCr20）。多元低合金耐磨钢耐磨性能很好，热处理后表面硬度高并且可以焊补,高铬白口铸铁和衬板材质及磨辊辊套一样，热处理后表面硬度达到60~63HRC,抗风吹损及颗粒磨损效果显著。下部使用比较耐磨的低合金结构钢25Mn，在初现现磨损时应贴补耐磨钢板。

3.3.2磨煤机碾磨材质升级

对磨辊和磨盘的表面进行堆焊（高铬铸铁堆焊合金的基本成分为：1.5%～5.0%C,15%～32%Cr，适量加入Ni、Si、Mn、B、Nb、Co、Mo、Cu和RE等）、敷设耐磨钢板（Cr2021+Nb、Cr26+Nb、Cr15多元合金加复合变质处理的合金钢板）和耐磨陶瓷（是以AL2O3为主要原料，以稀有金属氧化物为熔剂，经1700度高温焙烧而成的特种刚玉陶瓷，再分别用特种橡胶和高强度的有机/无机粘合剂组合而成的产品）。

3.3.3加装耐磨陶瓷

利用设备停运检修的机会，对磨煤机内部磨损情况进行检查, 并对机壳以及压架迎风侧加贴耐磨陶瓷，提高耐磨性。

3.4异响、振动应对措施

3.4.1导向装置间隙超标引起的异响、振动应对措施

定期检查。对导向板间隙进行测量，如有不符合要求的，应重新调整导向装置间隙，在3根拉杆中心对中的前提下，调整导向块非成立侧间隙在3～8mm，导向板承力侧间隙为0。

3.4.2磨辊铰轴座磨损引起的异响、振动应对措施

磨煤机定期检修过程中着重检查磨辊铰轴座磨损情况，当发现铰轴座与辊架间隙过大时，可在其间隙内加塞不锈钢板填充间隙，防止磨辊碾压角度改变，或更换铰轴装置。

3.5加载油压异常处理措施

电磁阀损坏的，及时更换电磁阀；定期化验油质，对液压油站卫生每天进行清扫，定期进行滤油，油质化验颗粒度标准，不得大于NAS1638标准8级，滤网必须使用过滤精度达到10um滤网，在滤网差压达到报警值时，应及时进行滤网清理或者更更换。

3.6日常维护

中速磨煤机属于火力发电厂主要辅机设备，要做好日常维护，定期检查及时消除缺陷就会极大的增加其使用寿命和降低故障发生率。日常维护主要应注意以下几点：

1　要注意中速磨煤机轴承及齿轮的润滑油以及加载力液压油的品质以及油位，必须每天进行油位的检查，定期进行滤油，避免缺油和油质不合格运转。

2　加强设备巡检，注意检查机器各部分运转是否正常。

3　易磨损的部件要利用设备退出运行进行检查，需要进行更换的及时进行更换，能够通过贴补耐磨材料修复的及时进行修复。

4　轮箍是容易松动的地方，要随时检查，避免因轮箍松动引起故障。

5　轴承温度异常，要立即停运消除故障，直到轴承温度恢复正常。

6　设备运行状态下，转动齿轮出现异常声音要及时停运检查，消除故障。

7　每天定期观察石子煤斗的石子煤以及其他杂物的排出情况，发现增多应及时检查刮板以及磨机内部。

结束语

综上所述，ZGM中速辊式磨煤机作为火力发电厂制粉系统的关键性设备，因其低能耗、小体积以及高效率获得了广泛的应用，而结合实际应用情况来看，中速辊式磨煤机在运行中会出现各式各样的故障，做好定期检查维护，对出现的问题通过分析，采取优化应对措施，可以减少设备故障发生，确保了机组安全可靠运行。

参考文献

[1]北京电力设备总厂ZGM113型中速磨煤机使用维护说明书。

[2]呼思勒,乔智勇.中速平盘磨煤机常见故障分析与处理[J].化工设计通讯,2020,46(12):57-58.

[3]鞠振福.中速磨煤机磨辊堆焊修复的工艺研[J].电力建设，1999(02):50