MPS型中速磨煤機(jī)磨輥磨損原因分析

張林

摘要：磨煤機(jī)是火力發(fā)電廠(chǎng)制粉系統(tǒng)的主要設(shè)備，是鍋爐穩(wěn)定燃燒的保障，本文就銅陵有色熱電廠(chǎng)一臺(tái)磨煤機(jī)磨輥出現(xiàn)非正常磨損的原因進(jìn)行查找、分析，制定改造措施。

關(guān)鍵詞：MPS磨煤機(jī);磨輥及磨盤(pán);檢修維護(hù)

前言

火力發(fā)電廠(chǎng)的制粉系統(tǒng)分貯倉(cāng)式和直吹式兩類(lèi)，貯倉(cāng)式制粉系統(tǒng)運(yùn)行可靠，調(diào)節(jié)手段多，檢修周期長(zhǎng)，但系統(tǒng)復(fù)雜，投資費(fèi)用高，存在煤粉爆炸危險(xiǎn)。直吹式制粉系統(tǒng)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，初期投資少，但系統(tǒng)調(diào)節(jié)性差，維護(hù)技術(shù)要求高，出現(xiàn)故障或堵煤時(shí)要及時(shí)進(jìn)行投油確保鍋爐燃燒的穩(wěn)定。隨著我國(guó)設(shè)備制造水平和火力發(fā)電廠(chǎng)控制技術(shù)的提高，越來(lái)越多的火力發(fā)電廠(chǎng)采用直吹式制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)。磨煤機(jī)是制粉系統(tǒng)的主要設(shè)備，是鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件，是火力發(fā)電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。

MPS130型磨煤機(jī)主要特點(diǎn)及參數(shù)

MPS型磨煤機(jī)主要用于正壓直吹式制粉系統(tǒng)，磨輥大，阻力小，出力特性好，電耗低，噪音低，振動(dòng)小，出力平穩(wěn)，調(diào)節(jié)方便，殼體不受力，機(jī)組穩(wěn)定性好。

MPS型磨煤機(jī)是外加力型輥盤(pán)式磨煤機(jī)，三只磨輥按120°角均勻分布在圓形磨盤(pán)上。磨煤時(shí)，燃煤通過(guò)給煤機(jī)輸送到磨磨機(jī)，經(jīng)磨煤機(jī)的中心落煤管散落到磨盤(pán)上。電動(dòng)機(jī)通過(guò)主減速機(jī)驅(qū)動(dòng)磨盤(pán)旋轉(zhuǎn)，燃煤在離心力的作用下沿徑向向磨盤(pán)周邊移動(dòng)，均勻進(jìn)入到磨盤(pán)的輥道內(nèi)，在磨盤(pán)和磨輥之間進(jìn)行碾磨，磨碎的煤粉通過(guò)熱風(fēng)吹至磨機(jī)上部的分離器，同時(shí)對(duì)煤粉進(jìn)行干燥。在分離器中，進(jìn)行粗細(xì)煤粉分離，合格的煤粉送入爐膛內(nèi)燃燒，不合格的粗煤重新返回磨盤(pán)再次碾磨。難以磨碎矸石、鐵塊等一些雜物，落入磨機(jī)下部的熱空氣室中，經(jīng)刮板機(jī)構(gòu)排送至石子煤箱中，排至磨外。

我廠(chǎng)選用的鍋爐是四川鍋爐廠(chǎng)制造的220t/h高溫高壓煤粉鍋爐，制粉系統(tǒng)采用中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式，前后墻對(duì)沖燃燒，每臺(tái)磨煤機(jī)帶一層（四只）燃燒器，每臺(tái)爐配3臺(tái)磨煤機(jī)，2臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用。磨煤機(jī)采用的是北方重工集團(tuán)制造的MPS130型輥盤(pán)式磨煤機(jī)，設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

磨輥異常磨損原因分析

2018年11月份，我廠(chǎng)在對(duì)2號(hào)爐B磨煤機(jī)進(jìn)行解體大修時(shí)，發(fā)現(xiàn)這臺(tái)磨煤機(jī)三只磨輥出現(xiàn)異常磨損，每只磨輥的輥套不但磨損嚴(yán)重，而且均出現(xiàn)不同程度的凹坑（見(jiàn)圖1）。正常的磨輥應(yīng)表面磨損均勻，表面光滑（見(jiàn)圖2）。

磨輥是磨機(jī)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(pán)和加壓裝置（壓力框架）之間，與磨盤(pán)垂線(xiàn)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(shè)備運(yùn)行過(guò)程中由于轉(zhuǎn)速差的不同，輥套外緣磨損比內(nèi)緣大，當(dāng)磨損達(dá)一定程度后，可以將磨輥進(jìn)行翻面使用，可適當(dāng)延長(zhǎng)磨輥的使用周期。

