中速辊式磨煤机振动现状分析与处理方法

1 ZGM123G型中速辊式磨煤机振动现状分析与处理方法

摘要：以岱海电厂磨煤机为例，分析了ZGM123G步中速辊式磨煤机振动的原因，并有针对性的介绍了解决处理磨煤机振动性问题的方法. 关键词：磨煤机；磨盘；风煤比；导向板 引言 近年来，随着电网扩容，300、600MW大型火电机组已成为我同发电的主要机型，直吹式制粉 系统在我国火电厂获得广泛应用，中速磨煤机的可靠性直接限制火电厂的发电量，影响火电厂的安 全生产和经济运行，本文主要是通过对岱海发电厂600MW机组磨煤机试运行中出现的振动问题及 解决办法进行了分析总结。 1振动现象 2005年8月10日下午19: 40,岱海电厂#12磨煤机投运，19: 50#12磨煤机筒体剧烈振动，被 迫停运。施工队伍立即组织人员进行抢修，检查磨煤机内没有大块，排渣箱内有积煤，刮板安装间 隙等无异常，済理渣箱内积煤后恢复备用。8月11曰凌晨，B磨再次启动，半小时后筒体呈“跳跃” 状振动，被迫停运，同时#11、#13、#14、#15、#16磨煤机在试运中也频繁出现剧烈振动。 2磨煤机振动原理 ZGM123G中速磨煤机工作动力传递程序是：电动机（反作用于地基）→减速机（反作用于地基) →传动支架→磨盘→（原煤层）→磨辊→磨辊支架→磨辊压架→导向板→外简体→底座→地基。在动力过程中的转动部件有电动机、减速机、传动支架、磨盘、磨辊、渣物刮板，这些部件的振动特性是旋转机械特性，振动的测量部位在电动机或减速机的基础和轴承处。减速机的输出转速只有23.1 rpm，属于低速重载设备，振动一般不会超标.所谓的磨煤机振动往往指的是外筒体和底座的振动。 外筒体和底座的振动动力是磨辊通过磨辊压架作用在外筒体导向架上反作用力。可以理解，所有磨煤机部件中，分为旋转件（约68T)和非旋转件（约24T)，其相互作用力的传递必须平稳和可靠才能保证磨煤机的稳定运行。 2

影响磨煤机动静间作用力传递的部件有：磨辊支架与压架间的联结；磨辊压架与导向架间的间隙（厂家标准为承力侧0,非承力侧间隙5mm):磨辊与磨盘间原煤层的厚度和特性；渣箱内渣量；排渣刮板与底座间隙；外简体和底座的结构特性。 对新安装的磨煤机来说，磨辊支架与压架间的联结，磨辊压架与导向架间的间隙，排渣刮板与 底座间隙，已经检验合格。外筒体和底座的结构特性也属成熟设计。所以彫响振动的因素只有磨辊与磨盘间原煤层的厚度和特性及渣箱内渣量的特性。 渣箱内的渣量受煤层厚度和煤层特性影响。当煤层太厚或其碾磨特性差时，渣量就大，这时如果排渣不及时，煤渣就会在渣箱内结块造成渣物刮板运转中跳动。 煤层的特性主要指原煤的可磨性，如果原煤的可磨性偏离设计太多，就会造成大量石子煤产生, 表现为渣量过大。如果渣量大，但石子煤少，而多是未碾磨的原煤，则是由于磨内煤层太厚造成的, 如果渣量很少，且磨煤机表现为沉重的撞击声，则是由于磨内煤层太薄造成的。 煤层太薄或太厚均可引起磨煤机振动，是由磨辊在磨盘上的运动规律决定的。磨辊运动一是以磨辊轴为中心，在磨盘上的滚动；二是在磨盘瓦面圆弧内的摆动，正是这种摆动，才使原煤能够经过碾磨间隙，受到碾压作用而破碎，同时碾磨不碎的石子煤和过多的原煤才能排入渣箱。当煤层太薄时，磨辊由磨盘圆弧较高处摆动到较低处产生的冲击不能全部缓冲，造成冲击振动；当煤层太厚或煤层内有大块时，磨层不平，磨辊在磨盘上的滚动就会产生跳动现象。 磨煤机内的煤层厚度是由给煤量、加载力、一次风量及风温共同决定的。目前磨煤机的加载力采用液压变加载，其加载力受给煤量的信号控制，在磨煤机热态试车前已按厂家使用说明书的要求调试合格。运行中可通过监测就地液压油站压力指示来判断加载力是否在要求范围内。在给煤量和加载力一定的条件下，一次风量太大，风温太高，通风和干燥出力加大，煤粉细度变粗，煤层就会减薄；风量太小，风温太低，通风和干燥出力变小，煤粉细度过细，煤层就会加厚。 3

