(广州中电荔新电力实业有限公司广东广州511340)
摘要:在火力发电厂制粉系统当中,中速辊式磨煤机的应用较为普遍,同时中速辊式磨煤机在实际应用中振动问题一直较为普遍,这一问题严重时会导致运行成本显著提升。但是,因为引发振动的原因比较多,涉及面较广,所以在消除方面的难度也比较高。对此,为了更好的提高中速辊式磨煤机的应用价值,本文详细分析振动大的主要原因以及消除措施。
关键词:中速辊式磨煤机;振动;原因及措施
0.引言
磨煤机在火力发电厂生产当中的重要性相当明显,直接决定着生产经济效益与社会效益,在经常性振动的情况下,一方面会导致出力效能显著下降,促使设备的耐久性不断下降,同时还会导致煤化工设备的生产负荷量异常提升,从而威胁设备安全性。目前,大多数的火力发电厂制粉系统应用了中速辊式磨煤机,这也促使振动大这一问题显得格外重要。对此,探讨中速辊式磨煤机振动大的原因和消除措施显得格外重要。
1.中速辊式磨煤机的工作原理
本文以ZGM95G-I型中速辊式磨煤机作为研究对象,这一种磨煤机的碾磨部分主要是由3个磨辊、转动磨环构成,其中磨辊会沿着磨环运动,实现自转[1]。将精细过后的原煤借助磨煤机中央落入到碾磨部位上,通过碾磨部位的转动以及离心力的作用将精细煤运送到碾磨的辊道上,借助磨辊实现碾磨。碾磨的力量均匀作用在三个磨辊当中[2]。碾磨成为煤粉之后便可以进入到风环位置,通过热风以相应速度进入风环并再进入到干燥空间当中,对煤粉实行干燥处理,将处理好的煤粉送入到碾磨区域上部的旋转分离器当中实现分离。在分离处理之后,可以将没有合格的粗煤粉渗漏下去并重新碾磨。合格的煤粉可以借助干燥的处理带带出,在煤当中夹杂的各种杂物,例如金属块、石块等均可以通过风环排出,由人工对风环刮板实行定期处理。
2.中速辊式磨煤机振动大的主要原因
2.1设计原因
磨煤机的使用之前在设计过程中考虑的不够周全,普遍会忽略或轻视热变形问题,导致磨煤机在运行过程中发生相应程度的形变故障。与此同时,设计人员也有可能没有对箱体本身的承重问题进行分析,机壳与机座的刚度设计不合理,导致箱体本身的承重无法符合实际的设计标准,设备在运行过程中发生大幅度的形变问题[3]。这一些设计问题都会导致设备在运行的使用过程中从原本的位置进行振动,促使三脚架的中间部位发生偏离,从而形成振动。
2.2制造原因
在中速辊式磨煤机的生产使用过程中,普遍存在机壳的焊接变形问题,部分变形较为严重的情况还会促使机座发生偏向,机座的底座存在受力不均匀的问题,铸造的磨盘衬板存在过度的粗糙,在安装之后很容易发生波浪形的弧面,促使磨盘在应用过程中导致整体发生上下的波动振动。另外,磨盘和传动盘、衬板在铸造过程中存在规则度不高或不均匀的问题时,会导致在运行中出现离心式的运动,从而促使整体发生过度性振动。磨辊的轮辊外缘作为非机械性的加工制造时,会导致直径出现偏差并超出标准的范围,轮辊椭圆的程度过大,运行过程中三脚架和磨辊遭受的加载力作用过大从而形成振动。
2.3安装原因
因为导向板的工作面属于圆弧状的,所以导向板对磨辊的水平位置实行固定时,主要分为三个固定位置,分别在机壳的切向支撑板与下压环下。磨煤机在实际应用过程中,导向块与导向板接触部位会频繁的遭受冲击从而发生上下移动性的振动问题。虽然导向块和导向板均是采取耐磨损的材料进行制造的,但是因为长时间的接触磨损问题,限位的间隙胡逐渐的提升,从而导致磨辊的位置发生不断的变化,促使磨辊在实际摆动过程中呈现出过大的冲击力,这一种振动必然会导致切向支撑发生后移,甚至是磨辊的倾倒变化,促使磨辊的运行轨迹出现明显改变。
2.4碾磨件异物
除了上述的设计、制造、安装所导致的振动问题以外,还有许多引发振动的原因,在这一些原因中碾磨件中有异物是占比较高的一种。例如皮带输送机的除铁器发生失灵或能力下降时,会导致皮带输送机输送较大的铁块进入到碾磨带中,在加载力的作用之下铁块不断碾压发生不规则的负荷变化,从而提高碾磨部件的磨损情况,导致振动问题不断严重。
2.5给煤量波动过大
磨煤机在实际运行过程中给煤量如果处于不平稳状态,便会导致磨煤机过度的振动,内部发生堵塞的问题。同时,在这一种波动问题之下,电机电流会逐渐发生改变,设备的出力情况会逐渐不规则。因为磨煤系统一般是以精细煤为主,其中包含了大量的水分,经常回因为水分过多而导致磨煤机进料溜管精细煤挂壁过于严重,导致磨煤机突然断料,从而发生过大的振动问题。
