660 MW機(jī)組ZGM中速磨煤機(jī)狀態(tài)檢修管理研究

摘要：作為火力發(fā)電廠的重要輔助系統(tǒng)，磨煤機(jī)是燃料穩(wěn)定供應(yīng)的過程中必不可少的環(huán)節(jié)。磨煤機(jī)系統(tǒng)包含本體、減速機(jī)、潤滑油系統(tǒng)、液壓油系統(tǒng)、密封風(fēng)系統(tǒng)和排渣等配套系統(tǒng)，隨著煤質(zhì)下降和煤混燒的持續(xù)推進(jìn)，磨煤機(jī)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性要求日益提高。鑒于此，針對某660 MW機(jī)組ZGM中速磨煤機(jī)狀態(tài)檢修開展課題研究，通過講解ZGM113K磨煤機(jī)的工作原理、點檢標(biāo)準(zhǔn)和故障診斷，在磨煤機(jī)各部件故障識別和故障診斷既有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，闡述了ZGM113K磨煤機(jī)實施狀態(tài)檢修的一般方法步驟。通過分析磨煤機(jī)運行參數(shù)，結(jié)合故障現(xiàn)象，及時掌握設(shè)備狀態(tài)，提高設(shè)備管理水平，降低設(shè)備故障率；另外，還對ZGM113K磨煤機(jī)各部分的故障模式表進(jìn)行了歸納整理。

關(guān)鍵詞：ZGM113K磨煤機(jī)；故障診斷；狀態(tài)檢修

中圖分類號：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1671-0797（2024）20-0078-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.20.018

0 引言

在當(dāng)前新能源裝機(jī)比例大幅提升的背景下，火力發(fā)電企業(yè)不僅需要保障穩(wěn)定的電力供應(yīng)，還需要承擔(dān)新能源消納的調(diào)峰任務(wù)，這就對火力發(fā)電機(jī)組的安全、高效、穩(wěn)定、調(diào)峰能力提出了更高的要求。檢修管理是電力企業(yè)保障機(jī)組裝機(jī)運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而制粉系統(tǒng)是鍋爐的重要組成部分，其中磨煤機(jī)具有工藝機(jī)理復(fù)雜、工況多變的特點，一旦出現(xiàn)性能異常，必然影響鍋爐的安全穩(wěn)定運行[1]，因此及時、準(zhǔn)確、有效地開展磨煤機(jī)狀態(tài)檢修十分必要。

1 ZGM113K磨煤機(jī)工作原理

ZGM113K-Ⅱ型磨煤機(jī)主要由電機(jī)、減速箱、磨環(huán)及噴嘴環(huán)、磨輥、輥套、加載油缸、煤粉分離器、支撐座、密封空氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成[2]。磨煤機(jī)研磨系統(tǒng)由一個旋轉(zhuǎn)的磨環(huán)和三個固定且可自轉(zhuǎn)的磨輥組成。原煤落入磨環(huán)中央，在離心力的作用下原煤進(jìn)入研磨軌道，研磨后煤粉在一次風(fēng)攜帶下經(jīng)過動態(tài)分離器后進(jìn)入爐膛內(nèi)部。碾磨力分為加載力和反作用力，是由液壓油站產(chǎn)生的，均勻地作用在三根液壓拉桿上，經(jīng)磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機(jī)、液壓缸后通過底板傳至基礎(chǔ)[3]。減速箱配套潤滑油站，對減速箱內(nèi)部齒輪進(jìn)行潤滑和冷卻。配套使用密封風(fēng)機(jī)，對磨煤機(jī)傳動盤、拉桿密封、磨輥等處進(jìn)行密封。

2 ZGM113K磨煤機(jī)點檢標(biāo)準(zhǔn)

ZGM113K型磨煤機(jī)主要針對磨煤機(jī)本體、液壓油站、潤滑油站、動態(tài)分離器和煤粉管道五個部分進(jìn)行點檢，點檢技術(shù)規(guī)范中明確了用于監(jiān)測運行狀態(tài)和故障征兆的關(guān)鍵參數(shù)[4]。磨煤機(jī)運行狀態(tài)中定量參數(shù)主要通過DCS在線監(jiān)測系統(tǒng)和儀器測量來獲得并記錄，如磨煤機(jī)電流、入口風(fēng)量、出口風(fēng)溫、進(jìn)出口差壓、動態(tài)分離器電流等，但另外一部分運行參數(shù)如減速機(jī)振動、減速機(jī)有無異音、石子煤排放量、漏油漏粉情況、油泵振動等，需要點檢人員通過周期性檢查獲取。

