BBD4360双进双出磨煤机运行出现的问题及对策.doc

BBD4360双进双出磨煤机运行出现的问题及对策 陈 龙 辛本权 袁 鹤 杨志勇华电国际邹县电厂 山东邹城 273522【摘 要】通过分析1000MW机组BBD4360型锅炉磨煤机运行中现阶段存在的问题，探讨BBD4360型锅炉磨煤机的对策和防治工作重点，以达到磨煤机运行的安全性和经济性。【关键词】BBD4360型磨煤机；磨煤机绞龙；小牙轮；分离器；现象及对策1概述华电国际邹县发电有限公司期工程2 1000MW机组磨煤机采用的是沈阳重型机械厂引进法国ALSTOM公司的技术生产的BBD-4360型双进双出、正压直吹低速筒式钢球磨煤机，每台炉配6台磨煤机，两台机组共有12台。#7机组06年12月投产，#8机组07年7月份投产。1.1结构特征与工作原理双进双出磨煤机由磨煤机筒体、螺旋输送装置、静压主轴承、密封风装置、混料箱、分离器、大小齿轮主传动系统，主轴承润滑系统，大齿轮喷射润滑系统，压差和噪声测料位系统和慢速传动系统等组成，并与给煤机相连接。同时还配以加球装置，煤粉截止阀，隔音罩等辅助装置。粒度为（0-30）mm的原煤，通过给煤机送至料斗落下，经过混料箱并在此得到旁路风的预干燥，通过落煤管而到达位于中空轴心部的螺旋输送装置中。输送装置随磨煤机筒体做旋转运动，使原煤通过中空轴进入筒体内部。原煤经过钢球的撞击和研磨，煤块被磨制成煤粉。热风将煤粉从原煤进入口的相反方向吹出磨煤机筒体，带有煤粉的一次热风在磨煤机出口再一次与旁路风混合，通过煤粉管路进入磨煤机上方的分离器。分离器装有位置可调的叶片，通过调整叶片的位置，可以调节煤粉细度。合格的煤粉从分离器上方出口直接送往锅炉燃烧器，而不合格的煤粉则依靠惯性和重力的作用，通过回粉管返回磨煤机，再次进行研磨。图1 磨煤机结构示意图1.2规格与性能参数序号名称单位数据1机械出力（HGI=50，H2O=8%，75%通过200目）t/h702筒体有效内径mm42503筒体有效长度mm61404筒体转速r/min165筒体有效容积m387.16最大装球量t927密封风流量kg/h45008分离器直径mm32009大小齿轮传动参数模数mm26大齿轮齿数226小齿轮齿数2610减速机中心距mm1000传动比7.09911电动机型号功率（KW）电压（V）转速（r/min）YTM710-617006000993双进双出球磨机适用于所有煤种，对可磨系数与磨损指数没有任何限制，尤其适合磨制高磨损指数(Ke3.5)而挥发份也高的煤种。该磨对煤种变化的适应能力强，对“三块”不敏感，可将煤粉磨制得很细，且煤粉细度均匀性好。双进双出球磨机连续运行周期长，设备可用率高，耐磨性能好，检修工作量小。其主要缺点是设备相对复杂，价格贵，运行电耗及钢材消耗量多，噪音较大，占据空间大。2磨煤机存在的主要问题及对策磨煤机投产4年来发生过不少问题。为了更好的使用和管理好双进双出球磨机，现将运行中发生的问题及设备治理改进情况简单介绍于下。2.1磨煤机绞龙损坏：绞龙的作用就是将落煤管下来的煤和分离器回来的煤粉输送到磨煤机内。为磨煤机重要输送设备，长期受煤粉冲刷，缺陷多，工作量大。2.1.1绞龙损坏在运行中的表现为：(1)绞龙异音。