中速磨煤機磨輥脫開原因分析與預防措施

（內(nèi)蒙古京隆發(fā)電有限責任公司 內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn) 012100）

京隆發(fā)電公司2×600 MW亞臨界空冷機組，鍋爐采用中速磨煤機冷一次風正壓直吹式制粉系統(tǒng)，北京電力設備總廠制造的ZGM113型中速輥式磨煤機，最大通風量為100.87 t/h，轉(zhuǎn)速為24.2 r/min，分離器型式為靜態(tài)離心擋板式，使用設計煤種標準出力為 64.66 t/h（R90=20%，HGI=50，WY=10%），磨煤機最大出力為72.78 t/h。每臺爐配6臺磨煤機，設計煤種為準格爾礦煤，校核煤種為晉北代表煤。燃燒設計煤種時，5臺運行，1 臺備用［1］。

1 事發(fā)前工況

2020年 3月 6日19∶15，#2機組 R方式運行，負荷 600 MW，6臺磨煤機運行。D磨煤機煤量60 t/h，入口風量89 t/h，電機電流100 A，變加載壓力15.7 MPa，運行正常。19∶22，運行人員就地巡檢發(fā)現(xiàn)D磨煤機東北側(cè)拉桿煤層厚度指示至最低位置，拉桿不動作，懷疑拉桿斷裂，停運做措施準備進內(nèi)部檢查。

2 現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)的問題

檢修人員進磨煤機內(nèi)部檢查后，發(fā)現(xiàn)西北側(cè)#1磨輥鉸軸座與三角架固定螺栓全部斷裂，磨輥與三角架脫開傾斜支撐在另外兩個磨輥上，見圖1。#1、#3磨輥之間的磨盤流化風管斷裂成兩段，一段立在#3磨輥上、另一段壓在#1磨輥下，見圖2。

將D磨煤機三角架拆出后翻面，發(fā)現(xiàn)與鉸軸座連接的12條螺栓全部斷裂，其中5條從三角架螺紋底孔內(nèi)部斷裂，其他7條從螺紋斷面處斷裂，斷裂的螺栓在磨煤機內(nèi)未找到，判斷隨石子煤一同排走，見圖3。東北側(cè)拉桿密封風室煤粉板結(jié)，導致拉桿不正常磨損，拉桿密封風管路可能堵塞［2］，見圖4和圖5。

3 設備檢修、運行情況

3.1 #2爐D磨煤機檢修情況

大修：2019年 10月16日—11月4日，#2機組A修期間進行了D磨煤機大修工作，更換磨輥總成3個、更換東南側(cè)導向板1塊、更換三角架導向板3塊、更換拉桿上下密封3個、靜環(huán)磨損嚴重補焊、3個磨輥重新加油，磨輥密封風管磨損嚴重更換。

定檢：2020年1月11日，#2機組調(diào)停臨修期間對D磨煤機進行了定檢，檢查D磨煤機#1磨輥磨損11 mm，#2磨輥磨損10 mm，#3磨輥磨損10 mm，磨盤磨損9 mm，動靜環(huán)間隙12 mm，磨輥無滲油。

3.2 #2爐D磨煤機運行情況

2019年11月25日—2020年1月22日 運行58天

2020年2月19日—2020年3月6日 運行17天

從2019年A修期間進行大修至發(fā)生故障共運行75天，距上次臨修定檢間隔17天。

4 原因分析

（1）D磨煤機從2019年A修期間進行大修至發(fā)生故障共運行75天，距上次臨修定檢間隔17天。調(diào)取D磨煤機從2月19日機組啟動至故障停運期間共17天運行電流，與煤量基本呈對應關系，無突然增大現(xiàn)象，每天運行人員監(jiān)盤、運行及檢修人員就地巡點檢也未發(fā)現(xiàn)異常。事發(fā)時，正值運行交接班期間，接班巡檢就地檢查發(fā)現(xiàn)東北側(cè)拉桿不動、磨煤機內(nèi)部有輕微異音但并不明顯，磨煤機本體無振動且運行電流平穩(wěn)。以往磨煤機內(nèi)部卡澀異物時，電流會突增且伴有劇烈振動。檢查D磨煤機脫落的流化風管外觀無碾軋、擠碰的痕跡（見圖6）。檢查發(fā)現(xiàn)另一根流化風管道與其中一側(cè)磨輥輥架及磨盤安裝的水平、垂直距離約不足5 cm，因此判斷#2爐D磨煤機#1磨輥輥架與三角架連接螺栓先斷裂，磨輥總成與三角架脫開但壓在三角架下，脫開的磨輥在磨盤輥道上繼續(xù)運行但與三角架相對位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將兩個磨輥總成之間安裝的流化風管道觸碰掉，脫落在磨盤中間。流化風管道脫落時間不長，運行人員發(fā)現(xiàn)東北側(cè)拉桿不動及時停磨，脫落在磨盤上的流化風管未卡死磨輥，因此運行電流一直無明顯變化。2018年4月19日06∶34，#2爐D磨煤機也因2016年技改加裝的流化風管磨損脫落，造成磨煤機劇烈振動且有明顯異音，停運后進磨煤機內(nèi)部進行拆除、加堵［3］。

