双进双出球磨机故障分析

中国电力 双进双出球磨机故障分析双进双出球磨机故障分析 日期 2006 01 21 来自 山东邹县发电厂 邹县发电厂 期工程安 装了 2 台美国 Foster Wheeler 公司生产的亚临界中间再热自然循 环单汽包 2 020 t h 燃煤锅炉 该厂生产的锅炉均采用前后墙 或前墙 燃烧方式 包括 W 火焰炉 配置旋流燃烧器 每台锅炉配套安装 6 台 FWEC D 100 型双进双出钢球式磨煤机 见图 1 磨 煤机为单侧驱动 配套电机是美国 Siemens 公司的产品 大小牙轮及变速箱均为费城齿轮厂生 产 6 台磨煤机共用 1 台可移动式盘车装置 每台磨煤机配置 2 台 EG24 型全密封电子重力式 皮带给煤机 磨制后的煤粉从磨煤机的两端经过分离器分离后 合格的煤粉又通过 4 条一次风 管道进入 4 只燃烧器 图 1 磨煤机结构示意图 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 Ke 3 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 占据空间大等 由于该磨煤机引进时间短 又是在山东电网首次应用 其结构及系统布置与其它形式的球 磨机又有很大不同 因此 投产 3 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 1 磨煤机小牙轮断齿 1 1 小牙轮断齿情况 自投产以来 5 6 号炉磨煤机经常发生小牙轮断齿 如 1998 年 1 月 6 日 5 号炉 F 磨煤机 小牙轮一个齿中间折断 断齿长 140 mm 深 20 mm 1 月 15 日更换一新牙轮 到 1998 年 5 中国电力 月 10 日夜 该磨煤机小牙轮非驱动端部位又出现一个断齿 长 230 mm 深 50 mm 已经接 近齿根 1998 年 5 月 4 日 5 号炉 E 磨煤机小牙轮非驱动端侧出现 5 个断齿 最大断齿长约 200 m m 3 个断齿接近齿根 1998 年 6 月 17 日 6 号炉 B 磨煤机小牙轮非驱动端侧 共断齿 10 个 5 号炉 E B 磨煤机 小牙轮先后发生断齿多达 3 个 1 2 小牙轮断齿原因 1 小牙轮设计强度偏小 制造质量要求较低 2 小牙 轮润滑不 良 啮合不好 特别是 5 号炉 F 磨煤机 造成局部磨损严重 鼓泡 材 质脱落 进一步造成局部应力集中 加剧了断齿速度 3 负荷过大 由于投产初期磨煤机钢球添加过多 致使磨煤机电流高达 130 A 左右 现 在减少钢球的装载量 电流保持在 120 A 左右 每增加 1 t 钢球 电流约提高 1 A 2 大小牙轮齿面磨损点蚀严重 2 1 牙轮齿面磨损情况 5 6 号炉磨煤机大小牙轮磨损严重 磨损深度 2 4 mm 齿轮表面普遍出现鼓泡 起皮 凹坑等点蚀现象 而且小牙轮齿面温度较高 到 1999 年 6 月 6 号炉除 D 磨煤机以外 其 它 5 台磨煤机小牙轮因磨损严重全部进行翻身 2 2 牙轮齿面磨损原因 1 磨煤机保护罩密封不严 由于施工单位未按技术要求 施工 保护 罩的入孔门没有安装 门盖 造成灰尘 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 都没有 安装密封 使大牙轮内的进灰加剧 该锅炉的预热器为 3 分仓式 一路是送风机的二次风 另 一路是一次风机的热一次风 由于一次风压过高 将预热器受热面从烟气侧携带积存的灰 灰中 含有高硬度的漂珠 Al2O3 