BBD4360磨煤機故障原因分析及其處理方法

貴州興義電力發展有限公司 楊 興

1 概況

某電廠一期2×600MW機組，煤粉研磨磨煤機使用的是上海重型機械廠生產的BBD 4360雙進雙出磨煤機，雙進雙出磨煤機是在原單進單出磨煤機基礎上發展起來的一種煤粉研磨設備，其具有原煤烘干、煤粉研磨、細粉選用、煤粉輸送等功能，通常用于直吹式制粉系統（如圖1所示）。

圖1 雙進雙出磨煤機風粉流程圖

由自動控制稱重給煤機而來的原煤通過上部落煤管進入磨煤機的混料箱內，經旁路風預干燥后，通過下部落煤管落到螺旋輸送器上部入口，靠螺旋輸送器的旋轉轉動將煤送入正在轉動的大罐筒體內。磨煤機由主電機經減速器及小齒輪、大齒輪轉動帶動筒體旋轉。在筒體內部裝有一定量的鋼球（一般在95t左右）。通過大罐筒體的旋轉運動將鋼球提升到一定高度，鋼球在自由瀉落和拋落過程中對煤進行撞擊和研磨，直至將煤研磨成煤粉[1]。

制粉系統主要由磨煤機大罐筒體部分、螺旋輸送裝置、主軸承、主電機、盤車裝置、減速機、大小齒輪裝置、混煤箱、分離器及分離器接管、返煤管、煤粉管道、熱風及冷風管道、密封風管道及其擋板門、隔音罩等組成（見表1）。

表1 BBD4360磨機基本性能參數

2 磨煤機常見故障及處理方法

2.1 磨煤機軸系振動偏大及異常聲響

磨煤機軸系振動大常見的有減速機振動偏大、小齒輪振動偏大或者小齒輪、減速機振動均偏大，造成振動大的原因多種多樣，經現場檢查及處理情況來看，主要集中在以下幾方面。

2.1.1 齒輪齒面缺陷故障原因及處理方法

大小齒輪嚙合不好，是齒輪缺陷的主要表現形式，可通過使用紅丹粉檢查齒輪的嚙合情況，大小齒輪齒側接觸率沿齒高方向不少于40%，沿齒長方向不少于50%（如圖2所示）。通過塞尺檢查大小齒輪的齒頂間隙及齒側隙，通過對大小齒輪進行調整，得出結果見表2。

表2 調整前/后大小齒輪間隙測量表（單位：mm）

圖2 大小齒輪齒面嚙合情況檢查

齒面缺陷另外一個重要表現形式為大小齒輪齒面磨損嚴重，齒面磨損形成原因較多，其中一個重要原因為磨煤機大牙輪防護罩密封不嚴，造成煤粉、灰塵進入防護罩內的齒輪中，特別是在現場漏粉漏灰較嚴重時表現的尤為突出。泄漏的煤粉和灰塵進入齒輪間在噴淋油的潤滑下加速了齒輪工作面的磨損，有的地方會有較硬的雜物時磨損較深，無雜物或者雜物較少時只是在噴淋油作用下磨損較小或者沒有磨損。另一個原因是磨煤機大、小齒輪潤滑系統的問題。噴淋潤滑不好使得齒輪工作面變得坑坑洼洼，由正常的面接觸變成線接觸或者是點接觸，接觸率明顯降低，因此大小齒輪磨損后嚙合變差是導致振動超標和響聲異常的根本原因。

大小齒輪嚙合有著嚴格的要求，必須是沿著漸開線滾動嚙合。齒輪嚙合的最佳情況為：大齒輪對小齒輪產生的作用力始終為小齒輪基園的切線[2]。如此，大、小齒輪齒面摩擦力最小。但隨著磨煤機運行，一旦煤粉進入磨煤機齒內或一段時期內齒面缺油，齒輪嚙合面漸開線被破壞，大小齒輪嚙合所產生的作用力將連續的變化，這將對磨煤機小齒輪軸承產生周期的變化的作用力，一定時間后小齒輪軸承損壞，齒輪接觸就會變得更差，這樣周而復始的惡性循環，從而造成磨煤機振動、噪聲增大。處理方法如下。

大齒輪齒面打磨修復：清洗大小齒輪齒面、露出金屬光澤；在大齒輪嚙合面上均勻涂上紅丹粉，檢查紅丹粉的壓痕，找出目前的嚙合情況；初磨。用角磨機將大面積的麻坑粗略的打磨掉；細磨。用角磨機對比較亮的點繼續打磨，邊磨邊涂紅丹粉檢查，直到每個齒面上沒有明顯的亮點，紅丹粉壓痕均勻一致；盡可能地將大齒輪的漸開線打磨出來，確保大小齒輪的接觸率在60%左右。齒輪齒面磨損嚴重及齒面偏斜，通過齒輪齒面打磨，調整齒面的間隙，使得齒輪的嚙合滿足安裝技術要求，出現齒面裂紋時通過補焊焊接，打磨使得齒面圓滑，通過紅丹粉檢查嚙合完好。

2.1.2 輪軸承故障原因分析及處理方法

軸承常見故障有軸承滾珠存在磨損、銹蝕、麻點，保持架損壞，游隙或者頂隙偏大，造成軸承故障的原因主要有以下幾點：軸承質量問題；軸承運行中定期工作執行不到位導致缺油，或者潤滑油油質較差；安裝軸承未按照規范執行，導致安裝間隙不夠，或者其他安裝質量較差；軸承潤滑油系統冷卻水不能滿足現場需求，導致軸承溫度升高。

