660 MW機組ZGM中速磨煤機狀態檢修管理研究

摘要：作為火力發電廠的重要輔助系統，磨煤機是燃料穩定供應的過程中必不可少的環節。磨煤機系統包含本體、減速機、潤滑油系統、液壓油系統、密封風系統和排渣等配套系統，隨著煤質下降和煤混燒的持續推進，磨煤機系統的安全性和穩定性要求日益提高。鑒于此，針對某660 MW機組ZGM中速磨煤機狀態檢修開展課題研究，通過講解ZGM113K磨煤機的工作原理、點檢標準和故障診斷，在磨煤機各部件故障識別和故障診斷既有經驗的基礎上，闡述了ZGM113K磨煤機實施狀態檢修的一般方法步驟。通過分析磨煤機運行參數，結合故障現象，及時掌握設備狀態，提高設備管理水平，降低設備故障率；另外，還對ZGM113K磨煤機各部分的故障模式表進行了歸納整理。

關鍵詞：ZGM113K磨煤機；故障診斷；狀態檢修

中圖分類號：TM621.2 文獻標志碼：A 文章編號：1671-0797（2024）20-0078-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.20.018

0 引言

在當前新能源裝機比例大幅提升的背景下，火力發電企業不僅需要保障穩定的電力供應，還需要承擔新能源消納的調峰任務，這就對火力發電機組的安全、高效、穩定、調峰能力提出了更高的要求。檢修管理是電力企業保障機組裝機運行的關鍵環節，而制粉系統是鍋爐的重要組成部分，其中磨煤機具有工藝機理復雜、工況多變的特點，一旦出現性能異常，必然影響鍋爐的安全穩定運行[1]，因此及時、準確、有效地開展磨煤機狀態檢修十分必要。

1 ZGM113K磨煤機工作原理

ZGM113K-Ⅱ型磨煤機主要由電機、減速箱、磨環及噴嘴環、磨輥、輥套、加載油缸、煤粉分離器、支撐座、密封空氣系統、潤滑系統等組成[2]。磨煤機研磨系統由一個旋轉的磨環和三個固定且可自轉的磨輥組成。原煤落入磨環中央，在離心力的作用下原煤進入研磨軌道，研磨后煤粉在一次風攜帶下經過動態分離器后進入爐膛內部。碾磨力分為加載力和反作用力，是由液壓油站產生的，均勻地作用在三根液壓拉桿上，經磨環、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機、液壓缸后通過底板傳至基礎[3]。減速箱配套潤滑油站，對減速箱內部齒輪進行潤滑和冷卻。配套使用密封風機，對磨煤機傳動盤、拉桿密封、磨輥等處進行密封。

2 ZGM113K磨煤機點檢標準

ZGM113K型磨煤機主要針對磨煤機本體、液壓油站、潤滑油站、動態分離器和煤粉管道五個部分進行點檢，點檢技術規范中明確了用于監測運行狀態和故障征兆的關鍵參數[4]。磨煤機運行狀態中定量參數主要通過DCS在線監測系統和儀器測量來獲得并記錄，如磨煤機電流、入口風量、出口風溫、進出口差壓、動態分離器電流等，但另外一部分運行參數如減速機振動、減速機有無異音、石子煤排放量、漏油漏粉情況、油泵振動等，需要點檢人員通過周期性檢查獲取。

3 ZGM113K磨煤機定檢標準

磨煤機定檢是每季度對磨煤機進行一次內部檢查，檢查內容主要包含導向裝置、鉸軸裝置、磨輥、防磨護板、拉桿密封裝置、動靜環磨損程度，當磨煤機導向板磨損后，導向間隙調節不當，會造成導向板單側間隙過大，導向板工作面受力增大，從而引起三腳架中心偏移，拉桿橫向擺動增大，磨煤機振動增大；同樣當磨煤機鉸軸磨損時，輥架與鉸軸座間隙增大，磨煤機運行過程中，磨輥壓架角度改變，可能造成磨輥套與襯板外沿接觸，導致磨輥下壓時磨煤機振動增大[5]；導向裝置間隙調節不當和鉸軸座磨損也可從三只磨輥套磨損量嚴重不均中反映出來，當三腳架中心偏移時，一定會出現單只磨輥嚴重磨損的現象。磨輥磨損程度也是磨煤機定期檢查的重點項目，當三只磨輥套磨損均勻但磨損量較大時，會造成磨煤機電流增大、出力下降，所以定期檢查磨煤機內部磨輥套磨損量、鉸軸裝置磨損程度等項目，調整導向裝置間隙，有助于全方位掌握磨煤機使用狀態，是磨煤機狀態檢修的重要環節。針對ZGM113K型磨煤機，具體定檢項目如表1所示。

