ZGM型中速磨煤机常见问题及解决方法

冯军涛，张建彪，于沛东，丁建兵

(宁夏京能宁东发电有限责任公司，宁夏 银川 750400)

ZGM型中速磨煤机常见问题及解决方法

冯军涛，张建彪，于沛东，丁建兵

(宁夏京能宁东发电有限责任公司，宁夏 银川 750400)

ZGM型中速辊式磨煤机在火电机组中应用广泛，介绍了中速辊式磨煤机的工作原理，分析了ZGM型磨煤机在实际运行过程中的常见问题，通过在生产现场进行试验和研究，对每个问题都给出了合理的解决方案，保证了磨煤机安全稳定运行。

ZGM型;中速辊式磨煤机;磨辊;密封

随着经济的快速发展，电力需求越来越大。发电企业中，火电机组居主导地位。在火电机组中，磨煤机作为制粉系统的关键设备受到了极大的重视。中速辊式磨煤机以其投资少、操作简单、电耗少、结构紧凑等优点在火电发电中得到广泛应用［1］。

1 中速辊式磨煤机概述

1.1 工作原理

中速辊式磨煤机在火电机组中应用广泛，主要结构包括本体部分、连接装置、传动部分、润滑油系统及液压油系统。中速辊式磨煤机工作原理:原煤从磨煤机的落煤管落到锥形盖板上，顺时针旋转的磨盘借助于离心力将煤运动至碾磨滚道内，3个可自转的磨辊均匀分布于磨盘滚道上，逆时针转动对原煤进行碾磨。碾磨力由液压加载系统产生，通过拉杆、压架、磨辊、磨盘、传动盘、减速机、底板传至基础上。经过碾磨的原煤切向甩出，一次风通过喷嘴环进入磨室，将甩出的煤粉混合物烘干并输送至分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨室内继续碾磨，而合格的细粉被一次风送入炉膛燃烧 (如图1所示)。由于磨辊以15°向磨盘中心倾斜，正常工作时为单侧磨损，磨损严重时可将磨辊反转，将另一侧作为工作面，两侧都磨损后又可以重新进行堆焊，再次利用。因此中速辊式磨煤机维修成本较低，应用广泛［2-3］。

图1 磨煤机工作示意图

1.2 设备简介

宁夏京能宁东发电有限责任公司 (宁东公司)一期为2台660 MW火电机组，锅炉采用超临界参数变压运行，为螺旋管圈加垂直管直流炉、单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、中速磨煤机配正压直吹制粉系统。锅炉型号为HG-2210/25.4-YM16。磨煤机为北京电力设备总厂生产的ZGM113G-Ⅱ型中速磨煤机。每炉配6台磨煤机，其中5台运行，1台备用。该磨煤机的主要数据见表1。

表1 磨煤机主要数据汇总表

2 中速辊式磨煤机运行现状

宁东公司每台炉配6台磨煤机，正常运行时采用5用1备模式，并计划性进行设备定期切换。但由于中速辊式磨煤机本身的缺陷及其它原因，必须进行非计划性的停磨/倒磨。通过对宁东公司过去几个月磨煤机非计划性停磨/倒磨次数的统计，磨煤机非计划停磨/倒磨归纳为磨辊卡涩、拉杆漏粉、筒壁及静环磨损3个原因。

2.1 磨辊卡涩分析

2.1.1 磨辊卡涩过程

磨煤机运行时，原煤中携带的石头、铁块等和原煤一起进入磨室，受到离心力作用，经喷嘴环落到一次风室，通过刮板将杂物刮进排渣箱排走。同时一部分铁块在下落过程中受到内部风场影响，进入磨辊与辊架空隙中，导致磨辊无法转动。2012年10月28日，宁东公司13号磨煤机振动大，无法继续运行。停磨后锅炉室专业人员对13号磨煤机内部进行检查，发现一块外形尺寸为50 mm×50 mm×16 mm的铁件卡在磨辊与辊架缝隙之间，如图2所示。锅炉专业人员用火焊对其进行切割，铁块除去后磨煤机恢复备用。

图2 卡在磨辊内部的铁件

2.1.2 磨辊卡涩原因及危害

由于煤质较湿，在转运、磨碎过程中不断结块，容易将铁块包裹在内。除铁器在工作过程中经常吸出一部分粘煤，致使除铁器效率明显降低。由于磨辊与磨辊架之间有间隙，无法除去的铁块进入磨室时易卡在间隙内，导致磨辊无法转动，这是磨辊卡涩的直接原因。

