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摘要:辊盘式中速磨煤机是通过磨盘的转动带动三个磨辊自转来碾磨辊盘间原煤来制粉的,在这个过程中由于种种原因,设备存在不同程度的振动。磨煤机的振动会对设备产生不同程度的影响,轻则带来噪音污染、影响易损件寿命,重则影响产量甚至于出现突发故障停机。本文从不同方面分析了辊盘式中速磨煤机振动产生的原因。
关键字:中速磨煤机;制造;煤源;振动
中速磨煤机适用于火力发电厂、炼铁厂和煤化工气化炉等行业的煤粉制备,是2004年电力大发展以来最为广泛应用的制粉设备,具有效率高、占地少、连续作业能力强等特点。中速磨煤机在运行中发生的振动是困扰制造厂和使用单位的首要难题。
本文以MPS型中速磨煤机为例,从设计、安装、维护和煤源等方面总结了可能引起磨煤机振动的原因,供科研和使用维护单位在工作中参考借鉴。
图1 MPS中速磨煤机基本结构
一、结构和设计
MPS型中速磨煤机的核心工作部件是悬挂在三角形压力框架下部的三个圆弧形磨辊,电动机驱动磨盘旋转,通过磨辊与磨盘的相对运动碾压块状至粉状。磨盘外侧的环形风环(喷嘴环)将一次风均匀分配后及时地将煤粉喷吹至上部的分离器。
特有的碾磨机理要求辊系运动轨迹保持稳定,能够在固定的迹线上连续旋转,液压系统要能根据煤量输出稳定的流量和压力,这是保证磨煤机稳定运行的前提。
设计中速磨煤机时应根据煤源特性选用合适的辊系压力角、与之相匹配的圆弧曲率、合理的旋转速度,方能保证磨煤机平稳运行。
二、制造和安装
MPS型中速磨煤机的结构比其他类型磨煤机复杂,相互配合安装的零部件多,合理地选用零部件材料和监控制造过程是保证磨煤机运行稳定的基本要求,严格控制零部件的加工精度、形位公差,装配间隙、轴承游隙应在设计图纸范围内。在生产制造过程中应严格控制的零部件清单如下:
序号 | 部件名称 | 监控工序 | 备注 |
1 | 磨盘 | 材料+加工 | |
2 | 磨辊轴 | 材料+加工 | |
3 | 压力框架 | 焊接+加工 | |
4 | 磨辊套 | 铸造+加工 | |
5 | 磨盘瓦 | 铸造+加工 | |
6 | 磨辊支架 | 材料+加工 | |
7 | 轴承座 | 加工 | |
8 | 拉杆 | 材料+加工 | |
9 | 导向板和限位板 | 材料 | |
10 | 磨辊部 | 装配+检验 |
磨煤机的安装精度与制造过程同样重要,由于安装精度不严格导致的机器故障占比50%以上。本文仅列出重点部位的要求,其他未说明的安装要求也应严格安装指导文件操作。
(一)混凝土基础
减速机基础的二次灌浆应选用合适的无收缩水泥做原料,捣实并充分凝固后方可进行后续工序。
三个拉杆装置的地脚锚板位置应均匀分布,偏差应控制在技术文件规定范围内。
(二)机器安装
序号 | 部件名称 | 监控点 | 方法 | 备注 |
1 | 减速机底板 | 表面平整度 | 打磨 | |
2 | 减速机 | 输出法兰水平度 | 调整底板 | 楔铁 |
3 | 磨盘 | 螺栓拧紧力矩 | 经验 | |
4 | 磨辊 | 角度 | 校验 | |
5 | 磨辊+压力框架 | 对中度 | 调整 | 垫片 |
6 | 限位板+导向板 | 间隙 | 调整 | 垫片 |
(三)预调试
液压缸氮气囊应准确地控制充气压力,试运行液压系统观察升降的灵活性和3个拉杆装置的同步性。
三、运行和维护
操作者必须能够熟练地掌握中速磨煤机的运行特性,合理地匹配给煤量和一次风量、监控磨煤机压力差、适时地手动调整加载压力能使磨煤机更加平稳。磨煤机每运行一段时间(首次2000小时,之后每1000小时)后需要停机检查内部磨损状况,并及时调整各部件间隙。
超低负荷下(低于40%额定产能)的振动不可避免,应增加料层减缓振动。
(一)磨辊套和磨盘瓦磨损
观察磨辊套和磨盘瓦磨损状态,正常磨损后的表面均匀;如果磨辊套出现横向沟壑、磨盘瓦出现径向沟壑后说明碾磨状态不佳、易发生振动。如果磨损偏离正确位置,易影响磨煤机产能。
(二)导向板磨损
每台磨煤机有6块导向板和6块限位板配合使用,工作时相对滑动,磨损后应及时调整它们之间的缝隙,既能灵活移动又能将压力框架限定在较小的范围内摆动。
(三)其他零部件磨损
辊系内承担联接作用的加载环、球窝、钢球、辊柱、辊窝的磨损会使摆动加剧,应按时检查、及时更换。
(四)进异物
磨内料层厚时对异物不敏感,但当料层薄时,大块物料和难磨物料会造成磨机振动加剧。
四、煤源特性
当前市场环境下火力发电厂的煤源频繁更换,每种煤源的物理特性不同,如果不及时调整磨煤机运行参数也容易引发磨振动。
(一)断煤
给煤机间歇性断煤后导致磨煤机内料床不稳定,磨辊工作状态连续变化导致剧烈振动。
(二)换煤
换煤源后不及时调整运行参数(加载压力、一次风量、动态分离器转速)导致磨煤机振动。
(三)原煤杂质多
煤内不易磨碎的煤矸石、铁块、木块增加磨辊负荷,电流波动大,磨辊不均匀磨损,磨煤机振动大。
另有一些不可提前预测的故障点也容易引起磨煤机振动(例如给煤机皮带跑偏后导致的落煤点偏离),本文不再叙述。
五、结语
辊盘式中速磨煤机在国内的保有量巨大,并且新建火电机组、煤化工以及钢厂等制粉领域也在大量应用。伴随着技术的发展以及投运设备越来越多,实际应用中磨煤机的振动问题也频繁发生。笔者根据多年对中速磨煤机的设计和工程应用经验,总结了中速磨煤机振动一些原因及简要解决办法,供广大工程技术人员参考。
参考文献:
[1]国家能源局.火力发电厂制粉系统设计计算技术规定:DL/T5145-2012[M].北京:中国电力出版社,2012.
[2]国家能源局.电站磨煤机及制粉系统选型导则:DL/T66-2017[M].北京:中国电力出版社,2018.
[3]张安国.E、RP、MPS中速磨煤机出力的研究.中国电力,1995(8).
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