刘会令

（国能怀安热电有限公司，河北 张家口 076150）

0 引言

国能怀安热电有限公司锅炉磨煤系统使用的是沈阳重型机器有限公司制造的MPS-190型磨煤机，自机组运行以来，磨煤机一直存在振动严重的现象，磨辊不能沿正确的轨道运行，磨盘瓦碗边损坏严重，辊套磨损严重。加载架断裂，加载架限位板与中架体限位板磨损严重，甚至碎裂。磨煤机密封关节轴承磨损严重，加载拉杆磨损严重、断裂，密封效果差，漏风严重，减速机加热器频繁烧毁，更换频繁；弹性金属塑料瓦磨损、温度高以及损坏等问题，经过多次维修改造没有取得太好的效果，多次学习、研究后，最近一次的改造将现有缺陷降低到最小甚至消除。

1 磨煤机震动问题

1.1 原因分析

1.1.1 磨辊张开角度

国能怀安热电有限公司磨煤机空载时，磨辊与磨盘瓦是紧密接触的，没有间隙，在运行时，加载架摆动幅度大，中架体限位板与加载架限位板磨损严重，间隙很难控制，磨煤机磨辊与磨盘瓦之间的间隙主要利用加载与煤层厚度调整，磨辊张开角度主要靠连杆碟簧、转动架调整，由于磨煤机运行工况恶劣，煤质多变，连杆、转动架磨损严重，间隙与张开角度调整能力差，造成磨辊辊套与磨盘衬瓦的配合发生变化，无法形成理想的线接触。长期运行磨损非常严重，振动加剧，同时磨盘瓦磨损严重，瓦边损坏，影响出力，也会造成磨损。

1.1.2 进风量

磨煤机内煤与加载力、一次风量共同影响了磨煤机煤层厚度，MSP190型磨煤机采用的是液压定加载，煤层的薄厚影响磨辊的运动规律，当煤层太薄和太厚时都会产生冲击振动。进风量小，研磨的煤粉不能及时被有效地吹走，造成煤粉堆积，煤层变厚，磨重率增加，磨辊运行角度异常，磨煤机负荷变重。当进风量过大，流速提高，煤粉被吹走，虽然降低磨重率，单煤粉细度减小，阻力增加，压实层的弹性增加，磨煤机的效率低，煤粉颗粒大[1]。

1.2 处理方案

1.2.1 制作垫片

考虑以上问题，必须解决的是，较少加载架的摆动幅度，调整磨辊与磨盘瓦的间隙，规范磨辊运行时的张开角度。制作垫片，调整磨辊与磨盘瓦间隙妥善解决以上一些问题，增加加载架限位垫片（图1）和加载碟簧限位垫片（图2），使磨辊与磨盘瓦留有一定的间隙，磨辊沿固定轨道在磨盘瓦内运行。2种垫片分3种类型（δ10 mm、δ20 mm、δ30 mm），便于改造时调整间隙。利用液压油站，将加载架升起，静止时调整到合适的高度，以合适的间隙确定垫片的数量。用δ40 mm钢板在中架体上焊接支撑，限位垫片用螺栓在焊接牢固的支撑上面固定。加载架限位垫片任意种组合，辊套磨损严重，磨煤机出力受到影响时，可以去掉部分垫片，达到合适的间隙，保证出力；连杆碟簧限位垫片根据磨辊张开角度的需要，加在转动架上面或下面，要使张开角度变大，转动架上面多加限位垫片比较好；要使张开角度变小，转动架下面多加限位垫片比较好。磨盘瓦与磨辊间隙调整到20 mm～30 mm，要达到理想的处理效果，具体数值依靠经验积累，太小不能解决振动问题，太大影响设备出力。

图1 加载架限位垫片示意图

图2 碟簧限位垫片示意图

1.2.2 调节入口风量

调整加载力为10 MPa左右，并通过风煤比调整进煤量，风煤比控制为1.4～1.8.一次风速根据运行情况设置在合适的范围内。

1.3 处理后效果

振动消除，电机电耗降低，拉杆摆动幅度、上下移动幅度变小，漏风降低，液压缸漏油次数大大降低 ，磨辊堆焊次数减少，中架体限位板磨损大大减轻，磨盘瓦碗边保持完好，减速机运行平稳，现场噪声降低，以极少的代价带来的较好的效果。通过10 t、15 t、20 t、30 t给煤量等试验，磨煤机的出力不受影响，矸石排量正常，自2014年改造以来，设备的稳定性、可靠性得到了明显的改善，得到公司领导及运行人员的肯定。

2 漏风、漏灰问题

2.1 原因分析

2.1.1 磨煤机基座（下架体）密封泄漏

MPS190型磨煤机基座密封间隙增大，一次风夹杂灰尘泄漏，造成基座部位环境温度升高，严重影响了基座下部的设备寿命和运行安全。环境温度升高缩短了高压橡胶油管的使用寿命，造成液压油泄露。由于漏风严重，因此减速机输出法兰温度升高，上箱体油温升高，造成弹性金属塑料瓦温度高，减速机的运行安全受到威胁。随着热风系统的泄露，灰尘极易附着在液压油缸或者是液动换向阀的输出杆上，往复运动的输出杆将灰尘带入缸体内，造成缸体磨损，进入液压系统的灰尘造成加载系统故障，影响设备的安全运行[2]。泄漏降低了密封风系统压力，在磨煤机机座部位分配了较大的密封风，该部位的漏风降低了密封风母管的压力。大量漏风时轻则造成备用密封风机自启，当自启失败时可能导致该磨煤机全部停止运行，并造成停机。漏风造成密封风母管压力降低，磨辊轴承因冷却效果受到影响，温度升高，甚至煤粉进入磨辊轴承，造成损坏，设备退出运行。