(2)绞龙出力低。(3)绞龙不转动、不下煤。(4)绞龙轴承座晃动。(5)绞龙圆盘处煤粉着火。2.1.2绞龙损坏的原因：(1)磨煤机运行中定期加入钢球，一次连续加12吨，从19米给煤机平台的加球管加入，钢球下落时与绞龙冲击损坏。(2)运行中下落原煤与绞龙直接冲击、磨损。(3)磨煤机发生满煤、堵煤或大块异物等，造成绞龙扭拒太大引起损坏。(4)绞龙螺旋带的铁链磨损、断开后未及时恢复，造成绞龙螺旋带与筒体尺寸增大磨擦枢轴护板。(5)绞龙支撑棒断裂及绞龙轴承损坏。(6)绞龙圆盘与热一次风蜗壳处积压钢球。图2 磨煤机绞龙损坏示意图2.1.3现场解决方法：（1）绞龙围带及链条采用进口耐磨材料（阿波罗钢），围带接头焊接防磨加强板，严格加强焊接质量。有效解决绞龙围带断裂造成的绞龙异音缺陷及绞龙出力低。(2)绞龙围带出口焊接弹性固定板，有效解决绞龙围带断裂后缠绕其他围带造成断裂。(3)绞龙圆盘改为花式圆盘，有效解决绞龙圆盘与热一次风蜗壳处积压钢球磨擦造成绞龙圆盘处煤粉着火缺陷。(4)绞龙支撑棒由四向支撑改为八向支撑，有效解决了绞龙支撑棒断裂造成绞龙不转动、不出力，绞龙满煤导致磨煤机非停缺陷。2.2大、小牙轮齿面磨损点蚀严重2.2.1牙轮齿面磨损情况 磨煤机大、小牙轮齿面磨损严重，磨损深度36mm。齿轮表面普遍出现鼓泡、起皮、凹坑、点蚀等现象，而且小牙轮齿面温度较高，运行中温度达50度60度左右。到2010年6月，8炉C、D磨煤机小牙轮因磨损严重造成轴承振动进行翻身使用。图3 磨煤机小牙轮磨损示意图2.2.2牙轮齿面磨损原因（1)磨煤机大牙轮保护罩密封不严。造成灰尘、煤粉进入保护罩内的齿轮中。特别是磨煤机空心轴与保护罩的动静结合处没有安装密封，使煤粉及热一次风管道漏灰进入齿轮间加速了齿轮的磨损。(2)磨煤机大、小牙轮润滑系统的问题四期磨煤机大、小齿轮润滑系统是沈重润滑设备厂出产的DPZ系列喷射润滑装置，型号：CB-B6；工作压力:2.5Mpa；润滑方式：喷洒；喷嘴：4个，直径1-2mm；喷射间隔时间：30分钟；喷油时间：30秒；原使用润滑油：长城L-CKC680闭式齿轮油。原润滑系统存在主要问题如下：1.润滑油粘度不高，附着力不强，造成齿轮表面存油少，齿面油膜形成不好，润滑效果不佳。 2.润滑油的消耗量大、经常出现堵塞油泵、油管、喷嘴。2.2.3现场解决方法对润滑油进行更换，使用油品为 EW93 磨煤机大齿轮喷射用油。(1)油品性能要求粘附力强（粘服性好，不容易甩落和滴淌）；具有较高的抗摩擦性和极压性能；油膜具有良好的强度和承载力；油品的物理、化学稳定性好（寿命长、损耗小、不易变质）；对外部环境（粉尘，水汽等）有一定的抗阻能力，能继续保持良好润滑特性；便于操作使用和维护，保护使用环境不被污染；对环境和操作人员无任何危害。(2)满足设备运行要求，磨煤机的各项指标（齿轮的齿面状况、齿面温度、轴承震动等）均达到或优于设计值；(3)换油及喷淋时间的设定换油后，按换油前运行工况稳定运行24小时后进行测试工作。即喷淋油量、喷油时间、间隔时间按改进方式。24小时后将喷淋时间调整为60分钟，喷油时间为20秒。稳定运行48小时。记录轴承振动、大小齿温度、噪声数据并进行大小齿拍照。 