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影响风扇磨煤机安全运行的因素及防范措施
2011-05-09 15:16:29 来源:《硅谷》 作者:王国武 【 】 浏览:628次 评论:0
  摘要: 阐述金属缺陷、动静间隙、振动、煤中“三块”等因素对风扇磨煤机安全运行的影响,并提出相应的防范措施,消除设备隐患,从而提高风扇磨煤机运行的可靠性。
  关键词: 风扇磨煤机;安全运行;防范措施
  
  0 前言
  元宝山发电厂#1机组制粉系统安装6台S45.50型风扇磨煤机,装配的叶轮型号为CGJMY.00,叶轮直径为3400mm,宽度为1070mm,叶轮重量为17T;#2机组制粉系统安装8台S70.45型风扇磨煤机,其中左右旋间隔安装各四台,左旋磨煤机装配的叶轮型号为YM369.00,右旋磨煤机装配的叶轮型号为YM370.00,叶轮直径为3800mm,宽度为1420mm,叶轮重量为29.8T。
  叶轮的材质为17GrMo55,均为沈阳重型机械厂生产。
  为了加强对风扇磨煤机的管理,确保机组的安全稳定运行,通过对近年来风扇磨引发的事故原因进行分析,将影响风扇磨安全运行的因素总结如下,并有针对性的提出相应的防范措施。
  1 金属缺陷对风扇磨煤机叶轮安全运行的影响
  风扇磨煤机属于高速磨,其对煤粉的破碎方式以高速撞击为主,运行过程中会产生强烈冲刷磨损,高速旋转的叶轮如果存在内部缺陷,运行后是非常危险的。
  叶轮盘体在铸造中会产生冷隔、缩松、气孔、夹渣等缺陷,为了防止该类缺陷的产生,对盘体采用真空法铸造。同时,盘体在加工制作、服役过程中进行表面及内部无损检测。用超声波检测内部铸造缺陷有无超标;用渗透探伤检查盘体表面开口缺陷,对显示图象为两头尖细、略带锯齿的条状缺陷要进行打磨处理。在铸造过程中,硫的存在会增加盘体的脆性,降低强度;磷的存在会使用盘体的塑性、韧性明显降低。为了防止硫磷元素超标,采取脱硫、脱磷的精炼方法,以确保硫磷含量均低于0.008%。
  打击板的质量严重影响磨煤机的安全运行。打击板是叶轮的通风叶片,运行中磨损严重,随着工作截面的磨损,一次风出口强度降低,定检时对其进行更换。由于打击板工作环境恶劣,使用数量较多,故严格要求打击板的质量。打击板在铸造中,为了提高成核率,在砂型里敷设内冷铁,缺点是易在内冷铁边缘形成裂纹。打击板在运行时,裂纹有发展的趋势,严重的就会以此为突破点导致打击板断裂。2001年3月9日,元宝山发电厂#2炉#26叶轮安装编号为2002A113-3的打击板断裂就是该原因导致的。为了克服这一缺陷,提高铸造质量,采用加设外冷铁的方法。使打击板表面形成强度、硬度较高的细晶区,增强打击板表面的耐磨性能。为了确保打击板无缺陷运行,对水韧处理后打击板的工作面进行精加工,检查有无裂纹、加渣等缺陷的存在;对打击板的R角打磨后,检查有无开口缺陷。
  支柱螺栓是把合前、后盘体来传递扭矩的,在2001年对解体的叶轮进行检查,发现支柱螺栓均有断裂的现象。通过分析,产生螺栓断裂的主要原因是叶轮在运输、检修过程中,对其进行不合理吊装造成的。以往在吊运中,仅吊一条支柱,导致支柱螺栓所承受过大的剪切应力造成的。现采取的措施是,在吊运过程中,捧吊3条支柱,来减缓支柱螺栓所受的剪切应力。且对支柱螺栓的进行严格的寿命管理,3.4米叶轮运行2500小时,3.8米叶轮运行6000小时,对其更换支柱螺栓。
  2 动静间隙是影响磨煤机稳定运行的重要因素
  S型风扇磨煤机适用于干燥和磨制水分小于35%的软褐煤和木质褐煤,由于无宝山褐煤的含水率均值在26.0%,属于低含水率煤种,干燥后水蒸气含量少,为了确保一次风出口流速,要求磨煤机蜗壳的张开度较小。这样就限制了叶轮与机壳之间的动静间隙,也为风扇磨的安全运行带来诸多不利因素。
  2.1 叶轮后盘根部与均煤盘护板的间隙。风扇磨煤机叶轮是由支柱将前、后盘体组装在一起的,通过112条M36螺栓进行把合。后盘与磨煤机大轴装配,前后盘体的扭矩传输是通过支柱螺栓进行的。
  均煤盘通过三条支腿固定在大门室上,主要作用是防止煤粉对叶轮后盘根部的冲刷。更换磨煤机均煤盘时,应先装入一台新叶轮,或检查叶轮后盘根部的剩余厚度,来确定叶轮后盘的间隙值,因为新(143mm)旧(50mm)叶轮后盘厚度相差很大。在焊接均煤盘支腿前,要调整好均煤盘护板与叶轮后盘根部之间的间隙。因为叶轮在运行时,风粉对后盘根部的冲刷磨损不均匀,根部区域范围内存在高点,如果检修中,该间隙调整不好,运行时后盘与均煤盘在某一点进行刮卡,瞬间,后盘的运行速度急剧发生变化,而前盘沿圆周方向的线速度高达89.54m/s,巨大的剪切应力作用在支柱螺栓上,会导致螺栓断裂而将前盘体飞出恶性事故。
  2.2 打击板与护钩之间的间隙。打击板与护钩的间隙决定了一次风出口的速度,护钩悬挂在护钩梁上,护钩梁焊接在机壳上。在检修时,对护钩梁进行检查,防止因金属疲劳产生裂纹或断裂。根据护钩的承受载荷和工作环境,对护钩梁进行寿命管理,确保安全生产。
  2.3 机壳密封圈与叶轮护环的间隙对磨煤机安全运行的影响。合理的密封圈与护环间隙,既能减缓护环的磨损,又能防止大量的煤粉进入前盘和大门室之间,形成较大的环流。
  护环的作用是防止叶轮盘体在径向的磨损。根据叶轮运行中周向的磨损情况,对3.8米叶轮前、后盘均加装防磨护环,由于3.4米叶轮前盘周向磨损量太大,仅对后盘加装防磨环。护环是由耐磨铁板圈制成型焊接后加工而成的。整体加工后,切割成两部分,在现场组装。由于在焊接过程中,有末焊透现象,在运行时,铁块挤在密封圈和护环之间,产生与叶轮旋转方向相反的阻力,易造成护环在焊口处撕裂现象。
  2.4 前盘与大门室筋板的间隙。磨煤机检修完毕后,应检查叶轮前盘与大门室筋板的间隙,因为叶轮国产化后,与轴配合的锥孔在加工时的精度不够,经常会出现叶轮与磨煤机大轴配合时,紧固盘螺栓旋进长度相差很大的现象。运行后会出现以下两种情况,一是刮大门室筋板,二是刮后盘背筋,不利于磨煤机的安全运行。
  3 振动对磨煤机安全运行的影响
  转子振动大小是衡量磨煤机轴系运行状态好坏的重要标志,振动产生的主要原因是风扇磨叶轮旋转时由于重心与旋转轴线有偏移而出现了不等于零的离心力矩。振动会产生附加应力,使金属材料疲劳导致其损坏。
  3.1 叶轮不平衡是引起磨煤机轴系振动的主要原因。叶轮初期安装后的振动就是由此原因导致的。风扇磨煤机由于磨损严重而导致运行寿命短,造成大量的金属损耗,定检比较频繁,安全性较差。由于打击板是铸造的,几何尺寸存有一定的偏差,在对叶轮找静平衡时,由于打击板的窜动使叶轮处于不稳定状态。在运行中,该情况将引起磨煤机的振动。
  在安装打击板时,对压板的止档部位进行间隙调整,从而弥补打击板的铸造偏差。采用该技术后,防止了打击板的窜动,对稳定磨煤机的运行起到了至关重要的作用;缩短了叶轮找静平衡的时间,提高了劳动效率。
  3.2 轴承箱地脚螺栓松动引发磨煤机振动。我厂磨煤机轴系采用的是单侧双轴承型式,振动会使地脚螺栓松动,螺栓松动反过来会加剧叶轮的振动。在磨煤机定检时,叶轮与磨煤机装配是通用的,修后的叶轮在找平衡上存在着个体的差异,在运行中,表现出来的是振动值的不同,会使用轴承箱地脚螺栓及轴承座产生交变应力,致使金属产生疲劳,产生疲劳裂纹。
  