磨煤机磨辊卡涩后，磨辊无法转动，导致磨煤机振动大、出力降低。由于辊套材质为高铬铸铁，易脆裂、热裂。磨辊卡涩后，如果继续运行则辊套可能断裂，必须及时停止磨煤机运行，机组负荷受到影响。另外磨煤机非停次数增多，增加了额外启停磨煤机的费用 降低了设备运行的可靠率

2.1.3 解决方案

磨辊卡涩严重影响了磨煤机的运行，给机组的安全稳定运行留下了隐患。根据宁东公司实际情况，改善煤质与改造除铁器都无法根本上解决磨辊卡涩问题。通过实际考察及试验，决定在磨辊上部位置焊一块钢板，该挡板上边缘焊在磨煤机压架上，两侧点焊在铰轴座上，下部依照磨辊的弧度形状制作。挡板中间留有直径为20 mm的小孔，可保证气体通过，减少对磨室内流场的影响。安装效果如图3所示。

图3 挡板安装效果图

2012年，宁东发电公司在大修期间对1号炉3号磨煤机磨辊都安装了这种防卡涩挡板，运行几个月以来未出现过由于磨辊卡涩导致磨煤机非停的情况。因此决定在2013年逐渐对其它11台磨煤机都安装主卡涩挡板，彻底解决磨煤机磨辊卡涩问题。

2.2 拉杆漏粉分析

2.2.1 拉杆漏粉过程

拉杆从机壳穿出处有拉杆密封装置，可保证煤粉不外泄，同时拉杆又可自由上下移动。上拉杆上部通过球面调心轴承连接于压架上，经拉杆密封由机壳上引出，上拉杆下部通过连接卡套与下拉杆上部连接，下拉杆下部与加载油缸活塞杆利用连接卡套连为一体。拉杆密封主要为防止密封环之间积粉，密封风量约占总风量的5%。

由于上密封件是固定式，进入煤粉后卡涩，不能水平浮动，如图4所示。拉杆晃动时密封间隙变大，使得石子煤、铁块进入密封室，导致密封体与拉杆磨损，如图5所示。而下密封件采用的是填料密封，密封填料选用的是石墨盘根。新更换的盘根与拉杆紧密接触，密封效果较好。但是运行一段时间以后，受煤质、风压等因素影响，石墨盘根逐渐磨损，造成密封填料与拉杆间隙增大，密封效果下降，如图6所示。此时密封主要是靠密封风维持，当运行工况变化时，密封风压力波动，漏渣、漏粉严重。

图4 改造前上密封

图5 上拉杆密封处磨损

图6 改造前下密封件

2.2.2 拉杆漏粉的危害

中速辊式磨煤机在运行中拉杆出现漏粉现象，由于检修时间较长，磨煤机不能及时停下来检修，给机组安全运行造成一定风险。另一方面，由于小煤块的进入对拉杆造成一定磨损，一般情况1年左右就要更换拉杆。这样磨煤机拉杆修复及密封件频繁更换，维护费用昂贵，且对机组连续满发、稳发及锅炉房环境造成很大影响。因此，对磨煤机拉杆密封的改造必须尽快开展［6］。

2.2.3 解决方案

通过在宁东公司现场进行试验与研究，对存在问题认真分析，决定对拉杆上下密封件进行改造，如图7、图8所示。新的密封件采用耐磨损、耐高温、抗老化且弹性较好的特殊橡胶材料制作。该密封件不但解决了漏粉问题，而且能够随着拉杆多向运动，从而避免了密封件与拉杆的磨损。同时密封件进行时间长，维护工作量较小。宁东公司现已对2台机组的12台磨煤机拉杆密封进行了改造，不但磨煤机有效运行时间延长，而且现场环境得到了改善，保证了机组的安全生产。

图7 改造后的上密封

图8 改造后下密封件

2.3 磨煤机筒壁磨损分析

2.3.1 筒壁磨损现状

正常情况下，一次风通过喷嘴环进入磨室，对筒壁造成轻微磨损。宁东公司设计煤种煤质灰分为28%，全水分为13.5%。考虑运行的经济性，掺入一定比例的泥煤，灰分为35%～50%，摩擦系数相应增大，煤粉对管道的冲刷加剧。一次风在静环与筒壁结合处形成斡旋，一段时间以后，静环和筒壁之间磨损严重，导致一次风直接从该空隙进入磨室，直接冲刷筒壁。宁东公司2号炉22号磨煤机筒壁磨穿，因此停磨处理，如图9所示，分析磨损可能是局部产生的涡流冲刷造成。

