ZGM 中速輥式磨煤機安裝要點分析及控制

趙忠民 元 濤

（上海電力安裝第二工程有限公司）

0 引言

ZGM中速輥式磨煤機主要由機座、減速機、磨盤、噴嘴環(huán)、機殼、磨輥、拉桿加載裝置、液壓加載系統(tǒng)、分離器及密封系統(tǒng)等部分組成。由于磨煤機由下至上各部件之間結(jié)構(gòu)緊湊，而且對各處間隙的要求也相當嚴格，因此在磨煤機設(shè)備整個安裝過程中，需保證各部件的安裝標高、中心線、水平度、同軸度等數(shù)值誤差被限制在一定標準范圍內(nèi)。為此，應(yīng)對安裝工藝不斷進行改進與適當提高，從而保證磨煤機符合各項安裝標準，且運行指標具有一定的可靠性。

1 工作原理

ZGM磨煤機整體結(jié)構(gòu)是由電動機直接帶動減速機，并以相應(yīng)的減速比來傳動，3個獨立的磨輥則利用液壓加載裝置被向上頂起，和磨盤之間保持相對間距。在原煤從中心落煤管下落后，通過錐形罩均勻分布并完全填充了這個空隙之后，才能將磨輥放下，利用磨輥自身重量及液壓系統(tǒng)提供的加載力來增加碾磨壓力，對原煤進行碾壓。碾磨壓力主要來源于液壓油站提供動力的液壓缸，比例液流閥接受DCS給定的和給煤機同步的4～20mA指令，根據(jù)磨煤機出力大小，在線自動調(diào)節(jié)磨輥的加載力。三個磨輥沿圓周向均布在磨盤滾道上，并通過靜定的三點系統(tǒng)，碾磨力均勻作用至三個磨輥上。原煤的碾磨和干燥同時進行，一次風(fēng)通過噴嘴環(huán)均勻進入磨環(huán)周圍，把經(jīng)碾磨后切向飛出磨環(huán)的煤粉與鍋爐混合物烘干后運送至磨煤機上部的分離器，在分離器中進行分離，粗粉在重力作用下被分離回磨環(huán)重磨，而合格的細粉則被一次風(fēng)帶出。不易碾磨的石子煤、三塊（石塊、木塊、鐵塊）等通過噴嘴環(huán)落到一次風(fēng)室后，被刮板刮進排渣箱，由人工定期清理。

本文以某ZGM中速輥盤式磨煤機為例進行詳細分析，可以發(fā)現(xiàn)ZGM磨煤機工作的主要過程與重要裝置為：碾磨部分由旋轉(zhuǎn)的磨環(huán)和三個固定且能自轉(zhuǎn)的磨輥組成。需要加工的原煤通過磨煤機的中央落煤管墜在磨環(huán)上，旋轉(zhuǎn)磨環(huán)利用離心力作用使原煤運動至碾磨滾道上，再利用磨輥進行碾磨。碾磨力均勻作用至三個磨輥上，經(jīng)磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機、液壓缸后通過底板傳至基礎(chǔ)。

2 安裝要點分析

ZGM磨煤機安全、平穩(wěn)運行的基本要求：①振動不超過標準，動靜部件間無異常摩擦、卡澀、沖擊，軸承工作溫度不超溫，液壓油、潤滑油及冷卻水系統(tǒng)正常投運，無漏粉透風(fēng)，磨輥油封無滲油等。②保證安裝質(zhì)量，安裝中各項數(shù)值均需符合設(shè)計要求，考量部件的安裝方法、順序、控制是提高安裝質(zhì)量的關(guān)鍵所在，包括基礎(chǔ)麻面鑿制、二次灌漿、減速機臺板水平、機座與減速機同軸、液壓油潔凈沖洗等。③磨煤機工藝質(zhì)量，設(shè)備說明書是依據(jù)，施工措施是基礎(chǔ)，工藝改進和控制是關(guān)鍵，也是保證磨煤機工藝質(zhì)量和運行指標得以實現(xiàn)的重要因素［1］。

3 安裝過程中的控制要點

3.1 基礎(chǔ)麻面鑿制

磨煤機基礎(chǔ)麻面鑿制是安裝前的首要工作，對提升基礎(chǔ)二次灌漿結(jié)合力有著重要的影響。在基礎(chǔ)麻面處理中，鑿制方法不當會對基礎(chǔ)麻面效果大打折扣，以致降低二次灌漿結(jié)合力，也為磨煤機試運中可能產(chǎn)生的異常振動埋下伏筆。所以，需通過改進和完善鑿制方式來提高基礎(chǔ)麻面的鑿制質(zhì)量。

