660 MW机组ZGM中速磨煤机状态检修管理研究

0 引言

在当前新能源装机比例大幅提升的背景下,火力发电企业不仅需要保障稳定的电力供应,还需要承担新能源消纳的调峰任务,这就对火力发电机组的安全、高效、稳定、调峰能力提出了更高的要求。检修管理是电力企业保障机组装机运行的关键环节,而制粉系统是锅炉的重要组成部分,其中磨煤机具有工艺机理复杂、工况多变的特点,一旦出现性能异常,必然影响锅炉的安全稳定运行^[1],因此及时、准确、有效地开展磨煤机状态检修十分必要。

1 ZGM113K磨煤机工作原理

ZGM113K—Ⅱ型磨煤机主要由电机、减速箱、磨环及喷嘴环、磨辊、辊套、加载油缸、煤粉分离器、支撑座、密封空气系统、润滑系统等组成^[2]。磨煤机研磨系统由一个旋转的磨环和三个固定且可自转的磨辊组成。原煤落入磨环中央,在离心力的作用下原煤进入研磨轨道,研磨后煤粉在一次风携带下经过动态分离器后进入炉膛内部。碾磨力分为加载力和反作用力,是由液压油站产生的,均匀地作用在三根液压拉杆上,经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础^[3]。减速箱配套润滑油站,对减速箱内部齿轮进行润滑和冷却。配套使用密封风机,对磨煤机传动盘、拉杆密封、磨辊等处进行密封。

2 ZGM113K磨煤机点检标准

ZGM113K型磨煤机主要针对磨煤机本体、液压油站、润滑油站、动态分离器和煤粉管道五个部分进行点检,点检技术规范中明确了用于监测运行状态和故障征兆的关键参数^[4]。磨煤机运行状态中定量参数主要通过DCS在线监测系统和仪器测量来获得并记录,如磨煤机电流、入口风量、出口风温、进出口差压、动态分离器电流等,但另外一部分运行参数如减速机振动、减速机有无异音、石子煤排放量、漏油漏粉情况、油泵振动等,需要点检人员通过周期性检查获取。

3 ZGM113K磨煤机定检标准

磨煤机定检是每季度对磨煤机进行一次内部检查,检查内容主要包含导向装置、铰轴装置、磨辊、防磨护板、拉杆密封装置、动静环磨损程度,当磨煤机导向板磨损后,导向间隙调节不当,会造成导向板单侧间隙过大,导向板工作面受力增大,从而引起三脚架中心偏移,拉杆横向摆动增大,磨煤机振动增大;同样当磨煤机铰轴磨损时,辊架与铰轴座间隙增大,磨煤机运行过程中,磨辊压架角度改变,可能造成磨辊套与衬板外沿接触,导致磨辊下压时磨煤机振动增大^[5];导向装置间隙调节不当和铰轴座磨损也可从三只磨辊套磨损量严重不均中反映出来,当三脚架中心偏移时,一定会出现单只磨辊严重磨损的现象。磨辊磨损程度也是磨煤机定期检查的重点项 目,当三只磨辊套磨损均匀但磨损量较大时,会造成磨煤机电流增大、出力下降,所以定期检查磨煤机内部磨辊套磨损量、铰轴装置磨损程度等项目,调整导向装置间隙,有助于全方位掌握磨煤机使用状态,是磨煤机状态检修的重要环节。针对ZGM113K型磨煤机,具体定检项目如表1所示。

4 ZGM113K磨煤机故障诊断

ZGM113K磨煤机具体的故障现象及处理措施如下。

4.1磨煤机动环脱落

当磨煤机动环脱落时,磨煤机动静环间隙异常增大,热一次风携粉能力降低,一次风携带煤粉进入石子煤仓,故此时故障现象为:现场石子煤大量增加,大量未燃烧的煤粉掺杂在石子煤中,由于热一次风大量进入石子煤仓中,石子煤斗处温度升高,热风外泄;磨煤机进出口差压明显升高,即便减少给煤机的给煤量,磨煤机进出口差压仍无法下降;出口风粉速度有下降趋势,但是风粉温度升高。