3.中速辊式磨煤机振动大的消除措施
3.1改机设计方案
为了更好的保障中速辊式磨煤机不会发生明显的振动问题,更好的适应热态状况之下机壳的不规则性变形问题,可以适当的提升机壳本身的厚度,同时在导向板的箱体当中适当增加加固筋板。与此同时,在刚度和强度方面可以适当的强化机座与机壳,并适当的降低因为设计原因而导致的振动可能性以及振动幅度。将支撑垫板安装在三脚架和机壳的间隙中,提高三脚架本身的标高。在加高磨辊之后,可以促使其和磨盘之间发生间隙,这样的设计方式可能在断煤的情况下让磨辊和磨盘中存在一层煤层,降低两者的直接磨损问题,减少损耗从而规避振动。
3.2改进制造工艺
在对机壳与机座进行制造生产的过程中,可以应用防变形的焊接工艺与施工工艺进行生产,在满足了基本的设计需求的基础上确保焊接件不会出现明显的变形问题。焊接完成之后尽可能快的将结构应力和焊接应力进行处理,提高整个中速辊式磨煤机的制造精度。对于制造过程中的精度控制,必须严格落实控制措施,例如直径偏差不能超过5mm,椭圆度的控制偏差不能超过3mm。
3.3改进安装工艺
在中速辊式磨煤机安装之前,需要先对图纸内容实行全面的分析和讨论,对说明书进行详细阅读,应用过程中必须严格按照说明书的内容以及注意事项进行,做好基本的技术交底工作,定期对操作人员的安全操作意识、规范操作技巧以及责任意识等进行培养,在对机壳与机座进行调整时必须严格落实操作规范细则,保障设备时刻处于精准位置状态,实时记录安装的信息,质量检验人员需要做好基本的质量控制措施,确保安装的整体质量。在对机壳与机座实行调整时,必须对寻找到机座的垂直轴线,同时在添加吊坠的同时,与减速机垂直方向的中心轴线进行对症处理。应用精密的测量设备测量标高与水平偏离的具体情况,促使偏差现象不会超过2mm,保障机壳与机座时刻处于正中心的位置,同时在拉钢丝法的帮助之下进行,保障偏差最小化。在完成上述任务之后,可以先固定地脚螺栓,在减速机安装之前,需要先对底板和台板进行与处理,确保台板的平整性,寻找减速机的重心位置,紧固螺栓之后确保其紧密贴合面,之后应用专业测量工具对输出法兰进行测量,所有方向的水平偏离都不可以超过0.2mm。
3.4给煤量控制措施
经常对精细煤进行化验检查,对化验的报告单进行分析,在发现精细煤含水量过大的时候,需要关注磨煤机系统的调整合理性,同时对上游的溜管及时进行检查。在磨煤机运行一段时间之后对上游设备的称重给煤机进行皮带秤检验,规避因为磨煤机波动过大而导致的波动问题。
3.5其他振动处理措施
在统计之后发现,碾磨件之间存在异物时,也有可能导致碾磨件发生磨损从而导致大幅度的振动。对此,在碾煤机使用的过程中,需要上一道工序的操作人员经常性的检查除铁器的工作状况,并及时清理掉除铁器上面的铁块,规避其进入到磨煤机当中。磨煤机在使用过程中如果发生明显的振动问题,可以对磨煤机的排渣箱实行反复的排查检查,及时消除其中的异物或内部部件脱落等问题的发生。磨煤机在使用1000小时之后,需要实行停机检查,对碾磨件的实际磨损情况实行全面的检查和记录,磨辊耐磨件属于高铬铸铁制造,因为其对于温度的变化敏感度较高,所以在检查时不能刚停机就检查,也不能采取压缩空气或水进行冷却处理。
4.结语
综上所述,在中速辊式磨煤机出现较为明显振动的情况下,需要全面的分析振动大的主要引发原因,并主动采取相应措施进行振动处理,促使磨煤机的运行效率可以达到最大化,提升设备本身的使用耐久性,降低对于电能源等资源的消耗量,促使整个磨煤系统可以时刻处于稳定、安全的工作状态,为电力生产企业提供可靠的经济支持。
参考文献:
[1]智关,邢景伟.600MW亚临界机组中速辊式磨煤机出口温度优化的研究[J].热能动力工程,2017,32(7):99-104.
[2]马红涛,高翔,MAHongTao,等.中速柴油机机体铸造裂纹的原因分析及防止措施[J].中国铸造装备与技术,2015,31(1):16-17.
[3]龚九洲,李涛,郭庆,等.1000MW机组中速磨煤机风环改造分析[J].机械设计与制造,2015,23(2):129-131.