图9 筒壁磨损

2.3.2 筒壁磨损危害

由于筒壁长期受到冲击及磨损，筒壁表面已不平整，部分位置很薄，存在磨穿的风险，一旦磨穿，就需要及时补焊防止漏粉，长期补焊不仅浪费人工，也大大影响了设备运转效率。如果筒壁大面积磨损变薄，严重时可能发生筒壁垮塌的危险。另外静环磨损严重，改变一次风流向，将影响磨室内部风场和磨煤机出力。

2.3.3 解决方案

通过现场试验和研究，宁东发电公司决定在磨室筒壁高1 m范围内全部粘贴耐磨陶瓷片。该陶瓷片适用于大部分气力输送系统设备防磨，参数如表2所示。耐磨陶瓷用耐高温无机粘合剂 (GWJ-350)直接粘贴在设备内壁，装完后陶瓷表面平整，无明显的凹凸不平现象，无漏缝。对相邻2块陶瓷片的端面进行细磨加工，不得有虚粘及突起，保证细煤粉通过时不能侵入陶瓷间隙。安装过程中摒弃了传统的易老化、耐温差的环氧树脂粘胶，采用的是耐高温的无机粘胶，同时沿介质流向实行错缝粘贴，有效避免了高速气流对直线型缝隙的冲刷，在迎风面陶瓷层的前段，用直径6 mm的圆钢焊1圈，并堆焊一定的耐磨焊圈，以保证迎风面的陶瓷层不被掀起，能够保证资片较长的使用寿命。安装效果如图10所示。

图10 陶瓷片安装效果图

表2 陶瓷片主要技术参数

1号、2号炉12台磨煤机及粉管贴瓷面积达844 m2，减轻了制粉系统煤粉管道内表面冲刷磨损，增加了锅炉煤种适应性。制粉系统漏粉量减少，现场卫生得到改善。磨煤机煤粉管道具有很好的防磨性能，提升了制粉系统安全运行的寿命，降低了启停磨煤机的额外费用，保证了制粉系统的稳定运行。

4 结束语

中速辊式磨煤机在我国火电机组中应用非常广泛，其本身的缺陷严重影响了磨煤机的安全运行。通过对宁东发电公司的现场试验和研究，提出相应的方案，分别解决了磨辊卡涩、拉杆漏粉、筒壁磨损等主要问题，保证了磨煤机的安全稳定运行，提升了磨煤机运行的可靠率。

［1］ 石金兴，王 泓，龙 辉.中速磨煤机的国产化及发展趋势分析［J］.水利电力机械，2003，25(2):5-7.

［2］ 张建彪，冯军涛，于沛东.中速辊式磨煤机磨辊卡涩问题分析［J］.东北电力技术，2013，34(2):37-39.

［3］ 张艳红.某发电公司中速磨煤机旋转喷嘴断裂原因分析［J］.东北电力技术，2013，34(1):9-11.

［4］ 苏振东，陈 鹏，张守恒.MBC-260磨煤机振动原因分析［J］.东北电力技术，2006，27(4):54-58.

［5］ 杜新达，王彦涛，谢 菲.ZGM123G中速辊式磨煤机磨辊的维护 ［J］.中国石油和化工标准与质量，2011，12(10):45-47.

［6］ 宋 宏，张龙新，王晋一.中速磨煤机液压加载系统改造与性能优化［J］.东北电力技术，2009，30(9):53-55.

Analysis on Common Problems and Solutions to ZGM Medium Speed Coal Pulverizer

FENG Jun-tao，ZHANG Jian-biao，YU Pei-dong，DING Jian-bing
(Ningxia Jingneng Ningdong Electric Power Co.，Ltd.，Yinchuan，Ningxia 750400，China)

ZGM medium speed coal pulverizer is widely used in thermal power units in China.An introduction is presented to the working principle of medium speed coal pulverizer，and the common problems in the actual operation process of ZGM medium speed coal pulverizer are analyzed.Through the test and research in power station，the rational solution is proposed，in order to ensure the safe and stable operation of the coal pulverizer.

ZGM;Medium speed coal pulverizer;Rolls;Seal

TK223;TK227

A

1004-7913(2014)02-0050-04

冯军涛 (1985—)，男，硕士，助理工程师，主要从事锅炉辅机运行与维护工作。

2013-10-18)