中速辊式磨煤机炭精环损坏原因分析

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中速辊式磨煤机炭精环损坏原因分析

某发电公司发生一起中速辊式磨煤机炭精环损坏的异常，分析认为近期入炉煤中煤矸石含量大是炭精环磨损的直接原因；而磨煤机磨辊接近大修周期，本身磨损已经较为严重以及石子煤排放系统设计不合理是异常发生的设备原因；入炉煤配煤管理不到位、人工清理石子煤不及时是本次异常发生的管理原因。

1．主设备简介

某发电公司 600MW 机组的锅炉主设备选用哈尔滨锅炉厂的国产设备, 为亚临界压力、一次中间再热、固态排渣、单炉膛、Π型布置、全钢构架悬吊结构、半露天布置、控制循环汽包炉，型号为 HG-2023/17.6-YM4。每台锅炉配有 6 套制粉系统BMCR（锅炉连续满负荷）工况 5 套运行 1 套备用。制粉系统设计为正压直吹式，其中磨煤机选用的是北京电力设备总厂生产的 ZGM—123 型 MPS（中速辊式）磨煤机。磨煤机主要参数如图：

中速辊式磨煤机介绍

MPS 型中速磨煤机磨煤机属于外加力型辊盘式磨煤机。电动机通过主减速机驱动磨盘旋转，磨盘的转动带动三个磨辊（120°均布）自转。原煤通过进煤管落入磨盘，在离心力的作用下沿径向向磨盘周边运动，均匀进入磨盘辊道，在磨辊与磨盘瓦之间进行碾磨。

碾磨压力通过磨辊上部的加载架及三个拉杆传至磨煤机基础，磨煤机壳体不承受碾磨力。碾磨压力由液压系统提供，可根据煤种进行调整。碾磨压力及碾磨件的自重全部作用于减速机上，由减速机传至基础。三个磨辊均分布于磨盘辊道上，并铰固在加载架上。加载架与磨辊支架通过滚柱可沿径向作倾斜 12～15°的摆动，以适应物料层厚度的变化及磨辊与磨盘瓦磨损时所带来的角度变化。

中速辊式磨煤机主要结构及制粉流程图磨煤机用于正压和微正压系统的下架体密封环按碳精石墨环结构设计，碳精石墨环设计的结构原理如下：碳精密封环安装在磨煤机下架体密封壳体的环形槽中，功能是将磨煤机内部带有动压的含煤粉尘热风与外界大气隔绝。碳精密封环的内圆柱面与磨煤机磨盘座的圆柱密封面紧密接触。整体下架体密封环有上密封环和下密封环，上密封环为缝隙式密封环、下密封环为碳精密封环，上下密封环之间充满密封风，上密封环的缝隙使密封风外溢到磨煤机内，下密封环与磨盘座之间保证气密性。下密封环为二圈，每圈分为若干段。磨煤机运行时密封环静止，磨盘座转动。密封环磨损后，由弹簧箍紧密封环以补偿磨损量。

3.异常发生过程

某年 09 月 16 日 13:40，机组负荷 580MW，6 台磨运行，总煤量 280t/h，A、F 磨为低硫煤，煤量 58t/h，B、C、D、E 四台磨为高硫煤石子煤量大，水力冲洗系统无法将石子煤冲走，需要人工掏石子。其中 D 磨石子煤情况严重：煤量 42t/h 时电流最高 67A，降煤量至 35t/h 左右，磨电流 61A 左右，煤量电流曲线如下图 所示。

磨煤机煤量电流曲线

此时 D 磨掏出的石子煤为灰白色的小颗粒状。停 D 磨人工彻底清理石子煤，15:23人工清理完毕启 D 磨运行，石子煤量仍然较大，持续人工清理。20:03 停运 D 磨通知检修检查，9 月 16 日 4 号炉全天石子煤量 98 吨，D 磨居多。9 月 17 日 17:29，联系检修试运 D 磨（D 磨检修票已押回），就地发现磨盘甩煤渣严重，DCS 画面上 D 磨一次风与密封风差压为 0（密封风压力只有 10kpa），检修确认炭精环损坏，停 D 磨。

4.1 直接原因

近期来煤中含石块较多的劣质煤较多，按规定该劣质煤和高硫煤一起存放。磨煤机研磨劣质高硫煤运行期间，石子煤排放量大，水力冲洗无法清除系统中石子煤，必须关闭磨煤机排渣门进行人工清理。人工清理期间，在关闭液压排渣门后，磨内持续排出的大量石子煤全部积聚在磨盘内，随着人工清理的台次数增多，人工清理速度延缓，加大了磨煤机内石子煤的存量，对磨煤机碳精环造成严重的磨损。

4.2 设备原因

1、D 磨运行时间均以达到 7000 小时以上，接近大修周期；

2、由于来煤煤质变差，可磨系数减小，磨煤机研磨部件磨损快速加剧，9 月 12日、10 月 21 日检查相继发现 3 台磨煤机磨辊均接近磨透；磨损严重的磨煤机石子煤量将进一步增大；

3、磨煤机水力冲石子煤系统设计参数、容量无法满足目前石子排放量大的工作要求；

4、石子煤排渣箱容积过小且下半部分位于地面及人孔门以下，严重影响人工清理石子煤的速度。

4.3 管理原因

1、近期含煤矸石、石块较多的劣质煤入厂量增加且集中到厂，这是磨煤机石子煤排放量大幅增加的根本原因；

2、劣质煤按高硫煤对待，发电部按硫分配煤方案有时造成磨损严重的磨煤机上高硫煤，加剧石子煤排放量；

3、运行值长、机组长对人工掏石子煤工作的安排、人员调度、工作监督存在不到位情况；

4、运行值长没有正确处理好抢发电量和设备安全的关系，没有及时停运石子煤堵煤严重磨煤机，造成炭精环损坏；

5、发电部专业管理、同信公司对石子煤量大幅增加，引发设备损坏的后果重视不够；

6、为避免压车，新入厂煤种或劣质煤直接入炉，造成石子煤排放情况失控；

7、同信公司人工掏石子煤人员配置无法满足多台磨石子煤量排放大的工况要求，人工掏石子煤期间导致排渣门关闭时间较长；

8、检修单位对磨煤机磨损情况和大修周期关系调整不及时，出现磨辊磨透现象，磨辊严重磨损，导致石子煤排放量进一步增加。

内容来源：网络