48小时后将喷淋时间调整为120分钟，喷淋油量、喷油时间调整为20秒。稳定运行24小时。记录轴承振动、大小齿温度、噪声数据并进行大小齿拍照。48小时后将喷淋时间调整为150分钟，喷油时间调整到20秒。稳定运行24小时。记录轴承振动、大小齿温度、噪声数据并进行大小齿拍照。由双方技术人员，确定最合理喷淋时间及喷淋间隔时间，并定期进行观测。(4)效果降低油品的消耗量，使润滑成本得到很好的控制；减轻齿轮磨损，降低齿面间的冲击负荷，齿面的点蚀、剥落、拉毛等现象大为改善，齿面的点蚀和磨损情况得以有效控制，对已磨损的部位有一定的修复作用，使齿面能够得到有效保护，从而显著延长齿轮使用寿命；提高设备可靠性，降低因齿轮润滑不好而造成的磨煤机停运次数，确保磨煤机安全稳定运行。图4 磨煤机小牙轮油膜示意图2.3磨煤机变速箱异常处理我厂四期2 1000MW机组磨煤机采用的减速机是天津SEW公司生产的，型号为2C560NE-1000，功率为1419KW，安全系数2.99，电机功率1700KW。减速机为三级传动，传动轴轴承为22340，靠近输入侧有一个7320的轴承。2009年九、十月份分别发生了#7炉C磨煤机、#8炉C磨煤机和#8炉E磨煤机减速机损坏的事故，首出原因都是传动轴22340轴承损坏，保持架、内外套出现不同程度的断裂。减速机运行中表现为轴承温度高，减速机异音。图5 磨煤机减速机轴承损坏示意图经SEW厂家技术人员分析，通过对现场损坏轴承确认，轴承损坏的原因初步认为：(1)减速机传动轴轴承承受轴向力裕度偏小，磨煤机频繁启停是造成减速机损坏的主要原因。该型号减速机传动部分为斜齿轮驱动，在启停时会对传动轴轴承产生轴向冲击力，厂家设计人员设计时即在传动轴轴承外侧加装了一个QJ320的推力轴承进行加强，但该加强推力轴承是否能够满足要求从目前情况看难以保证。目前滕州新源电厂二期（#3、#4炉）磨煤机减速机和我厂相同，自2006年年底投产以来未发生过类似问题，对照双方磨煤机参数型号：滕州新源磨煤机型号为BBD4060，直径3950mm，最大加球量77吨，磨煤机出力为54.6t/h，减速机传动比7.658；我厂四期磨煤机型号BBD4360，最大钢球量在92吨，磨煤机出力70t/h，减速机传动比7.099，我厂四期磨煤机加球量和出力均高15t左右。虽然SEW减速机铭牌标注的安全系数为2.99，但在减速机所带负荷超出30t情况下，我厂减速机承受的轴向力高。另外在十月份，由于系统消缺和清理分离器，#8炉C磨煤机启停7次，E磨煤机启停15次，启停次数较多。(2)减速机润滑油的影响。磨煤机的减速机润滑油没有及时更换，造成润滑油乳化，不能保证良好的润滑。另外，润滑油冷油器胀接处漏油漏水，容易造成油水混合，影响油质，润滑效果不佳也加剧了轴承损坏的速度。（厂家技术人员认为为水质不佳造成冷油器内部管路堵塞，形成局部水压高引发渗漏）但从损坏的轴承看，滚动体普遍较好，点蚀较轻，主要是保持架损坏、保持架裂纹，轴承内圈点蚀严重，证明轴承所承受的外部力量大是造成轴承损坏的主要原因，润滑油质差是轴承损坏的次要原因。