通過(guò)對(duì)這臺(tái)磨煤機(jī)解體檢查，結(jié)合磨煤機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，這臺(tái)磨煤機(jī)磨輥表面磨損得坑坑洼洼，主要原因有以下幾個(gè)方面：

磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)

我廠(chǎng)的熱電項(xiàng)目是2015年9月建成投入生產(chǎn)的，2#爐A磨煤機(jī)在2017年10月份進(jìn)行了解體大修，從當(dāng)時(shí)解體檢查情況看，磨輥的磨損基本正常（見(jiàn)圖2），A、B磨是同時(shí)投入運(yùn)行的，B 磨煤機(jī)解體大修時(shí)，已運(yùn)行了三年時(shí)間，比A磨煤機(jī)多運(yùn)行時(shí)間了一年的時(shí)間，磨損量遠(yuǎn)大于A磨。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，輥套磨損殘余厚度少于15mm時(shí)必須更換新輥套，從解體檢測(cè)情況看，磨輥的高硬度耐磨層幾乎全部磨損掉。

由于我廠(chǎng)是新建熱電廠(chǎng)，缺乏磨煤機(jī)運(yùn)行、維護(hù)和保養(yǎng)方面的經(jīng)驗(yàn)。運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)了磨煤機(jī)的運(yùn)行電流比以前增大，但磨的出力在減小，維修人員在對(duì)磨輥檢查時(shí)，沒(méi)有檢查出磨輥磨損掉的厚度。以后在磨煤機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行人員要嚴(yán)格按規(guī)程操作，注意觀(guān)察運(yùn)行電流、制粉情況。檢修人員應(yīng)定期對(duì)輥套磨損進(jìn)行測(cè)量、觀(guān)察，避免超期運(yùn)行，合理安排檢修周期，定期更換磨輥和磨盤(pán)。

燃煤中混入鐵塊較多

項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，磨煤機(jī)是按淮北煤、火車(chē)運(yùn)輸方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的，實(shí)際運(yùn)行時(shí)考慮到運(yùn)行成本，采購(gòu)的船運(yùn)煤比較多。船運(yùn)煤相對(duì)價(jià)格較低，但煤源渠道多樣，成份復(fù)雜，夾雜的小鐵塊較多，圖3是此次磨煤機(jī)檢修時(shí)，從設(shè)備內(nèi)部清理出的各種各樣的小鐵塊。小鐵塊混入煤中進(jìn)入到磨煤機(jī)中，增加磨煤機(jī)運(yùn)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(xiàn)的坑洼主要是由這些鐵塊造成的。

當(dāng)磨輥的外層硬質(zhì)合金磨損到非常薄時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，磨煤機(jī)落入鐵塊或其他硬質(zhì)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(nèi)就在輥胎上迅速磨成一個(gè)個(gè)連續(xù)凹坑。

針對(duì)這一情況，我們對(duì)5#皮帶輸送機(jī)上的兩臺(tái)除鐵器進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)一臺(tái)損壞，一臺(tái)吸力明顯不夠。2018年底，將除鐵器改造為150mT的盤(pán)式除鐵器，改造后，磨煤機(jī)中鐵塊明顯減少，有效解決煤中夾雜的鐵塊對(duì)磨煤機(jī)運(yùn)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(lián)接板、限位板和懸掛裝置等組成。液壓加載系統(tǒng)通過(guò)拉桿機(jī)構(gòu)將加載力加在壓力框架的三個(gè)角上。三個(gè)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(nèi)活動(dòng)。

磨輥的中心位置與拉桿中心軸線(xiàn)夾角為60°，呈120°均布，磨輥向磨機(jī)中心傾斜15度角。解體時(shí)發(fā)現(xiàn)，磨輥與壓力框架的連接螺栓已斷裂（見(jiàn)圖3），導(dǎo)致磨輥中心發(fā)生漂移，磨煤機(jī)的三個(gè)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(qiáng)度偏小，綜合考慮磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況，在不影響磨輥及壓力框架的強(qiáng)度下，將連接螺栓改為M16，確保磨輥與壓力框架間的連接強(qiáng)度，不因螺栓的斷裂使磨輥發(fā)生漂移，影響磨煤機(jī)的安全運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

磨煤機(jī)的制粉效果直接影響到鍋爐的燃燒效率，是火力發(fā)電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要設(shè)備之一。由于MPS磨煤機(jī)零部件較多，運(yùn)行和維修人員要按時(shí)做好設(shè)備的檢查和維護(hù)保養(yǎng)工作，定期對(duì)磨輥、磨盤(pán)進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)行人員要精準(zhǔn)掌握磨煤機(jī)的運(yùn)行狀況，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行規(guī)律，按計(jì)劃更換磨輥、磨盤(pán)及易損件，決不允許設(shè)備超期運(yùn)行、帶病運(yùn)行。