摘要:目前国内燃用烟煤的火力发电厂磨煤机均选用能耗较低的中速磨,依据设计煤种进行选型,但实际燃用的煤种多变,且与设计煤种偏差较大,因中速磨对煤种的适应性不如球磨机广泛,当煤种变化、与设计煤种偏差较大时会造成中速磨频繁振动,严重影响机组制粉系统安全稳定运行,且对设备运行环境也存在较大的污染。
关键词:磨煤机;振动原因;措施
一、磨煤机简介
磨煤机是有3个固定磨辊的外加力型辊盘式磨煤机。落到旋转的磨盘中间的煤在离心力作用下被甩到磨盘瓦表面并经过磨辊的碾压。3个磨辊均匀布置在磨盘,碾磨压力由液压缸输出的加载力通过拉杆传递到加载架作用到3个磨辊。
每台磨煤机配有单独的液压站,通过配有氮气蓄能器的液压缸产生碾磨压力、冷却且过滤流入油箱的油、通过控制相关的控制阀提升和降落磨辊。碾磨物料需要的碾磨力(碾磨力=部件重力+加载力)由液压系统提供。加载力是液压系统在液压缸有杆腔环形区域形成的压力与液压缸无杆腔形成的反作用压力的压力差。压力油由连续运行的油泵提供,传感器将油压信号传递到控制室,控制室根据系统设定点,通过控制器控制比例溢流阀的溢流压力,从而改变加载压力。根据磨煤机负荷(煤流量)的大小,即给煤机速度信号或皮带秤的信号来控制加载压力和反作用压力。为避免磨煤机振动,尤其是在磨煤机低负荷和煤质较软时,在磨煤机整个出力范围内,在油缸无杆腔预先设定好液压系统最低调节压力。反作用压力在磨煤机的满负荷和部分负荷之间也能变化。当煤的可磨度从很硬变到很软时,油缸无杆腔的反作用压力是可以自动调整的。
磨煤机的型式很多,按磨煤工作部件的转速可分为3种类型,即高速磨煤机、中速磨煤机和低速磨煤机。
1.1高速磨煤机
高速磨煤机转速为(500~1500)r/min,主要由高速转子和磨壳组成,常见的有风扇磨和锤击磨等,在风扇磨中,煤块受到高速转子的高速冲击与磨壳碰撞以及煤块之间互相撞击而被磨碎。
1.2中速磨煤机
中速磨煤机转速为(50~300)r/min,种类较多常见的有平盘磨、碗式磨、E型磨和辊式磨,它们的共同特点是碾磨部件由2组相对运动的碾磨体构成。煤块在这2组碾磨体表面间受到挤压、碾磨而被粉碎。同时,通入磨煤机的热风将煤烘干,并将煤粉送到碾磨区上部的分离器中。经分离后,一定粒度的煤粉随气流被带出磨外,粗颗粒的煤粉返同碾磨上重磨。
1.3低速磨煤机
低速磨煤机主要为滚筒式钢球磨煤机,一般简称为钢球磨或球磨机,它是一个转动的圆柱形或两端为锥形的滚筒,滚筒内装有钢球,滚筒的转速为(15~25)r/min,工作时间内的钢球不断地撞击和挤压煤块,将煤块磨制成煤粉,然后由通入滚筒内的热风将煤烘干并将煤粉送出,经分离器分离后,一定粒度的煤粉被送入煤粉仓或直接送入煤粉燃烧器。
二、磨煤机振动原理
磨煤机是物料被破碎之后,再进行粉碎的关键设备。磨煤机广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业,对各种矿石和其他可磨性物料进行干式或湿式粉磨。
在重载低速、重载高速的高扭矩启动下以及在设备振动、径向冲击的作用下,磨煤机减速机的轴承室或轴承位发生金属疲劳,产生永久变型;轴承内圈与轴或轴承外圈与轴承室出现间隙配合,从而导致相对运动产生磨损。一旦出现此问题,将严重影响设备的正常生产。磨煤机减速机轴承室若出现磨损,传统方法难以现场修复解决,外协修复受部件材质和磨损尺寸的限制难以进行,通常采取更换新部件解决:且减速机不断在改进,配件更新较快,部件备存占用巨额资金。目前发达国家多采用高分子复合材料进行现场修复,其中比较成熟的有福世蓝技术体系。针对不同设备、不同运行状态、不同磨损情况,采用相应修复工艺,可快速、简单、有效修复,特别由于高分子材料的退让性,始终保持100%的触面积,避免了配合间隙的产生,使修复后的设备寿命甚至超过新设备,从根本上解决了球磨机轴类磨损问题。
