BBD3854磨煤機螺旋輸送器故障原因分析與對策

桑長勇，杜福明，高全海，李新建

(華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204)

BBD3854磨煤機螺旋輸送器故障原因分析與對策

桑長勇，杜福明，高全海，李新建

(華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261204)

對華電濰坊發(fā)電有限公司制粉系統(tǒng)中BBD3854型雙進雙出磨煤機螺旋輸送器出現(xiàn)的支撐棒斷裂故障進行分析，提出了兩種改進措施。利用大、小修組織實施改造，通過對比，確定將螺旋輸送器改為彈性自補償結(jié)構(gòu)可徹底解決存在的問題，提高了制粉系統(tǒng)出力，保證制粉系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行。

磨煤機；螺旋輸送器；支撐棒；斷裂；磨損；彈性自補償結(jié)構(gòu)

圖1 BBD3854型雙進雙出磨煤機螺旋輸送器

0 引言

華電濰坊發(fā)電有限公司二期為2×670 MW燃煤機組，采用BBD3854型雙進雙出鋼球磨煤機正壓直吹制粉系統(tǒng)，每臺機組配備6臺磨煤機，每臺磨煤機兩側(cè)各有一套螺旋輸送器。螺旋輸送器是磨煤機的重要設備，主要作用是將原煤推入磨煤機筒體中進行研磨，其結(jié)構(gòu)通道既是進原煤通道，也是出煤粉通道。螺旋輸送器本身無動力，外側(cè)支撐在熱風盒外部的軸承支座上，內(nèi)側(cè)通過4根支撐棒與筒體相連，靠磨煤機筒體帶動做旋轉(zhuǎn)運動，承載力大，工況惡劣。該公司燃煤機組自投產(chǎn)以來，制粉系統(tǒng)運行中多次出現(xiàn)磨煤機減速箱及螺旋輸送器損壞[1-2]，迫使磨煤機退出運行進入檢修，嚴重影響鍋爐制粉系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行。

1 磨煤機螺旋輸送器存在的問題

BBD3854型雙進雙出磨煤機螺旋輸送器主要由主軸、螺旋輸送器筒體、螺旋葉片、鏈環(huán)、螺旋輸送器圓盤等部件構(gòu)成(如圖1所示)。螺旋輸送器為磨煤機重要輸送設備，長期受煤粉沖刷，缺陷多[3]。運行時進入磨煤機內(nèi)部檢修螺旋輸送器，環(huán)境惡劣，危險性較高，工作量大，對人身、設備均有許多不利影響，具體存在如下問題。

(1)螺旋輸送器內(nèi)側(cè)由4根支撐棒固定，兩側(cè)固定端不同心，運轉(zhuǎn)時發(fā)生擺動，產(chǎn)生額外的內(nèi)部應力。由于應力集中，運行中內(nèi)側(cè)支撐棒螺紋經(jīng)常斷裂；外側(cè)軸承及軸承座承受額外擺動負荷，易損難修。

(2)螺旋葉片采用鏈環(huán)連接，鏈環(huán)為點接觸，磨損后導致鏈節(jié)加長、螺旋葉片下垂，螺旋葉片和中空軸套管發(fā)生剮蹭磨損。

(3)葉片為熱成形，成形過程中，鋼帶燒紅后用模具校成形，退火導致耐磨鋼性能降低。

(4)檢修時必須先拆熱風盒，才可抽出螺旋輸送器，更換維修難度大，拆除時大量灰塵溢出，影響環(huán)境衛(wèi)生。

(5)結(jié)構(gòu)設計存在缺陷，熱風盒內(nèi)易積粉，死角堆積的煤粉存在爆燃隱患。

2 改造方案

2.1 方案1

(1)機組大、小修時，及時更換磨損嚴重的螺旋輸送器，增加1套新螺旋輸送器鏈環(huán)，改為2套并列，減少了因鏈環(huán)斷裂造成的損壞；將支撐棒找正誤差降至2 mm以下；將支撐棒材質(zhì)由34CrNi3Mo改為40CrNiMo，焊接固定時進行熱處理，以消除內(nèi)應力，提高支撐棒的強度。運行3個月后檢查發(fā)現(xiàn)，鏈環(huán)問題得到解決，支撐棒仍會斷裂，說明支撐棒強度仍然不足。

(2)增加支撐棒數(shù)量，分解受力。磨煤機內(nèi)側(cè)端襯板共16塊，4塊為帶孔襯板，拆除4塊不帶孔襯板，更換為帶孔襯板，在螺旋輸送器體相對位置進行開孔，將支撐棒由有原來的4根增加為8根，調(diào)整后安裝固定支撐棒。

該公司利用#3鍋爐小修機會對3B，3F磨煤機螺旋輸送器實施了改造。將支撐棒改為8根，取消了支撐棒護罩，防止額外擠占粉煤流通環(huán)形通道。雖然沒有從根本上消除因螺旋輸送器兩端不同心、傳動不穩(wěn)帶來的額外內(nèi)部應力，但分解了支撐棒所受應力，大大延長了支撐棒更換周期，減少了運行時螺旋輸送器因支撐棒斷裂造成的故障，但軸承擺動損壞問題沒有得到改善。