針對以上軸承存在的問題可一一進行合理安排處理：軸承質量差，通過更換合格軸承解決問題，出現定期工作執行不到位時加強基礎管理，按要求定期開展加補油工作，保證設備的可靠運行，如果是安裝質量問題則要求嚴格安裝軸承安裝規程相關參數進行對照安裝，檢查小齒輪及減速機軸承游隙，齒輪安裝游隙必須在范圍內，現場要求小齒輪軸承安裝游隙在0.15mm左右，減速機各種軸承的安裝游隙在0.1mm左右，安裝前檢查軸承滾珠完好，無磨損、銹蝕、無麻點，保持架完好，軸承更換完成后調整軸承頂隙，膨脹間隙及推力間隙，軸承頂隙在0.05mm左右，推力間隙0.3mm左右，膨脹間隙2mm左右。如若出現冷卻水系統故障時，通過檢查冷卻水門是否開啟，如果開啟檢查系統其他地方是否存在泄漏，逐項排查，最終問題得到解決。

2.1.3 軸系中心偏差大、軸系地腳螺栓松動故障及處理方法

軸系中心偏差大、地腳螺栓松動均會引起設備振動增大、聯軸器棒銷磨壞，在小齒輪齒面嚙合調整好后，先固定小齒輪位置，將小齒輪所有地腳螺栓緊固，以小齒輪處為基準調整軸系中心，首先是小齒輪與減速機之間的中心調整，使得小齒輪與減速機之間的中心值（含張口和圓周值）在0.1mm范圍內，緊固減速機地腳螺栓，確保減速機穩固，地腳螺栓全部緊固，再以減速機為基礎調整減速機與電機之間的中心值，使得電機中心值在0.05mm范圍內，緊固電機地腳螺栓，使得整個軸系中心值在檢修規程要求范圍。

2.2 螺旋輸送器故障及處理方法

常見故障分析：螺旋輸送器支撐棒斷裂。原設計支撐棒為4根，由于磨煤機轉動時力量較大，導致支撐棒易于斷裂；螺旋輸送器輸送帶斷裂；螺旋輸送器支撐鏈條斷裂；螺旋輸送器軸承損壞；螺旋輸送器處密封漏風。

處理方法：支撐棒大量斷裂后會導致螺旋輸送器不轉動，設備安裝時的支撐棒為4根支撐，運行中經常出現支撐棒斷裂導致螺旋輸送器不轉動的情況，支撐棒由四向支撐改為八向支撐，有效解決了螺旋輸送器支撐棒斷裂造成絞龍不轉動、不出力，螺旋輸送器滿煤導致磨煤機非計劃停缺陷。螺旋輸送器螺旋帶厚度原設計為12mm，現場根據需求增加到20mm，有效減少了螺旋輸送器斷裂的風險，螺旋輸送器支撐鏈條使用撈渣機廢舊的鏈條支撐，廢舊得以充分利舊使用，同時鏈條損壞問題也得以解決，耳軸密封增加密封層數，防止熱風泄漏，同時也減少了耳軸軸承損壞的概率，加強定期加補油工作，軸承得以安全可靠運行。

2.3 磨煤機油系統及冷卻水故障及處理方法

常見故障分析：磨煤機減速機油泵打不起壓，檢查主要是由于油泵安裝位置較高，停運后由于管道及油泵內部油流入油箱，內部無油而進入空氣。減速機油管斷裂也是減速機油系統故障的一個重要體現，冷卻水管銹蝕嚴重導致冷卻水泄漏，減速機冷卻系統冷卻效果較差。

處理方法：針對減速機油泵打不起壓的問題，首先通過增加排空門，沒能根本解決問題，經分析后將油泵移位至較低位置，確保泵內部經常充滿油，解決了油泵打不起壓的問題。由于減速機油管道是鋼管硬連接，設備振動導致管道易于斷裂，找出原因后將鋼管部分改成高壓軟管連接，使得振動時系統存在柔性而不容易斷裂。安裝時冷卻水管是延溝道底部布置而使得管道腐蝕泄漏，現通過將管道懸空布置，解決了管道腐蝕問題。設備得以可靠運行。

2.4 磨煤機出力低下原因及處理方法

原因分析：磨煤機一次風風壓的影響，風量風壓低下，使得磨煤機磨制合格的煤粉不能有效帶走，風量風壓較大，使得一些沒有磨制合格的較粗的煤粉被帶走，燃燒不穩定，煤粉燃燒充分，降低了機組的出力；鋼球裝載量及直徑的影響，鋼球裝載量直接影響煤粉的研磨及電耗，當磨煤機的通風量及煤粉細度不變時，鋼球的裝載量越大，磨煤機研磨煤粉的能力越強，出力相應增加。鋼球的大小直接關系到磨煤出力和鋼球的磨損量，鋼球直徑一般根據磨煤機的筒體直徑、煤種及原煤的顆粒大小而定，當鋼球的磨損到達Φ20以內時需要篩選鋼球；磨煤機襯板也是影響磨煤機出力的一個重要原因，如若磨煤機襯板磨損較為嚴重，轉動時難以帶起鋼球碾壓煤粉，從而使得磨煤煤粉的能力降低。

處理方法：對于磨煤機風壓風量問題，調整磨煤機風量風壓，使得磨煤機分壓在相應負荷風壓范圍內，檢查調整風門擋板及處理系統泄漏缺陷，盡量減少風量的損失。根據設計及負荷情況調整鋼球的裝球量，利用機組檢修檢查鋼球的磨損情況，磨損鋼球直徑低于Φ20或者磨損變形嚴重時篩選鋼球，檢查襯板磨損嚴重時更換襯板[3]。

磨煤機齒面故障處理及調整、軸承檢查及軸系中心調整等技術，能夠從根本上解決磨煤機振動偏大問題，消除磨煤機減速機異常響聲，提高磨煤機大小齒輪的使用壽命。