首先，在方法上采用機械和人工鑿制相結(jié)合方式，避免條狀鑿制，以三角錯開方式進行基礎(chǔ)麻面鑿制。先采用機械大規(guī)模鑿制，然后通過人工對剩余浮漿進行精細化鑿制清除，鑿制過程中所產(chǎn)生的浮灰利用壓縮空氣跟進吹掃或大型吸塵器吸附清除（如圖1所示）。其次，依據(jù)相關(guān)規(guī)范結(jié)合過往施工經(jīng)驗所積累的數(shù)據(jù)擬定控制質(zhì)量標準：鑿制范圍不少于基礎(chǔ)表面的90%，相鄰鑿制點距30mm左右，深度不小于15mm，且露出石子或堅硬混凝土表面，以保證磨煤機一次澆筑混凝土、二次灌漿、臺板三者之間結(jié)合力更加強固。

圖1 基礎(chǔ)麻面鑿制后清理

3.2 基礎(chǔ)臺板水平找正

減速機臺板水平度對磨煤機平穩(wěn)運行有著直接影響，一旦水平值超標（標準為＜0.10mm／m），將會使坐落在減速機上方的磨盤與三個磨輥之間的運轉(zhuǎn)間隙產(chǎn)生不均，從而引起磨煤機運行中異常振動。

此外，臺板就位前，對粘附于臺板下方（反面）的油污、鐵銹、毛刺、灰塵等雜物應(yīng)徹底清除，避免降低二次灌漿的附著力，應(yīng)采用鋼刷、角磨機結(jié)合清潔液進行清理。

由于火電機組迅速發(fā)展，對磨煤機的需求量不斷增多，磨煤機基礎(chǔ)臺板多為鍛制件，廠家鑒于時間利益的考慮，一般不采用自然時效（大氣中至少放置半年，效果優(yōu)于人工時效），均采用人工時效來消除鍛制臺板應(yīng)力，后經(jīng)車削后直接發(fā)運工程現(xiàn)場進行安裝，因此有時會導(dǎo)致水平值超標（大于0.10mm／m）現(xiàn)象。為此，安裝過程中臺板就位后不急于找正，而應(yīng)采用鑄鋼長平尺檢查其平整度是否合規(guī)（如圖2所示）。在超標不多的情況下，為不影響安裝工期，可現(xiàn)場直接處理，采用紅丹粉結(jié)合平板推磨檢查，用鏟刀或角磨機輕度有序地對高出點進行修整。

圖2 臺板平整度檢查

臺板水平找正采用框式水平儀（如圖3所示），擺放位置以基礎(chǔ)臺板縱橫中心邊緣處為基準。為避免框式水平儀自身微量誤差而影響找正精度，在確定框式水平儀縱橫擺放位置后，用醒目的記號筆對框式水平儀位置進行劃定標注，以便于找正過程中180°反向來回復(fù)測，從而確保找正數(shù)據(jù)的精準性。

圖3 磨煤機臺板水平找正

在找正順序上，首先找正臺板縱橫中心上的標記與基礎(chǔ)縱橫中心對齊，再測定臺板標高是否符合相關(guān)的標準，最后找正臺板縱橫方向水平度符合≤0.10mm／m，按力矩分次對稱緊固地腳螺栓。

對于臺板地腳螺栓擰緊方式，按設(shè)計初緊力矩值的1／2逐步進行，不可一次擰緊至初緊力矩。擰緊過程中密切注意設(shè)置在臺板上的框式水平儀水泡偏移情況（如圖4所示），一旦發(fā)現(xiàn)偏移，立即停止繼續(xù)擰緊，應(yīng)對其反向的地腳螺栓逐步擰緊且注意水泡位移。按上述方式來回擰緊至設(shè)計初緊力矩值，并記錄最終臺板水平數(shù)據(jù)。

圖4 臺板緊固中水平儀水泡偏移控制

3.3 基礎(chǔ)臺板二次灌漿

減速機臺板二次灌漿是在臺板水平找正且驗收合格后進行，漿料選用、灌漿流向、養(yǎng)護期限等相關(guān)因素對基礎(chǔ)灌漿質(zhì)量有著一定的影響。

