鍋爐液壓故障診斷與維修_磨煤機振動原因分析
某發電廠擴建工程為2臺300MW引進型機組。鍋爐系德國BABCOCK公司生產,為雙渣室液態排渣、塔式直流爐,一次中間再熱,亞臨界參數。制粉系統為直吹式,100%飛灰復燃,每個渣室布置2臺磨煤機,每臺磨煤機供4個旋流燃燒器,單渣室運行鍋爐最大負荷為195MW。
磨煤機型號為MPS-225型,系沈陽重型機械廠與BABCOCK公司合作生產,設計燃用神木煤。磨煤機由三相異步電機驅動,通過減速機傳動力矩和降低轉速。液壓加載裝置控制研磨力,從位于研磨盤四周的噴嘴噴入熱空氣來運輸和干燥研磨產物,煤粉經過旋轉分離器分離后,粗粉回到磨煤機中繼續研磨,細粉通過管道送至燃燒器。下表為磨煤機的主要運行參數。
磨煤機的主要運行參數
項 目 |
數 值 |
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項 目 |
數 值 |
磨煤機數量/臺 |
4 |
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密封風量/kg·s-1 |
2.22 |
磨輥直徑/mm |
1750 |
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冷卻風量/kg·s-1 |
2.89 |
磨盤直徑/mm |
2250 |
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單磨最大出力/kN·h-1 |
472.4 |
磨輥數量/個 |
3 |
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磨煤機正常工作范圍/% |
30~100 |
磨煤機壓降/kPa |
8.14 |
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自機組投產以來,磨煤機問題較多,而且各個階段有各個階段的特點。在投產初期,磨煤機啟停時間較長,跳磨頻繁、啟動困難,通過對磨煤機啟停程序的優化,大幅度地減少了跳磨次數及啟停磨時的耗油量。但隨著運行時間的增加,又出現了磨煤機運行本體嚴重振動以及由此引起的一系列問題。
MPS-225型磨煤機采用的是液壓變加載系統,其功能是隨磨煤機運行負荷的變化自動調節磨輥加載力,即在高負荷時提高加載力,低負荷時降低加載力。磨煤機可以根據煤質的變化特性(如碾磨性和入爐煤顆粒的大小)自動實現加載力的大小調節。以上功能是通過改變加載液壓缸活塞上的壓力來實現的,而煤粉細度是通過控制旋轉分離器的轉速來實現的。磨煤機的這種液壓變加載系統具有電耗低、可以空轉和啟動過程對主電機沖擊小等優點。
磨煤機投產運行后,加載壓力偏大,尤其在較低負荷、磨煤量較少時,壓力更大。并且隨著磨煤機運行時間的增加,磨輥及磨盤瓦磨損,造成磨煤機本體振動。由于磨煤機本體振動,導致給粉管道、基礎平臺亦隨之振動,給粉管道漏粉,磨煤機液壓加載拉桿斷裂頻繁等問題,磨煤機被迫多次停機。在停機檢查時發現拉桿斷裂部位主要集中在液壓缸活塞桿上,而且位于拉桿M100×4螺紋的起點處。通過磨煤機運行中的拉桿應力試驗,確定拉桿斷裂的主要原因是頻繁的交變應力作用。僅一年就發生過12次斷裂。
雙渣室液態排渣鍋爐負荷在195~220MW時,磨煤機處于低負荷運行狀態,本體的振動較大。這主要是由于當機組負荷大于195MW時,需要啟動第三臺磨煤機運行。為了使第三臺磨煤機熔渣室流渣暢通、安全運行,必須保證其出力大于8.5kgf/s。要保證第三臺磨煤機出力大于8.5kgf/。,則第一、二臺磨煤機出力必須降至6.0kgf/s以下,雖然保證磨煤機(MPS-225型磨煤機)運行的最低出力是5.5~6.0kgf/s,但磨煤機長期在低負荷工況下運行,會帶來不安全隱患。