浅析MPS190HP—II型中速磨煤机磨损原因及采取的措施
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摘要：磨煤机是火力发电厂中的重要辅机设备，在运行一定时间后存在一定程度的磨损。文章就中速磨煤机进行定检，通过推行磨煤机的点检定修、故障诊断、状态检修的有机结合的管理模式，对磨煤机的磨损情况进行分析，掌握中速磨煤机的设备劣化趋势，合理安排中速磨煤机的计划性检修，防止设备“过维修、欠维修”，最终提高中速磨煤机的设备可靠性和设备利用率。
关键词：中速磨煤机；磨损原因；点检定修；故障诊断；状态检修
中图分类号：TH117 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0095-04
1 设备概述
我公司磨煤机是长春发电设备总厂利用德国BABCOCK公司专利设计制造的mps190hp-ii型磨煤机，MPS190HP-II型磨煤机是一种中速辊盘式磨煤机，其碾磨部分是由转动的磨环和三个沿磨环滚动的固定且可自转的磨辊组成。需粉磨的原煤从磨机的中央落煤管落到磨环上，旋转磨环借助于离心力将原煤运动至碾磨滚道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，这个力是经磨环、磨辊、压架、拉杆、传动盘、减速机、液压缸后通过底板传至基础（见图1）。原煤的碾磨和干燥同时进行，一次风通过喷嘴环均匀进入磨环周围，将经过碾磨从磨环上切向甩出的煤粉混合物烘干并输送至磨机上部的分离器，在分离器中进行分离，粗粉被分离出来返回磨环重磨，合格的细粉被一次风带出分
离器。
难以粉碎且一次风吹不起的较重石子煤、黄铁矿、铁块等通过喷嘴环落到一次风室，然后被刮板刮进排渣箱排出（见图2）。
MPS190HP-II型中速磨煤机采用鼠笼型异步电动机驱动。通过立式伞齿轮行星齿轮减速机传递磨盘力矩。减速机还同时承受因上部重量和碾磨加载力所造成的水平与垂直负荷。
为减速机配套的油站用来过滤、冷却减速机内的齿轮油，以确保减速机内部件的良好状态。
配套的高压油泵站通过加载油缸既可对磨煤机施行加载又可实现磨煤机启停开空车（抬起磨辊）。
一台锅炉配置5台磨煤机共用一台密封风机，密封风用于磨煤机传动盘处、拉杆关节轴承处和磨辊处的密封。
2 磨煤机定检情况
2013年1月至2月设备部锅炉专业组织对2号炉A、B、C、D、E磨煤机进行定检，2013年5月至6月对2号炉B、C、D、E磨煤机进行了定检，检查五台磨煤机磨辊辊套、磨盘瓦磨损在正常范围内，磨辊油位在正常范围内，导向板有不同程度磨损，检查刮板有2个开焊，没有发现脱落现象。从这两次的定检情况看，和往年相比较，磨煤机的磨损情况好于往年，对测量的磨损数据进行磨煤机设备劣化分析，一般磨煤机的大修间隔时间是12个月左右，根据磨煤机各部件磨损实际情况来决定磨煤机大修时间，经过分析得出结论，磨煤机的大修间隔时间可以延长至今年9月份2号炉大修期间进行，其大修间隔时间为16个月，这样既提高了设备的可用系数，又避免的磨煤机在大修期间限
负荷。
3 磨煤机磨损情况原因分析
2号炉磨煤机从2012年9月1日停炉小修定检至今连续运行时间超过4000小时，距上次大修间隔时间已超过一年（上次大修时间为2012年5月），导向板磨损不是很严重，不需更换导向板，导向板间隙有所增大，磨辊支架护板磨损在正常范围内，磨盘瓦、磨辊辊套磨损在正常范围内。和去年相比较，在磨煤机运行时间大致相同的情况下，由于我公司2号炉磨煤机入口一次风速调整合理，磨煤机入口一次风速在正常范围内，今年磨煤机定检发现磨煤机各部磨损部件比往年的磨损量大幅下降，现在就磨煤机磨损原因进行分析。
3.1 磨煤机入口一次风速对磨煤机内部磨损的影响
根据《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》DL/T5145-2002中规定，喷嘴环喷口处的风速为75～85m/s，喷嘴环喷口处速度计算方式如下：
式中：
U—喷嘴环喷口流速
Q—磨煤机喷嘴环处一次风流量
S—喷嘴环喷口处的面积
根据以上公式可以算出喷嘴环口处风速U，其值应在火规规定的75～85m/s范围内。
根据以上公式可以得出，喷嘴环面积是定值，导致喷嘴环喷口处风速增大的原因只有一次风量（即体积流量Q）。由于煤的水分大，磨的出口温度远低于设计值，根据热量守恒的原则，只有靠增加一次风量来弥补热量，也就增加磨煤机入口一次风速，已保证有足够的热量来干燥煤粉，从而来达到磨煤机的干燥出力，保持磨煤机的出口风粉温度在设计值范围内，在实际操作运行中，其一次风的增量达20%以上，我厂在前年烧褐煤时磨煤机的入口风速曾经达到9kPa以上，而且磨煤机的出口温度较低，现在磨煤机入口一次风速基本保持在5～6kPa左右，减幅达到40%，所以往年磨煤机在定检时各磨损件磨损大，半年左右就要更换磨辊护板等磨损件，现在运行时间已超过一年，没有更换过磨辊护板。