3振动原因分析及解决方案 故障现象 原因 预防及处理

磨 煤 机 运 转 抖 动 大

风煤比失调： 调试时匹配风煤比曲线 碾磨件间有异物： 停机，消除异物，检査磨内部件是否脱落： （注 意：当磨煤入铁块等高硬度异物时，应及时消除否则会损坏碾磨件）

导向板磨损或间隙过大： 更换或磨辊中心找正、调整导向间隙为1-3mm 底部充体变形； 调整和找平并加固

蓄能器中氮气 过少或气囊损坏； 停磨和高压油站，充气检査蓄能器：整定变加栽压力；

石子煤斗受热膨胀顶升充体： 把支腿改为刚性吊架； 磨辊指动幅度大； 撤掉三脚架下部限位调整垫片组： 1)风煤比失调： 目前存在问题为磨煤机入口一次混合热风测量装置由于风道设计原因，测量装置安装位置要求前后有5米直管道距离，但目前文丘里机翼测量装置安装位置在上下两个弯头之间，在线测量数据误差大，与磨煤机厂家提供的风煤比曲线匹配困难。在此基础上电科院调试人员根据以往经验与磨煤机厂家联合做了很大努力，根据排渣情况，风煤比调整趋于稳定正常状态。出于以后对磨煤机的安全稳定运行，就现场磨煤机入口一次热风道的设计安装位置，热控人员应考虑更换不要求直管道距离的测量装置。经#2炉实践，入口导流板改为垂直安装，已彻底消除数据误差大问题。要求入口 导流板全部改为垂直安装。间距：400-600-400 2)运行时磨辊与磨盘之间有硬物： 磨煤机能够把一定粒度的原煤碾磨成合格的煤粉，但不容许诸如金属块、石块、木块和其它粗硬异物进入磨煤机内，否则将影响磨煤机的使用寿命：所以，输煤系统应具有完善的清除杂物的设施。 碾磨部件（耐磨件）采用高铬铸铁制成，此种材料易脆裂、易热裂。所以要避免碰撞冲击和加热。基于此原因，ZGM123G型中速辊式磨煤机除低速盘车外，只容许磨辊抬起来后启动，或磨盘上布定量煤后600~800Kg启动，绝不容许磨盘上无煤（及磨辊加了载）启动。 难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到一4

次风室，被刮板刮 进排渣箱，由人工定期清理，清除渣料的过程在磨运行期间也能进行（见图)。

图：磨煤机“沸腾区”示意图 从以上情况分析，运行时磨辊与磨盘之间有硬物，磨煤机会出现短暂剧烈的振动，在168前调试期间，经过检查清理，且输煤除铁器投运良好，因此不会出现目前磨本体的抖动情况。建议停磨后检查淸理干净磨盘积煤，重新铺煤。 3)导向板磨损或间隙过大： 由于导向板工作面为圆弧形状，在运行时极易磨损使间隙增大，加上安装时安装误差，此处间隙的增大、磨辊中心会发生偏移，运行时产生动静撞击。要求停炉后撤掉导向间隙调整垫，对磨辊中心复查找正，保证磨辊中心垂直后，安装调整导向调整垫，使工作面间隙为0 mm,非工作面间隙 为 l-3 mm。 4)底部充体变形： 由于迷宫密封入口风道与石子煤斗出口法兰在现场安装时，发现占据底部壳体原装横梁位置， 磨煤机厂家发传真要求割除，割断此工字型横梁，会对原结构设计造成破坏，使底部壳体产生时效变形，使地脚螺栓受力不匀，造成地脚螺栓断裂，使磨本体的抖动加剧。建议对底部壳地脚找平、 垫实、加装基础埋件加固。 5