吹下后带走 而热风系统的许多管道焊口不合格 造成严重泄漏 泄 出的灰尘进入齿轮护罩内加剧了齿轮的磨损 2 每台磨煤机的 大牙轮配有一台美国 LIN COLN 公司生产的自动喷油装置 包括气动泵 润滑器 多级喷嘴 沿大牙轮齿宽安装有 4 个喷嘴 试运时设定每隔 2 min 喷油一次 喷油时 间 2 s 每个喷嘴一次喷油约 1 3 g 因为该磨煤机大牙轮的齿为斜齿 齿面上不易存油 所以 喷油时间较频繁 投产后改为每间隔 15 min 喷油一次 后来发现大小牙轮齿面磨损 起皮 点 蚀等现象 又将喷油间隔时间改为 8 min 5 号炉投产初期还几次发现喷油装置上盖被人为提起 后用铁丝挂在磨煤机保护罩上 而下部的油桶则不知去向 虽然喷油装置仍在工作 但是喷进 去的不是油而是空气 这也加剧了齿轮的点蚀 中国电力 3 按规定 沿小牙轮齿宽测量的两端温差不大于 8 齿面最高温度不高于 100 测量 各部间隙正常后可打入 小牙轮轴承座与台板 定位锁 当温差大于 8 时 将温度低的一端轴承 适当抬高即可消除 由于工作量大等原因 5 号炉 E 磨煤机和 6 号炉的 A B C D E 磨煤机 至今没有打入定位销 这是齿面磨损的一个原因 也是目前个别小牙轮齿面温度偏高 且两 端温差比较大的原因 3 磨煤机小牙轮齿轮联轴器损坏 磨煤机 小牙轮采用 刚性齿条联轴器 曾经有 5 台磨煤机的联轴器发生断齿现象 1998 年 5 月 10 日 5 号炉 F 磨煤机小牙轮出现剧烈振动 齿轮联轴器温度达 260 轴承座向西偏移 检查发现磨煤机齿轮联轴器弹簧卡损坏 部分齿断裂 齿轮联轴器报废 1998 年 5 月 4 日还 发现 5 号炉 E 磨齿形联轴器出现一个断齿 4 磨煤机变速箱大齿轮断齿与点蚀 1997 年 9 月 17 日发现 5 号炉 B 磨煤机 变速箱大齿轮一个齿沿齿宽断齿约 1 3 断齿前曾 经发现振动大 厂家鉴定属制造质量问题 赔偿一只新齿轮 1998 年 6 月 17 日 6 号炉 B 磨煤 机变速箱大齿轮断齿 该磨煤机减速机齿轮出现了不同程度的点蚀现象 至今还有 6E 6D 等 多台磨煤机减速箱大齿轮点蚀严重 造成点蚀的原因 一是制造质量问题 二是找正不好 如 6 号炉 E 磨煤机驱动端噪音一直 较大 在 1998 年 7 月 23 日 该磨煤机减速机西南角地脚螺栓被剪断 经过对地脚螺栓进行处 理后 运行噪音明显减小 这说明原来减速机找正不好 5 磨煤机变速箱轴颈处漏油 在磨煤机变速箱的每一个轴承上盖内侧设计有一个集油盒 盒内有一个导油孔可使油通往 轴承上端 比一般润滑方式油量充足些 同时 为防止轴承透盖处漏油 在轴承透盖下部钻有 一个小孔 通过一根回油管保证溢出的油流入变速箱内 由于基建单位没有按照要求对 5 号炉 2 台磨煤机 6 号炉所有磨煤机安装回油管 造成轴颈处经常漏油 后对 5 6 号炉各一台磨煤 机加装了回油管 消除了漏油 6 磨煤机变速箱壳体 油 温度高 该磨煤机变速箱壳体采用钢板焊接而成 由于变速箱内没有装冷油器 所以箱内油温较高 长期运行会引起润滑油质恶化 产生齿面点蚀现象 初步分析认为与润滑油品质有关 但试 用一种新润滑油后 效果并不理想 后在 5 号炉 B 磨煤机变速箱内加装一冷油器 效果明显 该磨煤机变速箱温度比没有装冷油器的低 20 左右 7 磨煤机大瓦温度高 7 1 磨煤机大瓦温度高情况 磨煤机驱动端和非驱动端的轴承均采用乌金瓦 运行规程规定大瓦报警温度 48 停止运 中国电力 行温度 52 自从投产以来 6 号炉 A 磨 B 磨 F 磨大瓦温度经常高 