4 ZGM113K磨煤機故障診斷

ZGM113K磨煤機具體的故障現象及處理措施如下。

4.1 磨煤機動環脫落

當磨煤機動環脫落時，磨煤機動靜環間隙異常增大，熱一次風攜粉能力降低，一次風攜帶煤粉進入石子煤倉，故此時故障現象為：現場石子煤大量增加，大量未燃燒的煤粉摻雜在石子煤中，由于熱一次風大量進入石子煤倉中，石子煤斗處溫度升高，熱風外泄；磨煤機進出口差壓明顯升高，即便減少給煤機的給煤量，磨煤機進出口差壓仍無法下降；出口風粉速度有下降趨勢，但是風粉溫度升高。

具體處理措施如下：在磨煤機不能停運的情況下，應首先穩定給煤量，適當增加磨煤機進口一次風量，降低動態分離器轉速；提高磨煤機液壓加載力，降低反作用力，提高磨煤機出口煤粉細度，可以達到降低石子煤量的目的；提高磨煤機密封風壓力，防止磨輥漏入煤粉；當磨煤機停運后，檢查動環固定螺栓有無斷裂，查明螺栓斷裂的原因，取出動環托板處的斷絲，更換磨煤機動環，針對常用的分體式動環，要在組合焊縫處進行焊接，使動環連成一體，提高分體式動環的整體強度；對石子煤倉進行檢查，對內部積存的石子煤進行清理，對石子煤刮板進行檢查，對嚴重磨損的石子煤刮板進行更換。

4.2 磨煤機內部著火

磨煤機內部著火的征兆如下：磨煤機出口溫度快速上升，磨煤機外殼有陣陣熱浪，保溫外護板發生變色、脫落現象，伴隨著火星從石子煤中冒出。磨煤機內部著火的可能原因如下：磨煤機內部堆積了紙片、破布、稻草、木塊等雜物，這些雜物在磨煤機內部高溫環境下自燃，引發磨煤機內部煤粉燃燒；一次風道入口或者石子煤倉中大量堆積石子煤，石子煤爆燃引發煤粉燃燒；在磨煤機磨碗上堆積大量煤粉，尤其是煤粉堆積在磨煤機內部正常風量達不到的死角，也存在煤粉燃燒的可能性。

相應處理對策如下：保證磨煤機持續運行，熱風門全部關閉，使用冷風對磨煤機通風，并在保證磨煤機出力的情況下增大煤量，如果出口溫度仍然難以控制，使用消防蒸汽對磨煤機滅火。當磨煤機出口溫度下降后，確認其他著火征兆信號已經消失，關閉磨煤機消防蒸汽。

4.3 磨煤機振動及漏粉治理

評估磨煤機目前的運行狀態，對磨煤機進行狀態檢修，關鍵的理論依據是將磨煤機的狀態參數與故障現象相結合。故障診斷表是設備劣化分析的重要依據，制定磨煤機故障診斷表（表2），可以在磨煤機振動和漏粉時快速判斷故障原因，以防故障繼續擴大。

4.4 磨煤機油系統故障

磨煤機油系統常見故障如表3～4所示，本文針對油泵、油壓和液壓缸等方面展開故障分析。

5 結束語

磨煤機狀態檢修是設備管理過程中的關鍵環節，相比于事故搶修，狀態檢修將成為磨煤機維護中未雨綢繆、防患于未然的重要手段。磨煤機故障原因復雜，關聯系統的耦合性較強，針對磨煤機實行定檢定修，可以讓管理人員實時掌握磨煤機運行工況和使用壽命，將可能出現的事故抑制在萌芽狀態。定期點檢和定期檢查突出了數據記錄的重要性，數據記錄、參數異常分析和故障排除是磨煤機狀態檢修的重要步驟，本文通過講解ZGM113K磨煤機的工作原理、點檢標準、定檢標準、故障現象和處理方法，闡述了ZGM113K磨煤機狀態檢修的步驟和方法，總結了磨煤機本體、油系統和防磨治理診斷表，歸納了不同故障原因對應的參數變化及相應的處理策略，對于磨煤機狀態檢修具有指導意義。

[參考文獻]

[1] 韓格爾，張利馗.磨煤機電機振動異常及異音分析、處理[J].上海大中型電機，2023（4）：60-62.

[2] 周剛.ZGM113K型中速磨煤機改造分析[J].內蒙古電力技術，2016，34（5）：67-70.

[3] 李化偉.國華準電降低磨煤機入口一次風壓的優化調整分析[J].科技資訊，2015，13（15）：78.

[4] 周茹雯.T公司磨煤機故障預警與故障管理研究[D].杭州：浙江大學，2022.

[5] 黃新，劉翔宇，牟云，等.ZGM113N型中速磨煤機磨輥松動故障分析及改進措施[J].電站系統工程，2023，39（5）：78-79.

收稿日期：2024-06-13

作者簡介：王海洋（1990—），男，河北滄州人，碩士研究生，工程師，研究方向：鍋爐設備狀態檢修。