（2）磨煤機磨輥脫開，主要原因為連接螺栓斷裂。磨煤機三角架使用時間較長（近12年），三角架固定鉸軸座的內(nèi)螺紋反復多次使用部分已損壞，運行中不斷承受橫向剪切力及垂直方向上的擠壓力，雖每次大修均使用絲錐重新攻絲，但是螺紋的受力面、緊力大大減小，在受力較大的情況下緊固螺栓就會失效（俗稱擼扣）?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)5條連接螺栓從螺紋內(nèi)部斷裂，說明已達不到正常的緊力，在磨輥運行中循環(huán)沖擊載荷作用下，三角架與磨輥鉸軸座結(jié)合面處形成較大剪切應力，緊力不夠的螺栓先斷裂，其他螺栓也陸續(xù)在循環(huán)載荷作用下產(chǎn)生疲勞、斷裂。

（3）D 磨煤機停運檢修時未在磨煤機內(nèi)部找到斷裂的9條螺栓，說明#1磨輥輥架與三角架連接螺栓提前斷裂隨石子煤排走。#1磨輥脫開導致三角架在原垂直、水平方向受力發(fā)生變化，三角架不在同一水平面，在垂直方向上發(fā)生偏斜擠壓東北側(cè)拉桿，導致東北側(cè)拉桿與拉桿密封箱內(nèi)板結(jié)的煤粉塊摩擦，拉桿非正常磨損。

5 預防整改措施

經(jīng)分析，本次磨煤機磨輥脫開主要由于大修工藝不到位、臨修消缺定檢不細、質(zhì)量不高、檢修不徹底所導致。針對存在的問題，主要提出以下幾點預防措施：

（1）提高磨煤機檢修工藝。磨煤機大修中發(fā)現(xiàn)三角架螺紋損壞，必須在原螺紋孔處攻更大的螺紋孔覆蓋原來的螺紋孔，且新孔的小徑必須大于原來孔的大徑，同時將絞軸座螺栓孔擴大。如果繼續(xù)使用原來規(guī)格的螺栓，則使用螺紋護套既解決螺紋內(nèi)孔擴大的問題，又可以提高螺栓緊固強度。

（2）磨煤機大修時鉸軸座和三角架連接螺栓必須緊固到位，結(jié)合面四周全部焊接，增加三角架與輥架連接強度；對三角架承力側(cè)、非承力側(cè)導向板及時更換，間隙保證在要求范圍之內(nèi)；磨煤機磨輥找正在要求范圍內(nèi)。

（3）將鉸軸座和三角架連接螺栓由8.8級升級為12.9級螺栓，且必須由正規(guī)廠家生產(chǎn)。

（4）三角架長期使用內(nèi)螺紋損壞，連接緊力下降，儲備新的三角架或磨煤機大修時拆下進行修理。

（5）對其他磨煤機輥架與三腳架連接螺栓進行檢查，及時消缺。

（6）優(yōu)化、完善磨煤機定檢項目，根據(jù)磨煤機實際運行狀態(tài)，及時調(diào)整定檢項目及范圍［4］。

（7）利用等級檢修機會對拉桿密封風管路進行檢查，徹底清理、疏通密封風管路及拉桿密封室，防止拉桿密封，起不到作用頻繁損壞。對拉桿密封室進行改造，加裝檢修孔，方便檢修人員對密封室積粉情況進行檢查清理。

（8）提高磨煤機大修、定檢定修質(zhì)量及設備修后驗收標準，優(yōu)化驗收流程，做到應查必查、應修必修、修必修好。

6 結(jié)論

鑒于大部分煤粉爐均配置以中速磨煤機為主，通過對中速磨煤機磨輥脫開原因進行分析，并結(jié)合現(xiàn)場勘察情況發(fā)現(xiàn)了其他問題，針對存在的問題提出了預防措施。做好運行調(diào)整、檢修維護兩方面工作，磨煤機將長周期穩(wěn)定運行，提高設備可靠性，保證機組安全穩(wěn)定運行。