特别是驱动端大瓦温 度经常超过报警温度 为了 降温 在轴瓦处专门加装了一台轴流风机进行通风冷却 但在环境 温度高时则效果不明显 当大瓦温度升到 50 时 开始人工浇油 即提一桶约 15L 的机油从大 瓦上部检查孔内逐渐倒入 一桶冷油可降温约 1 有时温度降不下来 大瓦温度高达 56 时 被迫停止磨煤机运行 7 2 磨煤机大瓦温度高的原因 1 润滑油系统滤网堵塞 每一台磨煤机设计有一台独立的润滑油系统 由于磨煤机采用正压制粉 而在磨煤机空心 轴与分离器动静结合部分密封盒内的煤粉最容易污染机油 为此在密封盒内壁装有一只刮板 以清理积存的煤粉 由于刮板经常刮坏密封盒内的料位管 所以将刮板拆除 没有刮板后 密 封盒内积粉严重 加剧了机油的污染 按规定滤网前后压差不大于 3 MPa 一般油系统过滤器 的滤网 10 天清理一次 由于机油污染压差大 只好每天清理一次 严重时 2 h 清理一次 由于 机油污染使大瓦温度升高 2 大瓦闭式冷却水系统的影响 磨煤机大瓦采用闭式冷却水系统 由于闭式水冷泵电机设计容量偏小 使位于水冷泵以后 的热交换器冷却水量偏低 磨煤机冷却水管道架空布置 又没保温 造成大瓦冷却水进水温度 偏高 该闭式水冷却系统包括汽机房 锅炉房 管道长 200 多米 系统长阻力大 特别是 6 号 炉 F 磨煤机处在系统末端 压差小 流量小 回水困难 另外 期工程油站没装冷油器 都 是造成大瓦温度高的原因 8 料位系统发生问题 投产初期该磨煤机的料位信号不正常 达不到 0 25 0 375 kPa 的规定值 而且信号不规 律 波动过大 造成磨煤机无法投自动 经检查发现传压管信号接反 为了防止传压铜管堵塞 接有一路压缩空气吹扫系统 在磨煤机启动前可以手动控制吹扫一次 但仍然发生过料位管 堵塞以及铜管接头处漏风 和密封 盒内铜管被刮板刮破的情况 后将刮板拆掉 将铜管改为金 属软管 在上述缺陷消除后 料位控制系统可以正常运行 料位信号可定值在 0 25 0 375 kPa 给煤量也能投自动 9 磨煤机发生爆炸 自从投产以来 磨煤机先后发生 3 次爆炸 一次是 1996 年 12 月 5 号炉 F 磨煤机运行中 发生爆炸 主要原因是抽粉量过小 非驱动端温度高达 90 引起 一次是 1998 年 2 月 5 号 炉 A 磨煤机在备用状态下发生爆炸 主要原因是磨煤机停运前 没有将煤粉吹扫干净 由于 PA SOD 一次风关断 档板不严 热风漏入后将积存的煤粉加热 造成分离器处积粉自燃引起 一 次是 1998 年 1 月 16 日 因 6 号炉 A 磨煤机 原设计加钢球管道斜度太小 在对加球管道加大 斜度的改进完工后 检修人员放入一个钢球检验是否畅通 结果引起爆炸 其原因是磨煤机停 止后处在封闭状态 积粉挥发出的可燃气体不能象单进单出磨煤机一样及时排除 所以钢球碰 出的火花引起磨煤机爆炸 将 PASOD 档板炸坏变形 将档板与管道的焊口炸开 另外 还发生 中国电力 过几次磨煤机罐体内着火 10 磨煤机绞龙损坏 10 1 磨煤机绞龙损坏情况 在磨煤机的两端各装一台绞龙 由于受磨煤机转向所决定 一个为右旋 装在驱动端 另 一个为左旋 装在非驱动端 每台绞龙上装有 4 根螺旋带 每一根螺旋带都有 4 条铁链将其与 绞龙筒体连接 以增加抗扭曲强度 绞龙的作用就是将落煤管下来的煤和分离器回来的粉输送 到磨煤机内 投产初期运行比较正常 近 2 年出现问题较多 主要是 5 号炉 A 磨煤机驱动端和 该炉 C D F 磨煤机非驱动端的绞龙螺旋带全部断掉 且各绞龙单根螺旋带损坏的现象也经常 发生 另外 6