磨内的冲蚀磨损是造成磨煤机部件磨损的主要原因，磨内的冲蚀磨损是指磨内耐磨部件受到高速流动的风粉混合物冲击，表面出现破坏的一类磨损现象。
根据冲蚀磨损冲蚀率计算公式：
式中：
W—冲蚀率
K—系数
U—喷嘴环处的风速（磨煤机入口一次风速）
根据上述公式，降低冲蚀磨损的关键是降低磨煤机喷嘴环处的风速，即磨煤机入口风速。这是降低磨煤机磨损件磨损的最有效的措施。
3.2 磨煤机加载力大小对磨煤机磨辊、磨盘瓦磨损的影响
根据磨煤机的工作原理，加载力就磨煤机的碾磨力，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上，从落煤管下来的煤滑落在磨煤机的磨盘上，磨辊在加载力的作用下将煤碾磨成煤粉，磨煤机加载力越大，磨辊的碾压力就越大，也就是压在煤层上的力越大，在磨辊上产生的摩擦力就大，磨辊磨损量就会增大，反之就减小。当磨煤机加载力大到一定程度时，磨煤机磨盘瓦上的煤层厚度就小，磨煤机磨辊与磨盘瓦就会直接接触，磨煤机就会产生剧烈振动，导致磨辊和磨盘瓦磨损及内部机件损坏。如果磨煤机加载力过小，磨辊压在煤层上的力就小，磨煤机磨盘瓦上的煤层厚度就会增大，当煤层厚度大到一定程度时，磨煤机磨盘瓦上的煤就会在离心力的作用下将煤甩出，甩出的煤通过排渣系统排出，此时磨煤机排渣量增大。如何让磨煤机的加载力在合适的范围内安全稳定运行，减少磨煤机磨辊、磨盘瓦的磨损及磨煤机剧烈振动，通过自动调节实现，目前还没有一定的方法，只能通过人为调节磨煤机的加载力大小来实现，目前，我公司磨煤机加载力自动调节是根据煤量大小来调节加载力的，而不是煤的可磨系数（煤质）来调节，在煤量一定的情况下设置一定的加载力，加载力根据煤量的大小自动调节，这就会出现一些这样的问题，在同样的加载力情况下，当煤质较差时，原煤的可磨系数增大，磨盘瓦的煤层厚度增大，磨煤机排渣量增大，当煤质较好时，原煤的可磨系数较小，磨煤机磨盘瓦上的煤层厚度就小，磨煤机就会产生振动，因为煤的可磨系数决定加载力的大小，也就是根据煤质优劣来调节磨煤机加载力，而煤质是不断的变化，不可控的，这就决定着加载力也就不断地需要调整。当排渣量大时，就需要适当增加加载力，当排渣量极小时，磨煤机振动大，我们可以适当降低加载力。
（1）对一次风系统进行改造，使风温达到设计值，此方案涉及面广，投资大，可能影响到系统运行方式及参数，所以一般不采纳。
（2）加强运行监控调整，尽量提高一次风温，在不影响磨煤机运行机锅炉燃烧的情况下，适当降低磨煤机出口温度，来减低磨煤机入口一次风量，从而减低磨煤机入口一次风速，以减轻磨煤机内部的磨损。我厂自去年以来降低磨煤机入口一次风速，磨煤机内部磨损量大大降低，目前磨煤机距上次大修运行时间已超过一年，磨煤机磨辊护板等基本没有更换。
（3）注意检修维护，按照磨煤机说明书中的要求定期检查磨损情况，保证及时更换和检修，掌握磨煤机的劣化趋势，合理制定磨煤机检修计划。
（4）加强巡检，通过观察磨煤机排渣量的大小及磨煤机振动大小，合理调节磨煤机加载力大小，使磨煤机能够达到最佳运行状态。
（5）对磨损的磨辊、磨盘瓦采用耐磨焊丝进行堆焊修复，增加磨辊、磨盘瓦耐磨系数，延长磨辊、磨盘瓦使用寿命，从而延长磨煤机的大修间隔周期，提高磨煤机设备利用率。
5 2013年和2011年磨煤机定检数据及趋势图
2号炉磨煤机磨盘瓦、磨辊磨损趋势图（各点取值为磨损最大值）。
6 结语
通过对2号炉五台磨煤机进行定检，检查总体较好，没有发现大的问题，对一些磨损件及时进行了检查，对磨损严重部位进行了修补，磨辊、磨盘瓦磨损在正常范围，导向板磨损在正常范围，调整导向板间隙，磨辊护板磨损在正常范围，没有发现磨透的护板，检查个别刮板有脱焊、抬起的现象，并及时进行了修理、恢复。今年定检中发现，在磨煤机运行时间相等的前提下，今年磨煤机磨损程度较前几年大幅减小，没有发现磨辊护板磨透现象，运行人员因根据煤质的实际情况，合理调整好磨煤机一次风入口风压及磨煤机加载油压，减少磨煤机磨损量。
通过推行磨煤机的点检定修、故障诊断、状态检修的有机结合的管理模式，是在通过点检工作掌握了磨煤机的运行状况和性能优劣的情况下，制定出合适的检修策略，安排检修人员对磨煤机进行检修与维护，相对计划性大小修而言，检修更加具有主动性、针对性和侧重点，有效防止“过维修”和“欠维修”，可以延长检修间隔、减少检修时间、提高设备可靠性和可用率、延长设备寿命、降低维修费用。
参考文献
[1] MPS190HP-II型中速磨煤机说明书[S].