在灌漿前，復(fù)查地腳螺栓盒上端橡膠墊封堵是否嚴密，防止二次灌漿時漿料進入地腳螺栓匣內(nèi)。用壓縮空氣和吸塵器對基礎(chǔ)表面再次進行吹掃、吸附干凈，提前12h對基礎(chǔ)表面充分灑水且濕潤。

在灌漿中，灌漿料應(yīng)采用無氯化物、防油的抗收縮水泥，顆粒結(jié)構(gòu)為0～8mm。灌漿順序依據(jù)現(xiàn)場實際情況，自行確定一端向另一端順流且無間斷落漿，灌漿過程中嚴禁外力沖擊基礎(chǔ)臺板。切勿為了趕進度，各處同時灌漿，致使臺板下方空氣不易排盡，從而導(dǎo)致底板出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。經(jīng)過不少于7天的養(yǎng)護，且強度達到要求后方可按力矩值對稱終緊地腳螺栓（如圖5所示）。

圖5 臺板灌漿后緊固清理

3.4 減速機安裝

減速機底平面清潔到位是減速機安裝的前提條件，為了保證施工中的安全，減速機清理工作前需要做好相對應(yīng)的臨時支撐，利用過軌吊將減速機吊起后放在支撐架上進行清理，徹底清理掉減速機底面的毛刺、雜物。

在徹底清理減速機臺板加工面后，應(yīng)徒手在臺板上抹一層薄薄的MoS2潤滑脂，既能保證臺板接觸面油膜的均勻性，又能檢測臺板上遺漏的毛刺及雜質(zhì)，避免雜物致使結(jié)合面間隙超標。

減速機就位采用專用吊環(huán)，兩組對角起吊的鋼絲繩其一端必須采用鏈條葫蘆掛鉤，確保減速機就位過程中的水平可控（如圖6所示）。減速機就位后，使用千斤頂調(diào)整減速機位置，使減速機底部邊緣上的中心線標記與臺板上中心線標記相吻合，其中心線的最大允許誤差為±0.40mm。在自然結(jié)合狀態(tài)下，用0.05～0.10mm塞尺對減速機與臺板的結(jié)合面進行間隙檢查，結(jié)合間隙＜0.10mm，然后徒手帶緊臺板所有的支撐定位螺栓。在減速機與臺板連接螺栓緊固過程中，不排除減速機縱橫中心線與臺板縱橫中線產(chǎn)生微量位移，從而導(dǎo)致返工重新找正的情況。為此，在緊固過程中，一方面，應(yīng)依據(jù)力矩值逐步分次對稱緊固，另一方面，檢查臺板支撐定位螺栓處于徒手帶緊狀態(tài)，切勿松動。

圖6 減速機就位中

3.5 機座與減速機同軸度、水平找正

機座與減速機的同軸度、水平度對磨煤機氣封密封及平穩(wěn)運行有著重要的影響，尤其是同軸精度會對碳精密封使用壽命及漏粉漏風(fēng)產(chǎn)生直接的影響，也是歷來同軸度找正較為棘手的問題。

傳統(tǒng)安裝方法是在基座就位后，其與減速機的同軸度、水平度找正采用吊線錘水平測量。該工藝對于同軸度的找正難度特別大（同軸度標準為＜0.5mm），整個找正過程不易把控，會過度消耗同軸度找正用時，而且找正精度又不高（人工觀測精度≥0.5mm），可以說在以往施工中同軸度找正＜0.5mm的記錄數(shù)據(jù)真實性不足。

針對上述情況，突破傳統(tǒng)思維，自制一套找正支架用于同軸度與水平度的找正（如圖7所示）。利用減速機上方輸出法蘭，通過連接螺栓安裝找正支架于輸出軸法蘭上，然后在機座密封周向和端平面上分別設(shè)置一只百分表。通過盤動減速箱（齒輪箱內(nèi)按要求加油），找正機座與減速機的同軸度和水平度。該找正方法的應(yīng)用，不僅顯著地提高了找正精度，而且還加快找正進度，節(jié)約了工期。對于同軸度為0.15mm的找正數(shù)據(jù)，按傳統(tǒng)工藝根本不可能實現(xiàn)。事實證明，采用自制找正支架，無論在精度上，還是在速度上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法，更重要的是對提高碳精氣封密封的使用壽命以及降低漏粉漏風(fēng)量有著顯著的作用。