5)蓄能器中氮气过少或气囊损坏： 蓄能器在液压系统中的功能可归纳为：储存能置、液压缓冲。用途：作辅助动力源；补充泄漏、 保持恒压；作紧急动力源；作热膨胀补偿器；作液体补充装置；消除脉动、降低噪声；吸收液压冲击；作液压空气弹簧等。鉴于以上作用和用途，因此畚能器中氮气过少或气囊损坏会使磨煤机产生振动。根据磨煤机厂家维护要求，首次启动后及首次运行100小时后，应检査加载油缸装罝蓄能器的压力和装置的泄漏情况。以后每隔500小时检查一次。要求停磨和停止高压油站运行后必须对振动大的#11、#13、#14加载油缸装置蓄能器充气检查确认蓄能器压力应为40Mpa:同时降低加载力, 调整变加载4-20mA对应4-12Mpa. 6)石子煤斗受热膨胀顶升壳体： 在磨煤机运行时，石子煤斗上部液压插板门为全开状态，一次混和热风温度最底为100℃ 石子煤斗受热高度为1米，长宽为1米，厚为10mm,石子煤斗热伸长汁算： ΔL=a’LΔt ΔL=1.2×1 ×200=2.4mm 式中ΔL—伸长值 a’—线膨胀系数 L —石子煤斗受热高度 Δt—温升，r 。 石子煤斗受热高度伸长时，传给地面的力F可用下式计算得出： F=E a’ ΔtA F=2×106×0.098 Mpa×l.2×80×3.14 (1-0.01) ×0.01=5849141 （N） 这样大得作用力顶升壳体对于底部壳地脚螺栓是有害的，且德国原装石子煤斗下部与地面要求必须留有50 mm空隙。因此需割除石子煤斗四条支腿，改为与底部壳用刚性吊架相固定连接方式。 7) 磨辊自摆动幅度大：

磨辊保持架与三角压架垂直面预留有3mm摆动间隙，磨辊与磨盘弧度轨迹接触面小，会引起磨辊自摆幅度增大，导致三脚架在磨盘上晃动大，使磨煤机产生抖动。建议撤掉原装三角压架头下部限位调整垫，取消磨辊与磨盘之间预留的5 mm间隙，此项建议由磨煤机厂家提出，并在其他电厂得到证实。 6

8) 另外：

磨煤机底部壳下部加装焊接埋件。 磨煤机一次热风道加装金属软连接。 磨煤机防爆蒸汽入口管加装金属软连接。 磨煤机切向间隙由5mm重新调整为1 一3mim 磨煤机液压变加栽压力由5-15Mpa改为4-12Mpa。 磨煤机拉紧限位调整垫、磨辊与磨盘之间5 mm间隙去掉。 磨煤机内部所有连接螺栓全部用8 mm钢筋焊接，形成止动环。 磨煤机底部壳地脚嫘栓焊接，嫘帽套接，恢复加强原螺栓紧力。 磨煤机在每次启动前，磨辊与磨盘之间必须有30mm煤层，600-800Kg。 磨煤机一次热风道入口垂直段垂直加装（间距400mm-600mm-400mm)导流板。 磨煤机一次热风道入口垂直段取掉#35件，磨煤机一次热风道入口水平段标高提高500 mm,形成陡坡，已防止渣室煤渣进入一次热风道水平段堵塞一次风入口，造成积煤自燃。 入口一次热风管道及蒸汽灭火管道无设计安装钢性补偿器，会对磨煤机运行时的振动产生放大器作用，建议加装钢性补偿器。 9)整改后运行平稳，以下是运行中就地实测振动数值:

编 号 设备名称

振动（um)

驱动侧 非驱动侧 丄 - ⊙ 丄 — ⊙ 1 #11磨煤机 18 11 17 20 19 11 4 #12磨煤机 16 13 17 14 18 16 7 #13磨煤机 10 7 13 14 14 8 10 #14磨煤机 6 7 10 13 14 9 10)其他: 把绞轴连接螺栓拧紧并焊死，密封风管与磨煤机的连接螺栓焊死，磨煤机内部磨辊辊胎紧固螺栓、磨辊盲堵紧固螺栓、磨辊防磨护板固定嫘栓分别用Φ8 mm钢筋，使用507焊条焊接在一起, 形成止动圈，已防止在运行的时候螺栓掉落。