解决办法及采取的应对措施：（1）对变速箱高速轴、轴承及传动轴轴承进行改造，增加两套四点接触轴承（型号：QJ328）,并将原来的双列调心滚子轴承（型号：22332）更换为特制K型轴承单列滚柱轴承（型号：NU2332E.C3），此外增设两路油管线，更换中间齿轮轴，将中间轴双列调心滚子轴承（型号：22340）更换为为特制K型单列滚柱轴承（型号：NJ2340）。更换的新轴承均由SKF公司生产。(2)加强设备检查力度，重点监控减速机中间传动轴轴承温度，正常情况下轴承运行温度不高于50度；一旦发现温度升高至60度以上，应及时对减速机中间传动轴轴承进行检查更换，避免出现轴承异常损坏导致齿轮损坏的事件发生。(3)加强润滑油监督力度，发现润滑油乳化变质应及时更换。对磨煤机冷油器进行改造，改造为板式冷油器，保证润滑油质不发生进水乳化。(4)减少磨煤机启停次数，减少频繁启停对磨煤机减速机产生的冲击。(5)控制磨煤机内部加球量及磨煤机出力，在保证负荷的情况下控制磨煤机的负载及电流。图6 改造后磨煤机减速机图纸2.4磨煤机分离器堵塞问题我厂四期工程1000MW机组BBD4360型磨煤机采用磨煤机的每端出口设计一台双锥型分离器，内装可调叶片，可以根据要求调节煤粉细度。磨煤机的两端对称布置。目前我厂磨煤机所配套的煤粉分离器采用径向型分离技术，本身径向分离器分离效果差，容积利用率低，阻力大，均匀性差、循环倍率高等固有缺点。另外分离器回粉机构存在缺陷，易造成气流短路或回粉堵塞现象。分离器内部有回粉时，帘板易被分离器入口的气流吹起，主气流将直接冲刷帘板内侧，分离器进口的部分含尘气流直接通过被吹起帘板下部的空间进入内椎体，未经分离器分选的煤粉直接进入分离器出口一次风管道中，增加了煤粉中的粗大颗粒份额，大大降低了煤粉的均匀性，使得燃烧效率下降。同时短路气流也影响到内锥体内的分离器状态，将部分已经分离下来的粗颗粒又吹到粗粉分离器出口，也导致煤粉细度变粗，均匀性变差。还存在帘板卡死、回粉堵塞的现象，也会造成煤粉均匀性变差。在实际运行中，原煤中混有的秸秆、布条、胶皮、铁丝、编织袋等杂物在经过排列紧密的分离器折向挡板时缠绕在挡板叶片上，且上述杂物还经常堵塞在分离器的回粉管锁气器上，造成分离器分离效果变差甚至失去分离能力，引发以下情形：(1)运行中的炉渣有明显的大碳粒。(2)锅炉飞灰含碳量增加，降低了锅炉的运行经济性。(3)由于分离器堵塞，降低了磨煤机的出力，经常出现带不到负荷曲线的情况。(4)大颗粒更易沉积在一次风管的水平管段，造成燃烧器出力不均，引起高温管材的局部超温。(5)因为需要手动清理分离器上附着的杂物，极大增加了检修人员的工作量。(6)为了清理杂物，只能轮流停止磨煤机，做相关安全措施，增大了运行人员的工作量。(7)增加了积粉爆炸造成人员伤亡的可能性。(8)限于负荷要求、运行方式要求和人员工作强度而不能做到磨煤机分离器的应清必清，增加了原煤的消耗。(9)由于磨煤机达不到满出力，必须早开磨、晚停磨，有时负荷曲线长期900MW也要保持6台磨运行，造成厂用电消耗和磨煤机钢耗的增加。机组投产以来，双进双出磨煤机分离器堵塞问题一直是严重影响机组安全运行的关键问题，目前每天都要停磨煤机清理分离器。为了解决分离器的堵塞问题，我厂对7炉E、F磨煤机分离器进行改造，采用SJSC3250型二次携带轴向型双挡板煤粉分离器技术，不但可以防止分离器的堵塞，而且还能提高粉煤细度的调节性能。