  3.3 轴承箱轴承损坏,间隙过大引起磨煤机振动。轴承紧固套锁片断裂在振动中使其松动,致使轴承间隙过大,而引发的振动。根据轴承的使用寿命在大、小修或定检时,打开轴承箱上盖,对轴承间隙进行检测,防止该类缺陷的产生。
  3.4 叶轮松动引起的磨煤机振动。叶轮在安装时,主轴与叶轮轴孔的接触率不好,6条紧固盘螺栓旋近长度不等,在运行后也会引起磨煤机振动。
  4 “三块”对制粉系统安全性的影响
  “三块”是指煤中的铁块、石块、木块的统称。风扇磨煤机带有分离器,将磨的不够细的煤粉送回风扇磨重新磨碎,分离器不仅把粗煤粉分离出来,而且很大程度上把比重较大的矿物分离出来。硬度较高的石块被磨煤机破碎后,进入惯性分离器后,很容易形成砂石循环,增加了金属的消耗量。煤中的木块易造成回粉管堵粉现象。铁块进入磨煤机后,会产生较大的噪音,易引起刮邦、振动等不安全现象。
  综上所述,应加强对叶轮、打击板生产厂家的验收管理,并对随炉试棒随机进行化学成分、机械性能,金相组织抽检,确保铸造质量合格。加强对磨煤机、叶轮在检修过程中的质量监督,检测装配后磨煤机各部的间隙值,防止出现刮、卡现象出现。为了确保风扇磨的安全运行,也应加强燃煤管理。
  
  参考文献:
  [1]刘险峰,风扇磨煤机安全增效技术试验研究[J].制冷空调与电力机械,2010.(4).
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Tags:风扇磨煤机 安全运行 防范措施 责任编辑:草木含羞

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