具体处理措施如下:在磨煤机不能停运的情况下,应首先稳定给煤量,适当增加磨煤机进口一次风量,降低动态分离器转速;提高磨煤机液压加载力,降低反作用力,提高磨煤机出口煤粉细度,可以达到降低石子煤量的目的;提高磨煤机密封风压力,防止磨辊漏入煤粉;当磨煤机停运后,检查动环固定螺栓

有无断裂,查明螺栓断裂的原因,取出动环托板处的断丝,更换磨煤机动环,针对常用的分体式动环,要在组合焊缝处进行焊接,使动环连成一体,提高分体式动环的整体强度;对石子煤仓进行检查,对内部积存的石子煤进行清理,对石子煤刮板进行检查,对严重磨损的石子煤刮板进行更换。

4.2磨煤机内部着火

磨煤机内部着火的征兆如下:磨煤机出口温度快速上升,磨煤机外壳有阵阵热浪,保温外护板发生变色、脱落现象,伴随着火星从石子煤中冒出。磨煤机内部着火的可能原因如下:磨煤机内部堆积了纸片、破布、稻草、木块等杂物,这些杂物在磨煤机内部高温环境下自燃,引发磨煤机内部煤粉燃烧;一次风道入口或者石子煤仓中大量堆积石子煤,石子煤爆燃引发煤粉燃烧;在磨煤机磨碗上堆积大量煤粉,尤其是煤粉堆积在磨煤机内部正常风量达不到的死角,也存在煤粉燃烧的可能性。

相应处理对策如下:保证磨煤机持续运行,热风门全部关闭,使用冷风对磨煤机通风,并在保证磨煤机出力的情况下增大煤量,如果出口温度仍然难以控制,使用消防蒸汽对磨煤机灭火。当磨煤机出口温度下降后,确认其他着火征兆信号已经消失,关闭磨煤机消防蒸汽。

4.3磨煤机振动及漏粉治理

评估磨煤机目前的运行状态,对磨煤机进行状态检修,关键的理论依据是将磨煤机的状态参数与故障现象相结合。故障诊断表是设备劣化分析的重要依据,制定磨煤机故障诊断表(表2),可以在磨煤机振动和漏粉时快速判断故障原因,以防故障继续扩大。

4.4磨煤机油系统故障

磨煤机油系统常见故障如表3~4所示,本文针对油泵、油压和液压缸等方面展开故障分析。

5 结束语

磨煤机状态检修是设备管理过程中的关键环节,相比于事故抢修,状态检修将成为磨煤机维护中未雨绸缪、防患于未然的重要手段。磨煤机故障原因 复杂,关联系统的耦合性较强,针对磨煤机实行定检定修,可以让管理人员实时掌握磨煤机运行工况和使用寿命,将可能出现的事故抑制在萌芽状态。定期点检和定期检查突出了数据记录的重要性,数据记录、参数异常分析和故障排除是磨煤机状态检修的重要步骤,本文通过讲解ZGM113K磨煤机的工作原理、点检标准、定检标准、故障现象和处理方法,阐述了ZGM113K磨煤机状态检修的步骤和方法,总结了磨煤机本体、油系统和防磨治理诊断表,归纳了不同故障原因对应的参数变化及相应的处理策略,对于磨煤机状态检修具有指导意义。

[参考文献]

[1]韩格尔,张利馗.磨煤机电机振动异常及异音分析、处理[J].上海大中型电机,2023(4):60—62.

[2]周刚.ZGM113K型中速磨煤机改造分析[J].内蒙古电力技术,2016,34(5):67—70.

[3]李化伟.国华准电降低磨煤机入口一次风压的优化调整分析[J].科技资讯,2015,13(15):78.

[4]周茹雯.T公司磨煤机故障预警与故障管理研究[D].杭州:浙江大学,2022.

[5] 黄新,刘翔宇,牟云,等.ZGM113N型中速磨煤机磨辊松动故障分析及改进措施[J].电站系统工程,2023,39 (5): 78—79.

2024年第20期第18篇