2.2 方案2

(1)支撐棒改為彈性自補償結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。將支撐棒分為兩段，一段放置于襯板孔內(nèi)，長度比襯板孔深度小15～20 mm，上部做成凹面，另一段支撐棒下部為凸面，兩段凹凸結(jié)構(gòu)連接。支撐棒上部與螺旋輸送器體連接部位加裝彈性組件。通過上、下兩部分彈性連接，有效補償、消除螺旋輸送器兩端不同心、傳動不穩(wěn)帶來的額外內(nèi)部應力。

圖2 彈性自補償式支撐棒

(2)螺旋葉片采用掛鏈式設計，點接觸變?yōu)榫€接觸，葉片活動范圍減小，波動小，消除葉片外圓與中空軸套管的剮蹭磨損。

(3)葉片采用耐磨鋼板冷彎成形，保證了耐磨鋼板的耐磨強度。

(4)熱風盒(如圖3所示)采用端面法蘭結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)端面加裝可拆卸式密封擋板，防止鋼球、煤粉進入熱風盒內(nèi)造成擠壓磨損；外側(cè)端面法蘭中部設置軸承箱，安裝螺旋輸送器支撐軸承；內(nèi)側(cè)加裝骨架密封，箱體采用射流卷吸風式密封風結(jié)構(gòu)，保護軸承免受高溫輻射；檢修時無需拆熱風盒，只需拆除外側(cè)端面法蘭蓋板即可抽出螺旋輸送器，檢修方便，工作量大大減小，現(xiàn)場清潔。

圖3 熱風盒

該公司利用#4鍋爐小修機會對4F磨煤機螺旋輸送器進行了改造。

3 改造方案對比

(1)#3鍋爐3B，3F磨煤機增加支撐棒后運行6個月，未出現(xiàn)磨煤機螺旋輸送器支撐棒故障，為避免額外擠占粉煤流通環(huán)形通道，取消了防護罩，導致支撐棒磨損量略有增加，但不會對支撐棒強度造成較大影響。

(2)#4鍋爐4F磨煤機運行2個月，未出現(xiàn)磨煤機螺旋輸送器故障。通過改造，設備運行平穩(wěn)，大幅度延長支撐桿、軸承、軸承座、內(nèi)襯、螺旋葉片等的使用壽命，停機時間大幅度減少， 維修更換方便。

通過以上對比，可以得出以下結(jié)論。

(1)改變支撐棒材質(zhì)，未能解決實際問題。增加鏈環(huán)數(shù)量，起到了一定的保護作用，可以部分解決螺旋輸送器問題。增加支撐棒數(shù)量，可以部分解決螺旋輸送器支撐棒斷裂問題，但未從根本上消除支撐棒應力集中造成的問題。

(2)螺旋輸送器改為彈性自補償結(jié)構(gòu)，從根本上消除了導致支撐棒斷裂和軸承損壞的內(nèi)部因素，螺旋輸送器傳動平穩(wěn)，無需增加支撐棒數(shù)量，徹底解決支撐棒斷裂和軸承容易損壞的問題。創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的掛鏈設計，避免了葉片外圓與中空管內(nèi)襯的剮蹭磨損。葉片采用冷彎成形，保證了耐磨鋼板的耐磨性能,延長了使用壽命。原來更換螺旋輸送器時需斷開熱風管道，拆除連接法蘭，然后整體拆下熱風盒(如圖4所示)，改造后兩側(cè)端面為法蘭結(jié)構(gòu)，抽出螺旋輸送器時無需拆熱風盒，只需拆除法蘭蓋板(如圖5所示)，檢修方便，工作量小，現(xiàn)場清潔。

圖4 原磨煤機螺旋輸送器結(jié)構(gòu)

圖5 優(yōu)化后磨煤機螺旋輸送器結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語

通過對華電濰坊發(fā)電有限公司670 MW燃煤機組磨煤機螺旋輸送器故障原因分析，找到了降低磨煤機螺旋輸送器故障的最佳方案并組織了實施，提高了設備的安全性和可靠性。改造仍然存在很多不足之處，希望能與大家能共同探討、共同提高。

[1]劉兆俊，石天佐.雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)改進[J].電力安全技術,2010,12(11):40-41.

[2]羅森.雙進雙出鋼球磨煤機故障分析及改造[C]//中國電力企業(yè)聯(lián)合會.第7屆全國電站鍋爐專業(yè)技術交流年會論文集,2012: 569-574.

[3]陳龍，辛本權(quán)，袁鶴，等.BBD4360雙進雙出磨煤機運行出現(xiàn)的問題及對策[C]//中國電機工程學會.中國電機工程學會清潔高效燃煤發(fā)電技術協(xié)作網(wǎng)2010年年會論文集,2010: 742-747.

(本文責編：劉芳)

2017-02-02；

2017-03-04

TM 621

B

1674-1951(2017)03-0057-03

桑長勇(1977—)，男，山東濰坊人，技師，從事電廠鍋爐維護工作(E-mail:feel1489@sohu.com)。