2.1.2 拉杆密封不严

拉杆上密封是关节轴承密封，关节轴承部分磨损严重，拉杆也出现很重磨损，磨损使得煤粉在限制内密封套内做径向运动，外密封导套套装当中的杂物进入密封的腔室中，不断地损坏在拉杆内密封套外侧，在设备运行时沿内密封套下密封芯，通过不断地蔓延，导致煤粉外漏[3]由于下密封采用铝合金密封圈，磨损后密封效果差，拉杆磨损严重，直径变细，甚至断裂，断裂后停运设备更换，降负荷损失大。

2.1.3 热一次风门轴漏风

热一次风调门门轴使用的是氟橡胶密封圈，不耐高温，造成漏风、漏灰严重。

2.2 处理方案

2.2.1 磨煤机基座（下架体）密封泄漏处理

利用铝合金铸造4块组成中速磨煤机下架体环形外气封密封套，用销钉螺栓紧固在在MPS190型磨煤机旋转基座下面，二者留有一定的间隙。下架体环形外气封密封套设置了5组机械密封槽，其中3组装柔性密封，它与磨煤机传动基座接触；另外2组密封槽与套装在磨煤机传动基座上的耐高温碳晶密封环相配合；碳晶密封环套装在中速磨煤机基座上，通过弹簧固定，设备运行时随着磨煤机基座在密封套2组机械密封槽内旋转；在安装时，增加一道石墨镍丝盘根，密封效果好。磨损下架体可以用原子灰涂抹处理，效果好， 经济实惠。采用3道柔性密封和2道碳晶密封环所形成的动静式悬浮迷宫密封结构，密封效果好，设备改造后能彻底消除基座部位的泄漏问题；第一次改造后能使用1 a以上，使用周期长，不需要进行密封件更换；该方案改造不需要拆除原有设备就可以实施；密封套分四段采用铝制铸造加工而成，重量轻且安装检修维护方便；检修时只需更换碳精密封环，检修更换方便，维护成本低廉，如图3所示。

图3 磨煤机基座（下架体）外气封密封改造结构示意图

2.2.2 MPS190型磨煤机拉杆密封问题处理

更换拉杆、关节轴承极为困难。上密封改造时，去掉关节轴承及关节轴承座，改为（如图4所示）定制形状，上密封可以在密封座上随着拉杆自由上下、左右移动，上密封运动过程利用自重自动密封，密封效果好，又能很好保护拉杆不受磨损，起到四两拨千斤的密封效果。下密封的铝合金密封圈重新设计制作，采用氟橡胶密封圈（如图5所示），在适当位置位置以45°角切开，中间利用不锈钢抱箍紧固，密封座重新设计制作，单密封改为双密封，安装上下2个氟橡胶密封圈，密封效果好，更换方便，拉杆磨损的问题得到解决。

2.2.3 热一次风门轴漏风处理

针对热一次风调门门轴漏风、漏灰严重，采取重新设计热一次风调门门轴密封圈和密封外套，将原门轴外套盘根压盖去掉，加工四孔内螺纹法兰，中间锯开与原门轴外套焊接，用螺栓上下固定，左右挤紧，螺栓规格尽量用12.9级高强度耐高温螺栓，避免拆卸时断裂。氟橡胶密封圈，不耐高温，改为油库防火用石棉布，加火车轴承用油脂，自制模具压制，油脂滴点可高达300 ℃以上，这样石棉不容易发干、变硬，起到了很好的密封效果，解决了氟橡胶不耐高温的问题，如果有又软、又有弹性、又耐高温门轴的密封材料能够替代石棉更好。设计的热一次风调门门轴密封圈（如图6所示 ）和密封外套外形（如图7所示）。

图4 拉杆上密封圈示意图

图5 拉杆下密封圈示意图

图6 热一次风调门门轴密封圈

3 减速机加热器问题

3.1 原因分析

MPS190型磨煤机减速机是重齿JLX37Z型，有3个6 kW电加热器内置于减速机下箱体内，由于润滑油流动性差 ，长时间运行后，表面结焦严重，造成油质恶化，焦块进入，下箱体无法清理，不安全，甚至会进入上箱体造成弹性金属塑料瓦磨损、温度高、损坏，更换时放油、降负荷停运设备、需要的人力多，特别麻烦。

图7 热一次风门轴密封外套

3.2 处理方案

为了解决以上问题，先将2个9K电加热棒外部以串联方式安装制作1个加热器（如图8所示），一边用法兰、阀门与减速机下箱体连接，一边和原润滑油站连接，安装在减速机外面。运行时，将1、3、4的阀门依次打开，同时关闭2号阀门；当设备发生故障或检修时，切断3号和4号阀门，打开1号阀门和2号阀门，此方法可以在不停运设备的情况下维修，维修后直接投入加热器使用且不需要放油、加油。减速机内油的流动性好，不易结焦，保证润滑油品质，加热效果好，保证减速机润滑油温为38 ℃～42 ℃，避免杂质颗粒进入下箱体，保证设备安全。

图8 磨煤机减速机外置式加热器示意图

4 结语

通过以上原因分析及处理方案，MPS190型磨煤机的剧烈振动问题得到了有效的降低，磨盘瓦与磨辊间隙在规定范围内，磨盘瓦碗边和辊套磨损很大程度减轻。加载架目前没有发生断裂情况。热一次风调门的门轴密封圈和密封外套的设计杜绝了漏风、漏粉和漏灰，从根本上改善了生产环境的污染。减速机加热器问题的处理方案也得到了行业内的借鉴，该次改造不仅磨煤机的使用寿命得到了有效的延长，而且也降低了耗电量，从经济角度来说是为公司创造了效益，保障了磨煤机的正常运行。