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磨煤机振动的原因可简单地总结为:①磨煤机断煤、满煤或煤料中存在“三块”(石块、铁块、木块)等杂物。②油质不合格或润滑油站故障。③磨减速器及磨盘轴承损坏。④粒度变化、粒度过大,大小变化频繁导致的磨辊严重磨损或磨辊研磨压力调整不平衡。⑤磨煤机磨辊与磨盘间隙小。⑥落抖点不当,如落抖点偏在一边。⑦风粉配比不当。
磨煤机频繁振动会造成以下危害:①磨煤机部件损坏,缩短磨煤机的使用寿命。②磨煤机振动导致磨辊被动提升,减少了磨煤机的磨出力,增大了机组负荷。磨辊的频繁升降还会造成入炉给煤量的波动,影响主汽温度和主汽压力,造成主汽温度和主汽压力的波动,从而使受热面产生疲劳损伤,严重影响机组的安全运作。③磨煤机振动造成磨煤机附属油管和粉管跟随振动,出现频繁漏油、漏粉的情况,污染作业环境。④磨煤机振动使机械和电机间的传动力加大,容易导致轮螺栓断裂,使磨煤机停运。⑤磨煤机振动会增大煤耗和电耗,导致运作成本增加,降低机组运营的经济性。⑥磨煤机振动需频繁对机组进行调整和维护,增加了工作人员的劳动量和操作失误的可能性。
三、磨煤机振动的应对措施
①应当加强煤源的管理,提高入炉煤料的质量,尽可能去除煤料中的“三块”。由于种种原因,实际燃煤与设计的煤种往往有较大差异,煤料中水分与杂质异常繁杂煤料的质量差、“三块”含量高是磨煤机振动的最关键原因。因而需要增加煤场的专责管理,对煤种的分类堆放进行统一管理,区分火车煤和汽运煤,把“三块”含量超标的煤料进行重新筛选,从源头上减少煤中的杂质。②可以增设除铁器,尽可能减少煤中的铁块入炉。可将除铁器的位置调低,电圈电流调大,同时,为进一步提高除铁效果,当单条皮带输送时,可将另外皮带上的除铁器全部加置于该条传送皮带上,最大限度地减少铁块和铁屑进入磨煤机。③应当增加磨煤机排石子煤的力度和频度,加强人员监管,过去往往只有磨煤机振动时,值班人员才会排石子煤,可以要求值班人员定期排石子煤,并根据煤料质量,适当增加次数。④应当合理调整磨煤机加载油的压力,减少振动和磨损,正常情况下,磨煤机的加载油压力为6~10Mpa,但振动时,则需适当降低油压,对易于挥发和磨制的煤种,也可降低油压,而对于难挥发、难磨制的煤种,则需适当提高油压。⑤根据磨煤机入口风量和煤粉细度,合理调整磨煤机内的煤层厚度。在机组运转过程中,煤层过薄容易引发振动,煤层过厚则使进出口的压力差大应当调整给煤量,也即煤层厚度和一次风量的关系,在实践中找到不同煤种的最佳煤层厚度。⑥调整磨煤机磨辊与磨盘的间隙,使二者既不刮蹭又能自由转动。应当充分对厂家同类机组运行情况进行调研,掌握第一手资料,对自己的磨煤机磨辊与磨盘的间隙进行调整。磨辊的磨套若在运行中出现单侧磨损,可在磨损到达一定程度后翻转使用,使得磨煤机的使用寿命增加,并节省成本,这无疑也是调整间隙的方法之一。
结语
磨煤机在目前很多行业有着十分普遍的应用,其可以对各种矿石和其他可磨性物料进行干式或湿式粉磨,对生产起着十分关键的作用,磨煤机的振动极大影响磨煤效果和生产的安全与顺利进行,本文对引起磨煤机振动的原因进行了分析,并根据这些原因提出了解决对策。在生产中应认真落实这些措施,以最大程度地减少磨煤机的振动带来的不良反应,发挥磨煤机的最大价值。
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作者简介:
李宁(1981.03),男,宁夏银川人,陕西科技大学专科,研究方向,磨煤机检修。
论文作者:李宁,张升旺,夏阳阳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签:磨煤机论文; 碾磨论文; 中速论文; 压力论文; 磨损论文; 磨盘论文; 煤层论文; 《电力设备》2019年第4期论文;