圖7 減速機與機座同軸度、水平度找正

3.6 磨輥安裝時的找正及壓架導(dǎo)向裝置間隙調(diào)整

磨輥安裝保持架固定在機殼上，在輥架上安裝磨輥起吊工具，把磨輥裝置吊入機殼就位。為了防止磨輥翻倒及順利開展下面找正工作，應(yīng)使磨輥安裝保持架上的螺孔與輥架上的螺孔中心交匯，然后將磨輥與保持架用螺栓固定。需要注意的是，磨輥就位時應(yīng)將輥芯上的放油孔之一轉(zhuǎn)到最低點，以便安裝就緒后將磨輥中的防銹油排放干凈。拆下磨輥起吊工具，將磨輥找正桿插入磨輥端蓋孔中，對磨輥初步找正，使三個找正桿尖端標高大概一致且對中。

壓架就位后通過鉸軸連接鉸軸座與輥架，拆下磨輥安裝保持架，此時磨輥應(yīng)在磨盤滾道中。從上部引鉛垂線來確定磨煤機中心，調(diào)節(jié)導(dǎo)向板后的調(diào)整墊片，使三個找正桿尖端與磨輥中心線相交（如圖8所示），三個尖端的標高和對中偏差不超過8mm即可，再調(diào)整壓架與機殼導(dǎo)向裝置間的間隙，使機殼承載側(cè)導(dǎo)向板與壓架定位面間隙為零，機殼非承載側(cè)導(dǎo)向板與壓架定位面間隙為3～5mm，然后把壓架導(dǎo)向裝置用螺栓緊固在機殼上。

圖8 磨輥對中找正

3.7 液壓油管路潔凈沖洗

ZGM磨煤機安裝中，液壓管路安裝是設(shè)備中最為繁瑣且細致的工作。其中，液壓管路液壓油的潔凈沖洗尤為棘手，過度消耗時間一直是液壓管路沖洗上的難題，甚至?xí)δッ簷C如期調(diào)試產(chǎn)生不利的影響。為此，如何利用最短的時間完成合格的沖洗是關(guān)鍵所在。

一方面，濾油機選型上以沖洗壓力不低于0.5MPa、沖洗量不低于200L／min的真空濾油機（能快速、高效除去油中的水分、雜質(zhì)、烴類等有害成分）為主。沖洗介質(zhì)以實際用油（46號液壓油）為原則，避免不同的殘留油而影響加載功效。濾油機濾芯采用多規(guī)格配置（≤10μm、≤5μm），沖洗時先粗后細。

另一方面，在沖洗工藝上，采用分流合一的方式制作不銹鋼小集箱（如圖9所示），既能單管沖洗又能多管同時沖洗，以小集箱壓力不低于0.2MPa為沖洗基準，當小集箱壓力低于0.2MPa時，通過控制閥切換關(guān)閉一條或幾條沖洗管路，確保在沖管路的壓力和流速，使整個沖洗過程可控。小集箱連接于濾油機和被沖洗的液壓管路之間，沖洗時，由小集箱上的控制閥對各路管道進行切換式?jīng)_洗。該工藝措施既規(guī)避了整臺磨煤機液壓管路需分多次拆裝沖洗的繁瑣工作，同時也防止了換拆液壓管路時對潔凈管路的二次污染。在臨時油箱選用上，以磨煤機液壓油箱作為沖洗儲油箱。沖洗過程中可啟用臨時加熱，加熱油溫至50℃左右，使油液黏度降低，減小管壁內(nèi)污染物的附著，從而提高沖洗介質(zhì)功效。

圖9 采用小集箱分配式?jīng)_洗示意圖

案列：2009年漕涇一期1000MW 機組1號爐6臺ZGM133G型磨煤機液壓管道通過上述沖洗方式，在選用2臺濾油機情況下，僅用20天就完成了液壓管路沖洗工作，且一次取樣化驗合格。按傳統(tǒng)沖洗，僅一臺磨煤機的液壓管路沖洗所耗時間就將近一周。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與安裝工藝的完善，對磨煤機安裝過程中的品質(zhì)追求也在日益提高，需要在總結(jié)傳統(tǒng)安裝方法與經(jīng)驗的同時，探求更合理、更高效的安裝工序和具體工藝。因此，從安裝角度分析磨煤機的各個要點以及控制措施，有針對性地進行質(zhì)量控制和安裝工藝優(yōu)化，對提高ZGM中速輥式磨煤機安裝質(zhì)量可靠性、長壽命周期有著重要的意義。