3 ZGM113K磨煤機(jī)定檢標(biāo)準(zhǔn)

磨煤機(jī)定檢是每季度對磨煤機(jī)進(jìn)行一次內(nèi)部檢查，檢查內(nèi)容主要包含導(dǎo)向裝置、鉸軸裝置、磨輥、防磨護(hù)板、拉桿密封裝置、動靜環(huán)磨損程度，當(dāng)磨煤機(jī)導(dǎo)向板磨損后，導(dǎo)向間隙調(diào)節(jié)不當(dāng)，會造成導(dǎo)向板單側(cè)間隙過大，導(dǎo)向板工作面受力增大，從而引起三腳架中心偏移，拉桿橫向擺動增大，磨煤機(jī)振動增大；同樣當(dāng)磨煤機(jī)鉸軸磨損時，輥架與鉸軸座間隙增大，磨煤機(jī)運行過程中，磨輥壓架角度改變，可能造成磨輥套與襯板外沿接觸，導(dǎo)致磨輥下壓時磨煤機(jī)振動增大[5]；導(dǎo)向裝置間隙調(diào)節(jié)不當(dāng)和鉸軸座磨損也可從三只磨輥套磨損量嚴(yán)重不均中反映出來，當(dāng)三腳架中心偏移時，一定會出現(xiàn)單只磨輥嚴(yán)重磨損的現(xiàn)象。磨輥磨損程度也是磨煤機(jī)定期檢查的重點項目，當(dāng)三只磨輥套磨損均勻但磨損量較大時，會造成磨煤機(jī)電流增大、出力下降，所以定期檢查磨煤機(jī)內(nèi)部磨輥套磨損量、鉸軸裝置磨損程度等項目，調(diào)整導(dǎo)向裝置間隙，有助于全方位掌握磨煤機(jī)使用狀態(tài)，是磨煤機(jī)狀態(tài)檢修的重要環(huán)節(jié)。針對ZGM113K型磨煤機(jī)，具體定檢項目如表1所示。

4 ZGM113K磨煤機(jī)故障診斷

ZGM113K磨煤機(jī)具體的故障現(xiàn)象及處理措施如下。

4.1 磨煤機(jī)動環(huán)脫落

當(dāng)磨煤機(jī)動環(huán)脫落時，磨煤機(jī)動靜環(huán)間隙異常增大，熱一次風(fēng)攜粉能力降低，一次風(fēng)攜帶煤粉進(jìn)入石子煤倉，故此時故障現(xiàn)象為：現(xiàn)場石子煤大量增加，大量未燃燒的煤粉摻雜在石子煤中，由于熱一次風(fēng)大量進(jìn)入石子煤倉中，石子煤斗處溫度升高，熱風(fēng)外泄；磨煤機(jī)進(jìn)出口差壓明顯升高，即便減少給煤機(jī)的給煤量，磨煤機(jī)進(jìn)出口差壓仍無法下降；出口風(fēng)粉速度有下降趨勢，但是風(fēng)粉溫度升高。

具體處理措施如下：在磨煤機(jī)不能停運的情況下，應(yīng)首先穩(wěn)定給煤量，適當(dāng)增加磨煤機(jī)進(jìn)口一次風(fēng)量，降低動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速；提高磨煤機(jī)液壓加載力，降低反作用力，提高磨煤機(jī)出口煤粉細(xì)度，可以達(dá)到降低石子煤量的目的；提高磨煤機(jī)密封風(fēng)壓力，防止磨輥漏入煤粉；當(dāng)磨煤機(jī)停運后，檢查動環(huán)固定螺栓有無斷裂，查明螺栓斷裂的原因，取出動環(huán)托板處的斷絲，更換磨煤機(jī)動環(huán)，針對常用的分體式動環(huán)，要在組合焊縫處進(jìn)行焊接，使動環(huán)連成一體，提高分體式動環(huán)的整體強度；對石子煤倉進(jìn)行檢查，對內(nèi)部積存的石子煤進(jìn)行清理，對石子煤刮板進(jìn)行檢查，對嚴(yán)重磨損的石子煤刮板進(jìn)行更換。