2.4.1二次携带轴向型双挡板煤粉分离器技术特点二次携带轴向型双挡板煤粉分离器针对原来的轴向型和径向型粗粉分离器煤粉均匀性较差的问题，在轴向型粗粉分离器入口管道上增加二次携带导流器，合理分配气流的行程，增长分离距离，同时通过二次携带尽量减小回粉中的合格煤粉，提高出力，增强了分离效果，改善了煤粉均匀性。轴向可调节挡板，可进行煤粉细度的细调。在不增加系统阻力的前提下，提高了分离器的分离效果，保证了煤粉细度的均匀性。有利于煤粉在炉内的燃烧，提高煤粉的利用率，从而提高锅炉的经济效益。该煤粉分离器适用于R90=8-30%时的无烟煤、贫煤、烟煤、劣质烟煤、劣质褐煤，煤粉细度最低可调至6-8%。其技术特点主要为：(1)将粗粉分离器进口管加装二次携带导流器，改善了一次分离区的结构和气流形态，改善重力分离的效果，二次携带能力增加，分离路径增长，同时降低分离器的阻力。(2)二次携带轴向型双挡板煤粉分离器具有较好的“防堵”功能。由于分离器容积强度的增加，分离路径增长；轴向型挡板与径向型挡板相比结构完全改变，杂物由于重力作用无法在挡板处停留，减少堵塞的机率；加之轴向型挡板通流面积增加，杂物部分通过挡板被吹入炉膛，堵塞的可能性大大减少；加大回粉管直径，增加流通及回粉能力；分离器内椎体改为全封闭式内筒，不再出现短路及堵塞现象。(3)内部无任何积粉死角，彻底杜绝内锥堵粉的可能性。(4)一次风管风粉分布均匀性提高。由于流场分布均匀，使得分离器后进入一次风管道风粉均匀性得到改善，设备阻力有所降低。(5)具有较好的细度调节特性。煤粉细度调节范围大，轴向型挡板调节性能良好，调节特性呈线性，开大时煤粉细度变大，反之则减小。可以根据不同的煤种调整煤粉细度，对于燃烧性能较差的煤，煤粉细度能有效的控制在1222，制粉系统出力不降低。(6)在回粉口上安装外置锁气器，锁气严密、不串气、气流不短路，在锁气器上安装快开门，使锁气器内垃圾清理方便、安全。(7)提高机组运行的安全性和经济性，减少检修人员的工作强度。2.4.2解决分离器堵塞问题改造后对#7炉E、F磨煤机分离器的防堵性能进行了全面的考验，两台磨煤机全部采用汽车煤运行，但仍未发现明显的堵塞，下层挡板无杂物，虽然上层挡板局部有杂物积存，但占通流面积的比例较小，不会对分离器的整体分离效果及出力产生影响。图7 分离器运行8天后折向挡板状况2.4.3提高磨煤机出力二次携带轴向型双挡板煤粉分离器，通过重新设计计算，采用二次携带技术、轴向挡板调节装置，气流分布更为合理，制粉系统阻力有所降低，在磨煤机出力（可在80t/h稳定运行）提高的同时，制粉单耗降低。根据运行记录参数，对未改造的D磨煤机及改造过的E、F磨煤机，在最大出力的情况下计算其磨煤单耗，改造分离器后的E、F磨煤机磨煤单耗明显较低，如下图。图8 改造后磨煤机磨煤单耗示意图2.4.4有效控制煤粉细度对原粗粉分离器改造后，煤粉细度得到有效控制及调节，R90可以在10-25之间可调，煤粉均匀性提高。可降低飞灰可燃物含量，相应可提高锅炉效率，经济效益显著，对电厂节能降耗及减排等大有益处。2.4.5问题及建议(1)运行方式