4.2 磨煤機(jī)內(nèi)部著火

磨煤機(jī)內(nèi)部著火的征兆如下：磨煤機(jī)出口溫度快速上升，磨煤機(jī)外殼有陣陣熱浪，保溫外護(hù)板發(fā)生變色、脫落現(xiàn)象，伴隨著火星從石子煤中冒出。磨煤機(jī)內(nèi)部著火的可能原因如下：磨煤機(jī)內(nèi)部堆積了紙片、破布、稻草、木塊等雜物，這些雜物在磨煤機(jī)內(nèi)部高溫環(huán)境下自燃，引發(fā)磨煤機(jī)內(nèi)部煤粉燃燒；一次風(fēng)道入口或者石子煤倉中大量堆積石子煤，石子煤爆燃引發(fā)煤粉燃燒；在磨煤機(jī)磨碗上堆積大量煤粉，尤其是煤粉堆積在磨煤機(jī)內(nèi)部正常風(fēng)量達(dá)不到的死角，也存在煤粉燃燒的可能性。

相應(yīng)處理對策如下：保證磨煤機(jī)持續(xù)運行，熱風(fēng)門全部關(guān)閉，使用冷風(fēng)對磨煤機(jī)通風(fēng)，并在保證磨煤機(jī)出力的情況下增大煤量，如果出口溫度仍然難以控制，使用消防蒸汽對磨煤機(jī)滅火。當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度下降后，確認(rèn)其他著火征兆信號已經(jīng)消失，關(guān)閉磨煤機(jī)消防蒸汽。

4.3 磨煤機(jī)振動及漏粉治理

評估磨煤機(jī)目前的運行狀態(tài)，對磨煤機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢修，關(guān)鍵的理論依據(jù)是將磨煤機(jī)的狀態(tài)參數(shù)與故障現(xiàn)象相結(jié)合。故障診斷表是設(shè)備劣化分析的重要依據(jù)，制定磨煤機(jī)故障診斷表（表2），可以在磨煤機(jī)振動和漏粉時快速判斷故障原因，以防故障繼續(xù)擴(kuò)大。

4.4 磨煤機(jī)油系統(tǒng)故障

磨煤機(jī)油系統(tǒng)常見故障如表3～4所示，本文針對油泵、油壓和液壓缸等方面展開故障分析。

5 結(jié)束語

磨煤機(jī)狀態(tài)檢修是設(shè)備管理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相比于事故搶修，狀態(tài)檢修將成為磨煤機(jī)維護(hù)中未雨綢繆、防患于未然的重要手段。磨煤機(jī)故障原因復(fù)雜，關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的耦合性較強，針對磨煤機(jī)實行定檢定修，可以讓管理人員實時掌握磨煤機(jī)運行工況和使用壽命，將可能出現(xiàn)的事故抑制在萌芽狀態(tài)。定期點檢和定期檢查突出了數(shù)據(jù)記錄的重要性，數(shù)據(jù)記錄、參數(shù)異常分析和故障排除是磨煤機(jī)狀態(tài)檢修的重要步驟，本文通過講解ZGM113K磨煤機(jī)的工作原理、點檢標(biāo)準(zhǔn)、定檢標(biāo)準(zhǔn)、故障現(xiàn)象和處理方法，闡述了ZGM113K磨煤機(jī)狀態(tài)檢修的步驟和方法，總結(jié)了磨煤機(jī)本體、油系統(tǒng)和防磨治理診斷表，歸納了不同故障原因?qū)?yīng)的參數(shù)變化及相應(yīng)的處理策略，對于磨煤機(jī)狀態(tài)檢修具有指導(dǎo)意義。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 韓格爾，張利馗.磨煤機(jī)電機(jī)振動異常及異音分析、處理[J].上海大中型電機(jī)，2023（4）：60-62.

[2] 周剛.ZGM113K型中速磨煤機(jī)改造分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2016，34（5）：67-70.

[3] 李化偉.國華準(zhǔn)電降低磨煤機(jī)入口一次風(fēng)壓的優(yōu)化調(diào)整分析[J].科技資訊，2015，13（15）：78.

[4] 周茹雯.T公司磨煤機(jī)故障預(yù)警與故障管理研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2022.

[5] 黃新，劉翔宇，牟云，等.ZGM113N型中速磨煤機(jī)磨輥松動故障分析及改進(jìn)措施[J].電站系統(tǒng)工程，2023，39（5）：78-79.

收稿日期：2024-06-13

作者簡介：王海洋（1990—），男，河北滄州人，碩士研究生，工程師，研究方向：鍋爐設(shè)備狀態(tài)檢修。